Устройство для контроля последовательности импульсов Советский патент 1987 года по МПК H03K5/19 

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и може быть использовано в устройствах контроля, обработки и передачи информации .

Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения устройства

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2- 4 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит входную шину 1, тактовую шину 2, первый триггер 3, первый 4, второй 5 и третий 6 элементы И, второй 7 и третий 8 триггеры, четвертый элемент И 9, счетчик 10, элемент ИЛИ 11, выходную шину 12, инвертор 13 и четвертый триггер 14, Входная шина соединена с первыми входами элементов И 4 и 5 и тактовым входом триггера 3, прямой выход которого связан с вторым входом элемента И 4, а инверсный - с единичным и нулевым входами триггеров 7 и 8 соответственно. Прямой выход триггера 7 соединен с первым входом элемента И 9 и управляющим входом триггера 8, инверсный выход которого подключен к второму входу элемента И 9, выход которого соединен с нулевыми входами триггера 14 и счетчика 10, первый выход которого подсоединен к единичному входу триггера 14, а второй к перв ому входу элемента ИЛИ 1 1 и через инвертор I3 к второму входу элемента И 6, выход которого соединен с тактовым входом счетчика 10. Тактовая шина 2 соединена с пер- 5ЫМ входом элемента И 6 и тактовыми входами триггеров 7 и 8. Инверсный выход триггера 14 связан с третьим входом элейента И 4, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 11, выход которого соединен с выходной шиной 12, а прямой выход триггера 14 подсоединен к второму входу элемента И 5, вькод которого соединен с нулевым входом триггера 7

На фиг.2-4 приведены временные диаграммы: 1 - входных сигналов на шине 1; 2 - тактовых сигналов на шине 2; 3 - сигналов на выходе триггера 3; 4-6 - сигналов на выходах элементов И 4-6 соответственно; 7 и 8 - на прямом и инверсном выходах триггеров 7 и 8 соответственно; 9 - на выходе элемента И 9; 10-1 и 10-2 на первом и втором выходах счетчика

5

0

10; 1 - на выходе элемента ИЛИ 11; 14 - на прямом выходе триггера 14.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 3 находится в нулевом состоянии. Единичный сигнал, поступающий с его инверсного выхода на единичный вход триггера 7 и нулевой вход триггера

8, устанавливает их в единичное и нулевое состояние соответственно, а нулевой сигнал с его прямого выхода блокирует прохождение импульсов контролируемой последовательности через элемент И 4, поступающей на его второй вход. Единичные сигналы с прямого выхода триггера 7 и инверсного выхода триггера 8, поступающие на первый и второй входы элемента И 9, приводят к появлению единичного сигнала на выходе элемента И 9, который поступает на нулевые входы счетчика 10 и тригге- ра 14. При этом счетчик 10 устанавливается в нулевое состояние, разрешая прохождение импульсов тактовой частоты через элемент И 6 на тактовый вход счетчика 10. Триггер 14 также устанавливается в нулевое

состояние, блокируя элемент И 5. t

Работа устройства при отсутствии

ошибок в контролируемой последовательности иллюстрируется временными диаграммами, представленными на фиг.2. Первый импульс контролируемой последовательности поступает на входы элементо в И 4 и 5 и тактовый вход триггера 3, который переключается по заднему фронту первого импульса контролируемой последовательности, что, в свою очередь, снимает блокировку по единичному и нулевому входам триггеров 7 и 8 соответственно, и второго входа элемента И 4. По переднему фронту ближайшего импульса тактовой частоты триггер 8 переключается в единичное состояние, при этом нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 8 блокирует элемент И 9, вто, в свою очередь, снимает блокировку с нулевых входов счетчика 10 и триггера 14. При этом тактовые импульсы через элемент И 6 поступают на тактовый вход счетчика 10, который настроен таким образом, что на его первом выходе появляется единичный сигнал через промежуток времени, не

0

5

0

0

5

превышающий паузу между импульсами контролируемой последовательности, С первого выхода счетика 10 единичный сигнал поступает на единичный вход триггера 14, переключая его в единичное состояние, при котором происходит блокировка элемента И 4, Следующий импульс контролируемой последовательно,сти при этом через элемент 5 поступает на нулевой вход триггера 7, вызывая блокировку элемента И 9, Наличие нулевого сигнала на управляющем входе триггера 8 раэ- решает его переключение в нулевое состояние по переднему фронту ближайшего тактового импульса. По окончании входного импульса контролируе- мой последовательности единичный сигнал с нулевого входа триггера 7 снимается и по переднему фронту ближайшего тактового импульса он переключается в единичное состояние, что вь1зывает обнуление счетчика 10 и переключение в исходное состояние триггера 14. Передним фронтом следующего тактового импульса переключается триггер 8 и блокируется элемент И 9. Счетчик 10 начинает отсчет следующей паузы между контролируемыми импульсами. Второй выход счетчика 10 настроен относительно первого входа на время, не меньшее длитель- ности импульсов контролируемой последовательности : где 1 - время настройки первого

выхода счетчика;

Х- - время настройки второго выхода счетчика;

t - длительность контролируемого импульса;

Т - период тактовой последовательности импульсов. и+ 2Т.

Таким образом, при отсутствии ошибок в контролируемой последовательности на выходе элемента ИЛИ 11 не формируются сигналы сбоя.

Работа устройства при отклонении от заданного значения интервалов между импульсами иллюстрируется временными диаграммами на фиг.З. По окончании очередного импульса контролируемой последовательности на первом выходе счетчика 10 появляется единичный сигнал, переключающий триггер 14. Если следующий импульс контролируемой последовательности поступает через время большее, чем

заданное время интервала между импульсами, счетчик 10 продолжает подсчет импульсов вплоть до появления на его втором выходе единичного сигс нала, блокирующего дальнейшее поступление импульсов тактовой последовательности через элемент И 6 на вход счетчика 10. При этом через первый вход элемента ИЛИ 11 на вы-

ход устройства поступает единичный сигнал, cвидeтeльcтвyюшJ й об отклонении контролируемой последовательности от заданных параметров. Сигнал оишбки на шине 12 сохраняется до тех

5 пор, пока на входную шину 1 не поступит очередной импульс. Если между, двумя основными импульсами контролируемой последовательности появляется ложный импульс, то через от0 крытый элемент И 4 он поступает на выходную шину 12 устройства.

5

0

Таким образом устройство фиксирует отклонение интервалов между импульсами от заданного значения в большую или меньшую сторону.

На фиг.4 представлены временные диаграммы работы устройства для случая, когда происходит искажение длительности импульсов контролируемой последовательности. При этом по окончании заданной первой паузы между импульсами контролируемой последовательности на первом выходе счетчи5 ка 10 появится единичный сигнал, который переключает триггер 14. Искаженный и myльc (с длительностью большей заданной) поступит на нулевой вход триггера 7, переключив его

0 в нулевое состояние и заблокировав элемент И 9. По переднему фронту ближайшего тактового импульса триггер 8 устанавливается в нулевое состояние. Счетчик 10 не обнуляется

5 и продолжает подсчет импульсов тактовой частоты до появления на его втором выходе единичного сигнала, который блокирует дальнейшее поступление тактовых импульсов на вход счетчика 10. При этом на выходной шине устройства появляется единичный сигнал, сохраняющийся на ней вплоть до окончания искаженного импульса.

0

Таким образом, устройство фиксирует появление в контролируемой последовательности импульсов с длительностью большей заданной.

Формула изобретени

Устройство для контроля последовательности импульсов, содержащее первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с входной шиной и тактовым входом первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, третий элемент И, первый вход которого соединен с тактовой тиной 5 а выход - со счетным входом счетчика, четвертый элемент И, элемент ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, второй и третий триггеры, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности за счет упрощения, в него введены инвертор и четвертый триггер , причем первый выход счетчика соединен с единичным входом четвертого триггера, второй выход счетчика соединен с первым входом элемента ИЛИ и через инвертор - с вторым входом третьего элемента И, инверсный выход четвертого триггера соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, прямой выход четвертого триггера соединен с вторым входом вт орого элемента И, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера, прямой выход которого соединен с

первым входом .четвертого элемента И и управляющим входом третьего триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен

с нулевыми входами счетчика импульсов и четвертого триггера, тактовая шина соединен с тактовыми входами второго и третьего триггеров, инверсный выход первого триггера соединен .с единичным входом второго и нулевым входом третьего триггера, информационный вход второго триггера соединен с шиной положительного

потенциала.

dd

L.

14

и

СЗ - v

)

ьс

J

u

v ,f

L L

d

вчяаЯ

r

Изобретение может быть использовано в устройствах контроля, обработки и передачи информации. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Устройство содержит триггеры 3, 7 и 8, элементы И 4...6 и 9, счетчик 10, элемент ИЛИ 11. В устройство введены инвертор 13 и триггер 14. Это позволяет фиксировать отклонение интервалов между импульсами от заданного значения в большую или меньшую сторону и фиксировать появление в контролируемой последовательности импульсов с длительностью, большей заданной. 4 ил. (Л О СП о 05 Фиг.1

I

ti

«4i

t ф 10 N

CS4 ё

x.

v