Устройство деления частоты импульсов с контролем Советский патент 1987 года по МПК H03K21/40 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения -.повышение достоверности результата контроля.

На чертеже приведена электрическая функциональная схема предлагаемого устройства деления частоты импульсов с контролем.

Устройство содержит делитель 1 частоты, счетный вход которого соединен с входной шиной 2 и с тактовым входом элемента 3 выделения первого импульса, вьк-од - через первый инвертор 4 соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ 5 и 6, первый вход третьего элемента ИЛИ 7 соединен с вторым входом первого элемента ЕЛИ 5 и с выходом второго инвертора 8, вход которого соединен с вь1- ходом элемента 3 вьщеления первого импульса, с вторым входом второго элемента РШИ бис первым входом четвертого элемента ИЛИ 9, второй вход которого соединен с входом первого инвертора 4 и с вторым входом третьего элемента ИЛИ 7. Первьй и второй входы первого элемента И 10 соединены с выходами соответственно первого и четвертого элементов ИЛИ 5 и 9, первьш и второй входы второг элемента И 11 соединены с выходами соответственно второго и третьего элементов ИЛИ 6 и 7, выходы первого и второго элементов И 10 и 11 соединены с входами соответственно запуска и сброса триггера 12, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первой и второй вы ХОДНЫЮ1 шинами 13 и 14,,установочны вход - с шиной 15 исходного состояния и с входом сброса делителя 1 чатоты.

Элемент 3 выделения первого импульса может быть выполнен в виде триггера 16, тактовый вход которого соединен с входом элемента 3, выход чер.ез элемент 17 задержки с выходом элемента 3 и с входом сбрсГса триггера 16. В предлагаемом устройстве в качестве триггера 12 может быть использовано триггерное парафазное устройство. Оно обладает тем свойством, что при наличии на его входах запуска и сброса противоположных (п рафазных) сигналов 01 или 10 на

5

0

5

0

вькодах триггера сигналы также будут иметь противоположные значения, т.е. 01 и 10, Если же сигналы на указанных входах триггера будут иметь одинаковые значения или 11, то и сигналы на вькодах триггера также будут; идентичны 00 или . При наличии двух одинаковых сигналов на указанных входах триггер переходит в контрольное состояние, сохраняя идентичность сигналов на своих выходах (независимо от сигналов, поступающих на его входы запз ска и сброса). Для переключения триггера из контрольного в рабочее (исходное) состояние, необходимо подать на его установочный вход (SR-вход) сигнал .установки. После этого состояния выходов триггера будут определяться сигналами на его входах запуска (S- вход)-и сброса (Е--вход) .

Устройство работает следующим образом-.

В исходном состоянии импульсные сигналы на ишне 2 отсутствуют. После подачи импульса установки на шину 15 при исправности элементов схемы, на выходах делителя 1, элемента 3 и элементов 5,6,7 и 9 присутствует сигнал О. На выходах инверторов 4 и 8 присутств тот си гналы 1. Поэтому на выходах элементов 5-7 будут сформированы сигналы 1, а на вы

ходе элемента 9

О. Сигналом Г

вырабатываемым элементом 11, триггер 12 удерживается в состоянии,, в котором на его прямом выходе имеется сигнал О, а на инверсном выходе - сигнал 1, что соответствует исходно1 1у состоянию исправного устройства.

Первый импульс входной последовательности, подаваемой на шину 2, постзшает на счетный вход делителя 1 и на тактовый вход элемента 3.

Через время, равное времени задержки в элементе 3 и времени задержки сигнала в исправном делителе 1 частоты импульсов, на выходе элемента 3 появится импульс, который поступает на вход инвертора 8 и на входы элементов 6 и 9. Если делитель 1 частоты импульсов исправен и работает без сбоев, то иг.тульс с его выхода, действуя одновременно с выходным импульсом элемента 3, формирует на выходах элементов 7 и 9 сигналы 1. При этом на выходе элемента 5

3

будет присутствовать сигнал О, а на выходе элемента 6 - сигнал 1. Следовательно, на выходах элементов 10 и 11 будут сформированы сигналы О, и 1, подтверждающие исходное состояние триггера 12, которое свидетельствует в данйом случае о правильном функционировании делителя 1 После окончания импульсов на выходах делителя 1 и элемента 3, которые в исправном устройстве заканчиваются одновременно, устройство возвращается в исходное состояние.

Если в результате сбоя или неисправности импульс на выходе делител 1 не будет совпадать по времени с выходным импульсом элемента 3 (первый импульс отсутствует,а второй Запаздывание), то на входе инвертора 8 будут сигналы 1, а на входе инвертора 4 - сигнал О. Поэтом на выходах элементов 5, 6, 9 и tO будут сигналы 1, а на выходах элементов 7 и 11 - сигналы О. Триггер 12 изменит свое состояние, сформировав на своем прямом выходе си1- нал 1, а на инверсном - О, что является сигналом о наличии о пибки в работе делителя 1.

После фиксации сигнала ошибки на шине 13 необходимо подать импульс установки на шину 15. При этом устройство перейдет в исходное состояние.

Если импульс на выходе делителя 1 частоты импульсов не совпадает по времни с выходным импульсом элемента 3 (певый импульс есть, а второй отсутствует Опережение), то сигнал 1 будет присутствовать на входе инвертора 4 обоих входах элемента 10 и только н одном входе элемента 11. Вследствие этого триггер 12 установится в состояние, в котором на шине 13 будет сигнал 1, а на шине 14 - сигнал О, зафиксировав ошибку в работе делителя 1.

После каждой фиксации ошибки в р работе делителя 1 необходимо приводить устройство в исходное состояни путем подачи на шину 15 импульса установки.

Рассмотрим неисправности, которы могут возникнуть в данном устройстве. Например, появилась неисправ

ность типа константа 1 второго входа элемента 10, В этом случае на выходах элементов 10 и 11 находяще

JO

15

0

5

30

35

0

45

гося в исходном состоянии устройства будут сформированы сигналы 1, Триггер 12 перейдет в контрольное состояние, в котором на обоих его выходах будут присутствовать сигналы 1, что является сигналом о неисправности устройства контроля.

После фиксации неисправности и ее устранения сигналом, подаваемым на шину 15, устройство должно быть возвращено в исходное состояние.

Аналогично фиксируются в устройстве, находящемся в исправном состоянии, неисправности типа константа 1 входов и выхода элемента 9, выходов делителя 1, элемента 3, выхода элемента 10, Неисправность константа О первого входа элемента 11 будет зафиксирована в момент одновременного появления импульсов на выходах делителя 1 и элемента 3. В этом случае на выходах обоих элементов 10 и 11 будут сформированы сигналы О. Триггер 12 перейдет в контрольное состояние, в котором на обоих его выходах будут присутствовать сигналы О, что свидетельствует о неисправности устройства контроля. Аналогично фиксируются неисправности типа константа О второго входа и выхода элемента 11, выходов и входов элементов 6 и 7.

Можно показать, что и остальные неисправности, возникающие в устройстве, будут зафиксированы по идентичности сигналов на шинах 13 и 14 в . одном из его состояний: исходном; совпадения по времени импульсов на выходах элемента 3 и делителя 1; несовпадения во времени импульсов с ; указанных элементов устройства. Последний случай может быть организован специально как режим проверки исправности устройства путем подачи на шину 2 устройства, например, только одного импульса.

Формула изобре гения

Устройство деления частоты импульсов с контролем, содержащее делитель частоты, выход которого соединен с входом первого инвертора, счетный вход - с входной шиной и с тактовым входом элемента вьщеления первого импульса, выход которого соединен с входом второго инвертора, первый элемент И, второй элемент И,

51

выход которого соединен с входом сброса триггера, прямой выход которого соединен с первой выходной шиной, отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности результата контроля, в него введены четыре элемента ИЛИ, шина исходного состояния и вторая выходная шина, а триггер вьтолнен парафазным по входам запуска и сброса, при этом вторая выходная шина соединена с ин- верснЬ1м выходом триггера, установоч- ньш вход которого соединен с шиной исходного состояния и с входом сбро - са делителя частоты, вход запуска - с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом

Редактор Ю. Середа Заказ 795/61

Составитель А. Соколов

Техред А.Кравчук Корректор М. Шаропш

Тираж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

6

первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом п-ервого инвертора и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с выходом второго инвертора, вход, которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с первым входом четвертого элемента ИЛИ,выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, второй вход - с входом первого инвертора и с вторым входом третьего элемента ИЛИ.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повьппение достовер- ности результатов контроля достигается тем, что в устройс. во дополнительно введены четьфе элемента ИЛИ 5,6,7 и 9, шика 15 исходного состояния и вторая выходная шина 14, а триггер 12 вьшолнен парафазным по входам запуска и сброса. Устройство также содержит делитель 1 частоты, входную шину 2, элемент 3 вьщеления первого импульса, инверторы 4 и 8, элементы И 10 и 11, первую выходчук шину 13, элемент 3 выполнен на триггере 16 и элементе 17 задержки. Неисправности, возникающие в устройстве, контролируются по идентичности сигналов на шинах 13 и 14. 1 ил. с $ (Л с ю со ю ю