Устройство для контроля последовательности чередования импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03K5/19 

ИтоПретсиие относится к импульсно технике и может быть испол1 зовано в устройствах автоматики для контроля последовательности чередования импульсов на входных Шинах в порядке, задаваемом перед началом контроля.

Пель изобретения - повышение достоверности контроля - достигается за счет того, что в состав устройства дополнительно введены формирователь импульсов заднего фронта, группа счетчиков импульсов, группа элементов И, второй и третий элементы ИЛИ, триггер, шина записи начального положения, группы шин начального положения, шина считывания и новые связи.

На чертеже представлена блок-схеСчетчики импульсов 3-1, 3-2,..., 3-п группы и счетчик 4 импульсов могут выполняться как суммирующими,так и вычитающими. При поступлении имма устройства для контроля послеДова- 20пульса на вход записи информации

тельности чередования импульсов.счетчиков 3-1, 3-2,...,3-п группы и

Устройство для контроля последо-счетчика 4 в них записывается код,

вательности чередования импульсов со-находящийся на информационных входах

держит элемент ИЛИ 1, формирователь 2

каждо1 о из счетчиков. По переднему

импульсов, заднего фронта, к входу которого подключен выход элемента ИЛИ 1, группу счетчиков 3-1,3-2,..., 3-п импульсов, счетчики 4 импульсов, счетный вход которого соединен со счетными входами счетчиков 3-1 ,3-2, ... 3-п группы и с выходом формирователя 2 импульсов, группу элементов И 5-1 ,5-2,...,5-п, к первому входу каждого i-ro (i l,2,...i) из которых подключен выход соответствующего счетчика 3-i группы, элемент ШШ 6, входы которого соединены с выходами элементов И 5-1, 5-2,...-п группы, триггер 7, к S-входу которого подключен выход элемента ИЛИ 6, элемент И.1 8, первый вход которого соединен с единичным выходом триггера 7 а второй - с выходом счетчика 4, элемент И 9, к первому вкоду которог подключэн выход элемента ИЛИ 8, ши- ну 10 записи начального положения, которая подключена и R-входу триггера 7 и входам записи информации группы счетчиков 3-1, 3-2,...,3-п импульсов и счетчика 4 импуЛЪсов, группу шин 11-1, 11-2,... ,11-п, 11-(п+1) начального положения, каждая i-я из которых соединена с информационными входами соответствующего счетчика 3-i группы, а группа 11-(п+1) соединена с информационными входами счетчика 4, входные шины 12-1,12-2,..., 12-п, каждая i-я из которых подключена к второму входу соответствующего

элсмента И 5-i группы, и, кроме того, все шпны 12-1, 12-2,,.., 2-п подклю- чепы к входам элемента ИЛИ 1, шину 13 счт1тывания, которая соединена с вторым входом элемента И 9, выходную шину 14, к которой подключен выход элемента И 9.

Формирователь 2 импульсов заднего

фронта выдает по заднему фронту импульса (перепаду 1-0) на своем входе импульс длительностью, достаточной для четкого срабатывания счетчика 3-1, 3-2 ,. ..,3-п и счетчика 4 по счетному входу.

Счетчики импульсов 3-1, 3-2,..., 3-п группы и счетчик 4 импульсов могут выполняться как суммирующими,так и вычитающими. При поступлении импульса на вход записи информации

5

5

0

каждо1 о из счетчиков. По переднему

фронту импульса, поступившего на счетный вход какого-либо счетчика 3-1, 3-2,...,3-п группы или счетчика 4, к содержимому счетчика прибавляется (если счетчик выполнен суммирутощим) или от содержимого счетчика отнимается (если счетчик вьтолнен вычитающим) единица. Если счетчики 3-1, 3-2,..,З-п группы и счетчик 4 выполнены суммирующими, то их выходы являются выходами переполнения и на них всегда имеется единичный сигнал, кроме случая, когда содержимое счетчика равно 2-1, где k - разрядность счетчиков 3-1, 3-2,...,3-п и 4, и на счетном (суммирующем) входе отсутствует импульс; в этом случае .на выходе . счетчика появляется нулевой сигнал. Если счетчики 3-1, 3-2,...,3-п группы и счетчик 4 выполнены вычитающими, то их выходы являются выходами заема и на них всегда имеется единичный сигнал, кроме случая, когда содержимое счетчика равно О и на счетном (вычитающем) входе отсутствует им0 пульс; в этом случае на выходе счетчика появляется нулевой сигнал. I

На шину 10 подается импульс, длительность которого должна быть достаточной для записи в счетчики 3-1, 3-2,...,3-п группы и в счетчик 4 ко да, находящегося на информационных входах этих счетчиков и для установки в нулевое положение триггера 7,

514977

Р.чзридност ь unni 11-1, 11-2,,-,,,- 11-п ранил разрядности счетчиков | 3-1, 3-2,...,3-п соптветствеино. Рач- рядность тины ll-(n-i-l) равна разрядности счетчика 4. На кяждую из шин 1 I-I , 11-2, .. .,1 1-п, I 1-(п+1) группы подается код t начальног о положения соответствующего счетчика 3-1, 3-2,..., 3-п группы и счетчика 4.ig

На каждую из шин 12-1, 12-2,..., 12-п подается один из импульсов конт- pojuipycMofl серии. Следовательно, максимальное количество импульсов в контролируемой серии может быть п. Импуль-15 сы серии подаются последовательно во времени, при этом между любыми двумя последовательно следующими импульсами должна быть пауза, длительность которой выбирается исходя из того, 20 что после окончания импульса на одной из шин 12-1, 12-2,...,12-п и до момента появления следующего импульса на другой из этих шин должна сработать цепочка элементов: ИЛИ 1 - фор- 25 мирователь 2 импульсов - счетчики 3-1, 3-2,...,3-п импульсов группы, т.е. на выходе счетчика импульсов (того из 3-1, 3-2,...,3-п, содержимое которого оказалось равным О)

должен появиться нулевой сигнал.

На шину 13 считывания подается либо импульс после окончания контролируемой серии ргмпульсов, либо единичный сигнал в момент окончания импульса на шине 10, если контролируется пауза между сериями импульсов Этот сигнал должен действовать все время, пока длится пауза.

Разрядность счетчиков импульсов группы 3-1, 3-2,...,3-п и счетчика 4 импульсов определяется максимальным числом импульсов в серии, последовательность чередования которых на входных шинах необходимо контроли ровать.

Устройство контролирует последовательность чередования импульсов серии на входных шинах и число импульсов в серии. Число jfMnynbcoB в разных сериях может изменяться от О (что соответствует паузе между сериями импульсов) до п. Счетчик 3-i, элемент И 5-i и шина 11-i образуют канал, контролирующий правильность п ступления импульса серии на i-ю входную шину 12-1. .Счетчик 4 осуществляет контроль числа импульсов в серии.

g

5 0 5

0

5

0

5

g

0

29

Принпип деГ стпия устройстпл состоит в следующем.

Для каждой серии импульсоп устанавливается число импул соп в i порядок следования (по -уплг1г.-,я) каждого импульса ил свг,;о г-.чодпук) шину. Порядковым номер кпл-логи импульса серии кодируется прямьм (если счетчики 3-1, 3-2,...,3-п вьтолиг-пь вычитающими) или обратным (если счетчики 3-1, 3-2,..., 3-п выполнены суммирующими) двоичным кодом числа на единицу меньшего, чем порядковый номер, и этот код перед началом серии заносится в соответствующий счетчик из группы 3-1,3-2,...3-п (так, например, если импульс на шину 12-i долл ен поступить первым, а па nmiiy 12-j - вторым в серии, то, если счетчики 3-i и 3-J выполнены вычитающими, в них заносятся коды 00 и 01 соответственно, а если счетчики 3-i и 3-j выполнены суммирующими, в них заносятся коды 11 и 10 соответственно). Од-- повременно а счетчик 4 заносится прямой (если он выполнен вычитающим) или обратный (если он вьтолнен сумми- руюшим) двоичный код числа импульсов Б серии (так, например,при трех импульсах в серии в счетчик 4 заносится код I1, если счетчик 4 выполнен вычитаюищм, или код 00, если счетчик 4 выполнен суммирующим). Далее для простоты будем считать, что счетчики 3-1, 3-23-п и 4 выполнены

вычитающими. В момент окончания каждого импульса серии из содержимого .счетчиков 3-1, 3-2,...,3-п и 4 вычитается единица. При поступлении импульсов серии в установленном порядке соответствующий поступившему импульсу элемент И группы 5-1, 5-2,...,5-п закрыт нулевым сигналом с выхода соответствующего счетчика группы 3-1, 3-2 , ... . ,3-п. Если число поступивших импульсов равно установленному числу импульсов в серии, то после окончания серии импульсов в счетчике 4 будет записано число О и на его выходе будет нулевой сигнал, поэтому подаваемьп после окончания серии на шину 13 импульс не проходит на выходную шину 14, так как на выходе счетчика 4 и на единичном выходе триггера 7 имеется нулевой сигнал. В том случае, если какой-либо импульс серии поступает не в установленном порядке, то на выходе соответст10

71497729

.его счетчика группы 3-1,3-2,..., 3-п будет единичный сигнал и соответствующий элемент И группы 5-1, 5-2,...,5-п срабатывает, сигнал с выхода этого элемента И через элемент ИЛИ 6 устанавливает в единичное положение триггер 7, тогда при появлении на шине 13 импульса, он пропускается на выходную тину 14, сигнализи- руя о сбое в серии импульсов. В том случае, если число импульсов в серии окажется отличным от установленного, то импульс с шины 13 также проходит на выходную шину 14, сигнализируя о сбое, так как имеется единичный сигнал на выходе счетчика 4.

В этом случае, если в контролируемой серии число импульсов меньше п, то в те счетчики группы 3-1, 3-2,...,3-п, на входные шины которых не будут подаваться импульсы в данной серии, заносится прямой или обратный (в зависимости от т ого,какими

15

20

8

Кроме того, впредпаглемом устройст ве исключена возможность выдачи ложного сигнала нарушения чередования из-за разброса собственных задержек распространения 1гмпульсньгх сигналов в элементах устройства. В целом это существенно повышает достоверность контроля импульсных последовательностей.

Формула изобретения

Устройство для контроля после довательности чередования импульсов, содержашее первый элемент ИЛИ, счетчик импульсов, элемент И, входные шины, подключенные к входам первого элемента ИЛИ, выходную шину, соединенную с выходом 3JieMeHTa И, о т л и чающееся тем, что, с пелью повышения достоверности контроля, в него введены формирователь импульсов заднего фронта, группа счетчиков имэти счетчики) двоичньй код 25 пульсов, группа элементов И, второй

выполнены числа п.

Устройство может контролировать и паузу между сериями импульсов, В этом случае во все счетчики группы 3-1, 3-2,...,3-п заносится прямой или обратный код числа отличного от нуля, например код 111 (для случая выполнения счетчиков 3-1,3-2,...,3-п вычитающими) . Положение счетчика 4 может быть произвольнь1М. Для определенности примем, что в счетчтгк 4 заносится прямой или обратный код числа О (в зависимости от того, каким выполнен счетчик 4) и подается единичный сигнал из шину 13 (это делается для того, чтобы обнаружить момент появления импульса на входных шинах во время паузы).

Такии образом, контролируя серии импульсов и паузы между ними, можно обеспечить полный контроль состояния входных шин.

По сравнению с устройством-прототипом предлагаемое устройство также обеспечивает контроль последовательности чередования импульсов в порядке, заданном перед началом контроля, но при этом обеспечивается обнаружение нарушения чередования в случае, когда одновременно с очередным контролируемым импульсом на любую другую из входных шин поступает лишний импульс, чего не обеспечивает известное устройство.

30

35

40

45

50

55

и третий элементы ИЛИ, триггер, шина записи начального положения, группа шин начального положения и шина считьшания, которая подключена к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, к первому вход которого подключен единичный выход триггера, S-вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, к входам которого подключены выходы элементов И группы, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего счетчика импульсов группы, а второй - с соответствующей входной шиной, входы записи информации счетчиков импульсов группы соединены с шиной записи начального положения, с R-входом триггера и вхо- дом записи информации счетчика импул сов, счетный вход которого соединен со счетными входами счетчиков импуль сов группы и с выходом формирователя импульсов заднего фронта, к входу ко торого подключен выход первого элемента ИЛИ, последняя шина группы шин начального положения соединена с информационными входами счетчика имтт пульсов, выход -которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, остальные шины группы шин начального положения соединены каждая с информа ционным входом соответствующег о счет чика импульсов группы.

9

8

Кроме того, впредпаглемом устройстве исключена возможность выдачи ложного сигнала нарушения чередования из-за разброса собственных задержек распространения 1гмпульсньгх сигналов в элементах устройства. В целом это существенно повышает достоверность контроля импульсных последовательностей.

Формула изобретения

Устройство для контроля после довательности чередования импульсов, содержашее первый элемент ИЛИ, счетчик импульсов, элемент И, входные шины, подключенные к входам первого элемента ИЛИ, выходную шину, соединенную с выходом 3JieMeHTa И, о т л и- чающееся тем, что, с пелью повышения достоверности контроля, в него введены формирователь импульсов заднего фронта, группа счетчиков им0

5

0

5

0

5

и третий элементы ИЛИ, триггер, шина записи начального положения, группа шин начального положения и шина считьшания, которая подключена к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, к первому входу которого подключен единичный выход триггера, S-вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, к входам которого подключены выходы элементов И группы, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего счетчика импульсов группы, а второй - с соответствующей входной шиной, входы записи информации счетчиков импульсов группы соединены с шиной записи начального положения, с R-входом триггера и вхо- дом записи информации счетчика импульсов, счетный вход которого соединен со счетными входами счетчиков импульсов группы и с выходом формирователя импульсов заднего фронта, к входу которого подключен выход первого элемента ИЛИ, последняя шина группы шин начального положения соединена с информационными входами счетчика имтт пульсов, выход -которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, остальные шины группы шин начального положения соединены каждая с информационным входом соответствующег о счетчика импульсов группы.

Изобретение может быть использовано в устройствах автоматики для контроля последовательности чередования импульсов на входных шинах в порядке, задаваемом перед началом контроля. Цель изобретения - повышение достоверности контроля достигается за счет введения формирователя импульсов заднего фронта 2, группы счетчиков импульсов 3-1, 3-2,...3-п, группы элементов И 5-1, 5-2,...5-п, ИЛИ 6,8, триггера 7, шины 10 записи начального положения, группы шин 11-1, 11-2...11-(п+1) начального положения, шины 13 считывания. Кроме того, устройство содержит элемент ИЛИ 1, счетчик импульсов 4, элемент И 9, входные шины 12-1, 12-2...12-N, выходную шину 14. Введение указанных элементов и их связи позволяют обеспечить контроль последовательности чередования импульсов серии на входных шинах и число импульсов в серии. При этом обеспечивается обнаружение нарушения чередования в случае, когда одновременно с очередным контролируемым импульсом на любую другую из входных шин поступает лишний импульс. 1 ил.