Устройство для формирования и подсчета числа импульсов в серии Советский патент 1989 года по МПК H03K5/19 H03K5/153 

4 СЛ

00

со

Изобретение относится к импульсной ехнике и может быть использовано в истемах регистрации и формирования мпульсов.с

Цель изобретения - повьппение точости регистрации числа импульсов в ерии, имеющих переменные значения лительности и периода следования внутри серии.JO

На чертеже приведена электрическая функциональная схема устройства.

Устройство для формирования и ре- гистрации импульсов содержит шину 1 серии импульсов, шину 2 тактовых им- 5 пульсов, шину 3 Сброс, два триггера 4 и 5, четыре ключа 6 - 9 с запоминанием сигнала управления (далее ключ), счетчик 10 импульсов, три элемента ИЛИ 11 - 13, шины 14 управле- 20 ния, элемент И 15, два делителя 16 и 17 частоты, шины 18 результата и шесть выходных шин 19-24; причем шина 1 серии импульсов соединена с информационными входами ключей 6 и 9 и 25 С-входом счетчика 10 импульсов, первый выход которого соединен с управляющими входами ключей 9 и 8 и первой шиной 18 результата, второй выход - с S - входом триггера 5 и второй шиной зо 18 результата, остальные выходы - с соответствующими шинами 18 результата, а R-вход - с шиной 22, первыми входами элементов ИЛИ 12 и 11, R-BXO- дом триггера 5 и первым выходом ключа 7, информационный вход которого соединен с шиной 2 тактовых импульсов, второй выход - с информационньм входом ключа 8, а управляющий вход - с шиной 21, управляющим входом ключа .6 и выходом триггера 4, S-вход которого соединен с шиной 19 и первым выходом ключа 6, первый R-вход - с

35

40

шиной 3 Сброс, а второй R-вход - с шиной 24 и выходом элемента ИЛИ 13, первый вход которого соединен с выходом делителя 17 частоты, а второй вход - с первым вхо/дом элемента И 15 и выходом нторого делителя 16 частоты, информационные входы которого соединиHi.i с информационными входами делителя 17 и ши}5ами 14 управления соответствен1ю, .од - с вторым выхп/юм кльэча 8, а с выходом элемента IL4H 1 1 , второй вход которого соедии.ен с вторым вькодом клю ча 9, першлн пыход которого соединен с ьторым пходом элемента H lH 12, выход которого соединен с К-входом де,

0 5 о

35

40

лителя 17 частоты, С-вход которого соединен с первьм выходом ключа 8, выход элемента И 15 соединен с шиной 23, а его второй вход - с инверсным выходом триггера 5, второй вьоход ключа 6 соединен с шиной 20.

Устройство работает 6ледуюп1им образом. ,

После подачи питающих напряжений на элементы устройства на шину 3 необходимо подать импульс, под действием которого на прямом выходе триггера 4, шине 21 и входах управления ключей 6 и 7 устанавливается уровень О. Тактовые импульсы, поступающие после этого с шины 2 на информационный вход ключа 7, проходят на его первый выход и поступают на шину 22, входы сброса счетчика 10 и триггера 5, а также через элементы ИЛИ 11 и 12 на входы сброса делителей 16 и 17 частоты в результате чего все разряды счетчика 10, делителей 16 и 17 частоты и триггер 5 устанавливаются в состояние О, а устройство - в исходное состояние. В этом состоянии импульсы серии на шину 1 не поступают, на шину 2 поступают тактовые имхтульсы, на шинах 3, 18 -. 21, 23, 24 имеются уровни О, на шине 22 формируются тактовые импульсы. Пусть требуется подсчитать число импульсов в серии импульса которой неравномерно распределены в пределах серии и имеют различные значения длительностей, а максимальный временной интервал между импульсами не пре- вьш1ает К периодов тактовых импульсов. В этом случае на шинах 14 управления устанавливается двоичный код числа К.

Первый импульс серии, поступающий на шину 1, в соответствии с уровнями

45

50

55

О, имеющимися на входах управления ключей 6 и 9, проходит с информационных входов этих ключей на их первые выходы. Импульс, выделенный на первом выходе ключа 6, проходит на шину 19 и поступает на вход установки в 1 триггера 4, вследствие чего на шине 21 и входах управления ключей 6 и 7 устанавливается уровень 1. Импульс, выделенный на первом выходе ключа 9, подтверждает через элемент ИЛИ 12 исходное состояние делителя 17 частоты. Кроме того, под действием первого импульса серии в счетчик 10 записывается число 1. Несмотря на то.

что в момент действия на информационных входах ключей 6 и 9 первого импульса серии на их входах управления происходит изменение уровня сигнала с О на 1, обусловленное переключением соответственно триггера 4 и счетчика 10, данный импульс сохраняет свою длительность на первых выходах этих ключей и не формируется на их вторых выходах, что обусловлено свойством ключа с запоминанием сигнала управления. Тактовые импульсы, поступающие на шину 2 после переключения

первом. Это позволяет обеспечить надежный сброс всех разрядов делителя 16 частоты в состояние О. Импуль-- сы тактовой частоты, следующие после переключения счетчика 10, проходят с информационного входа ключа 8 на его первый выход и поступают на вход делителя 17 частоты. В результате этого каждый из них последовательно увеличивает число, записанное в делителе 17 частоты, на единицу.

Дальнейшая работа устройства при поступлении на шину 1 нечетных им

Изобретение может быть использовано в системах регистрации и формирования, импульсов. Цель изобретения - повышение точности регистрации числа импульсов в серии, имеющих переменные значения длительности и периода следования- внутри серии. Устройство содержит шину 1 серии импульсов, шину 2 тактовых импульсов, шину 3 Сброс, два триггера 4 и 5, два ключа 6 и 7 с запоминанием сигнала управления, счетчик 10 импульсов элемент Ш1И 11, делитель 16 частоты, шины 18 результата. Введение элементов ШТИ 12 и 13, элемента И 15, делителя 17 частоты и двух ключей 8 и 9 с запоминанием сигнала управления позволяет повысить точность определения числа импульсов в серии, даже - если длительность и период следования их внутри серии изменяются, а также формировать тактовые импульсы, без им- .пульсов участвующих в процессе регистр- рации, первый импульс серии,импульс. о (Л

триггера 4, проходят с информационно- 15 пульсов серии аналогична описанной

го входа ключа 7 на его второй выход и поступают на информационный вход ключа 8. В соответствии с уровнем 1, имеющимся к этому времени на

входе управления ключа 8, эти импуль-2о формируются на шине 19, Дальнейшая

сы формируются на его втором выходе и поступают на вход делителя 16 частоты. При этом число, записанное в делителе 16 частоты, под действием

каждого тактового импульса, поступаю- 25 ем этих импульсов последующих перещего на его вход, увеличивается на единицу. Делители 16 и 17 частоты имеют коэффициент деления, превьЕчаю- щий на единицу число, заданное на их входах управления.

Второй импульс серии ( и каждый последующий) поступает на шину 1 через интервал времени, не превышающий К периодов следования тактовых импульсов. Этот импульс проходит с информационных входов ключей 6 и 9 на их вторые выходы, поскольку на входах управления этих ключей имеются уровни 1, поступающие соответственно с прямого выхода триггера 4 и выхода первого разряда счетчика 10 В результате он формируется на шине 20, а также через элемент ИЛИ 11 обнуляет делитель 16 частоты, что не позволяет импульсу переполнения формироваться на его выходе. Кроме того под действием второго импульса серии в счетчике 10 фиксируется число 2, а на входах управления ключей 8 и 9 и инверсном выходе триггера 5 устанавливаются уровни О. При этом элемент И 15 оказывается заблокированным нулевыми уровнями по обоим входам. Несмотря на изменение уровня сигнала управления ключа 9 с 1 на О в момент действия на его информационном входе второго импульса серии, этот импульс полностью формируется на его втором выходе и не формируется на

по первому импульсу серии с той разницей, что последующих переключений триггера 4 не происходит и все эти импульсы формируются на шине 20 и не

работа устройства при поступлении на шину четных импульсов серии аналогична описанной по второму импульсу серии с той разницей, что под действи0

5

0

5

0

5

ключений триггера 5 не происходит,

После поступления на шину 1 последнего импульса серии под действием К тактовых импульсов происходит заполнение одного из делителей 16 или 17 частоты (в зависимости от того, каким по счету был последний импульс серии - нечетным или четным), а (К+1)-й тактовый импульс выделяется на выходе соответствующего делителя частоты и через элемент ИЛИ 13 поступает на шину 24 и второй вход сброса триггера 4, в результате чего на входах управления ключей 6 и 7 и шине 21 устанавливается уровень О. Импульсы, поступающие после переключения триггера 4 на информационный вход ключа 7, проходят на его первый выход и поступают на шину 22, устанавливая при этом счетчик 10, делителя 16 и 17 частоты и триггер 5 в . исходное состояние. На этом работа устройства завершена. Считывание результата, зафиксированного в счетчике 10 и указывакицего на число импульсов в серии, поступившей на шину 1, должно проводиться под действием импульса, сформированного на шине 24, поскольку под действием уже следующего после этого тактового импульса счетчик 10 будет обнулен, а устройство вернется в исходное состояние и будет готово к приему следукнцей серии импульсов.

Таким образом, при поступлении на шину 1 серии импульсов, импульсы которой неравномерно распределены в пределах серии и имеют переменные значения длительностей, в результате работы устройства на шинах 18 формируется двоичный код числа импульсов в серии, на шине 22 - тактовые импульсы без импульсов, участвующих в процессе регистрации серии импульсов на шине 21 формируется импульс, оги- бающий серию импульсов, на шинах 19 и 20 - соответственно первый импульс серии и серия импульсов без первого импульса, на шине 23 сохраняется уровень О, на шине 24 формируется импульс, указывающий на окончание серии импульсов и процесса подсчета импульсов, содержащихся в ней.

Если устройство подготовлено для подсчета- числа импульсов в серии и на шинах 14 установлен двоичный код некоторого числа К, а на шину 1 поступил одиночный импульс, то работа устройства аналогично описанной по первому импульсу серии. Поскольку в течение К периодов тактовых импульсов на шину 1 импульсов не поступает ( так как поступил одиночный импульс), то (К+1)-й импульс, поступивший в этом режиме на вход делителя 16 частоты выделяется на его выходе и пос

Устройство для формирования и подсчета числа импульсов в серии, содержащее шину Сброс, соединенную с R-входом первого триггера, S-вход которого соединен с выходом первого ключа с запоминанием сигнала управления и первой выходной шиной, а выход - с входом управления первого ключа с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной серии импульсов и счетным входом счетчика импульсов, первый элемент ИЛИ, второй триггер, первый делитель частоты и второй ключ с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, вторую и третью выходные шины, отличающееся тем, что с целью 25 повьш ения точности регистрации числа импульсов в серии, имеющих переменные значения длительности и периода следования внутри серии, в него введены шины управления, третий и четвертый ключи с запоминанием сигнала

30

управления, второй и третий элементы ИЛИ, второй делитель частоты, элемент И, выходные шины результата и четвертая, пятая и шестая выходные шины.

™™е л:™:;,е:.:;:, з„:«„™.«,, -««i---г -™:

13 и И 15, на втором входе второго из которых имеется уровень 1, поступающий с инверсного выхода триггера 5 . В результате этот импульс проходит на выходы элементов И 15 и ИЛИ 13 и формируется на шинах 23 и 24, что обеспечивает последующий возврат устройства в исходное состояние.

Таким образом, при поступлении на шчну 1 одиночного импульса на шинах 18 формируется двоичный код числа 1, на шине 22 - тактовые импульсы без (К+1) импульсов, участвующих в процессе регистрации одиночного импульса на шине 21 формируется импульс длительностью К периодов тактовых им пульсов, на шине 19 - импульс, соответствующий по длительности и времен ному положению импульсу, поступившему на шину .1, на шине 20 сохраняется уровень О, на шине 23 формируется импульс, указывшощий на то, что на шину 1 поступил одиночньй импульс; на шине 24 формируется импульс, ука40

45

50

55

на с вторым выходом первого ключа с запоминанием сигнала управления, вхо управления которого соединен с третьей выходной шиной и входом управле ния второго ключа с запоминанием сиг нала управления, первый вход которого соединен с четвертой выходной шиной, R-входом счетчика импульсов, К-входом второго триггера и первьми входами первого и второго элементов ИЛИ, а второй выход - с информацион- ным входом третьего ключа с запоминанием сигнала управления, первый вы ход которого соединен с С-входом вто рого делителя частоты, второй выход с С-входом первого делителя частоты, а вход управления - с первой шиной результата, первым выходом счетчика импульсов и входом управления четвертого ключа с запоминанием сигнал управления, информационный вход jcoT рого соединен со счетным входом счетч каимпульсов,первый выход - с вторым входом второго элемента ИЛИ, а второй

5

зывающий на завершение процесса работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для формирования и подсчета числа импульсов в серии, содержащее шину Сброс, соединенную с R-входом первого триггера, S-вход которого соединен с выходом первого ключа с запоминанием сигнала управления и первой выходной шиной, а выход - с входом управления первого ключа с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной серии импульсов и счетным входом счетчика импульсов, первый элемент ИЛИ, второй триггер, первый делитель частоты и второй ключ с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, вторую и третью выходные шины, отличающееся тем, что с целью 25 повьш ения точности регистрации числа импульсов в серии, имеющих переменные значения длительности и периода следования внутри серии, в него введены шины управления, третий и четвертый ключи с запоминанием сигнала

0

30

управления, второй и третий элементы ИЛИ, второй делитель частоты, элемент И, выходные шины результата и четвертая, пятая и шестая выходные шины.

,, -««i---г -™:

««i---г -™:

а с вторым выходом первого ключа с запоминанием сигнала управления, вход управления которого соединен с третьей выходной шиной и входом управления второго ключа с запоминанием сигнала управления, первый вход которого соединен с четвертой выходной шиной, R-входом счетчика импульсов, К-входом второго триггера и первьми входами первого и второго элементов ИЛИ, а второй выход - с информацион- ным входом третьего ключа с запоминанием сигнала управления, первый выход которого соединен с С-входом второго делителя частоты, второй выход с С-входом первого делителя частоты, а вход управления - с первой шиной результата, первым выходом счетчика импульсов и входом управления четвертого ключа с запоминанием сигнала управления, информационный вход jcoTO- рого соединен со счетным входом счетчи каимпульсов,первый выход - с вторым входом второго элемента ИЛИ, а второй

выход - с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с Я- ВХодом первого делителя частоты, информационные входы которого соединены с шинами управления и с информационными входами второго делителя частоты соответственно, а выход - с первыми входами третьего элемента ИЛИ и элемента И, выход которого соединен с пятой выходной шиной, а второй вход - с инверсным выходом второго триггера.

S-вход которого соединен с второй .шиной результата и вторым выходом счетчика импульсов, остальные выходы которого соединены с соответствующими шинами результата, второй R-вход первого триггера соединен с шестой выходной шиной и выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго делителя частоты, R-вход которого соединен с выходом второго элемента ШШ,