Устройство для контроля двух импульсных последовательностей Советский патент 1990 года по МПК G06F11/16 

1

(21)4475938/24-24

(22)23.08.88

(46) 07.06.90. Бкш. № 21

(72) Л.Н.Мельников, Л.Н.Мельникова,

В.Г.Косторниченко и А.В.Маргелов

(53)681.3 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1261097, кп. Н 03 К 5/19, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1223232, кл. G 06 F 11/16, 1984.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДВУХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

(57)Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и

телемеханики для контроля двух импульсных последовательностей. Отличительной особенностью устройства является то, что оно позволяет контролировать последовательности при наличии импульсов помехи и при пропуске контролируемых импульсов. Целью изобретения.является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля вида сбоя. Цель достигается за счет введения элемента И 6 и двух каналов 1, каждый из которых содержит блок 16 управления, формирователи 17, 18 импульсов, элементы И 19, 20, 21, 24 триггеры 22, 23, счетчики 25, 26, элемент ИЛИ 27. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

с SS

(Л

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики для контроля двух импульсных последовательностей. Отличительной особенностью устройства является то, что оно позволяет контролировать последовательности при наличии импульсов помехи и при пропуске контролируемых импульсов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля вида сбоя. Цель достигается за счет введения элемента И6 и двух каналов 1, каждый из которых содержит блок 16 управления, формирователи 17, 18 импульсов, элементы И 19, 20, 21, 24, триггеры 22, 23, счетчики 25, 26, элемент ИЛИ 27. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

//

сд

05

со ас со

4

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в устройствах автоматики и телемеханики для контроля двух импульс™ ных последовательностей при наличии импульсов помехи и пропусков им- fi пульсов

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля вида сбоя.

На фиг . 1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - функ- Ьиональная схема блока управления; на фиг..3 - временные диаграммы рабо гы устройства.

Устройство содержит каналы 1s элементы НЕ 2 и 3, элементы И 4-6, вход первой контролируемой последовательности, вход 8 второй контролируе- мой последовательности, тактовый Јход 99 вход 10 начальной установки, выходы 11 и 12 признака помех и каналов s выходы 13 и 14 признака пропуска импульсов контролируемых пос- Ледовательностей каналов, выход 15 признака правильной работы устройства.

Каждый канал 1 содержит блок 16 управления, формирователи 17 и 18

импульсов, элементы И 19-21, триггеры 22 и 23, элемент И 24, счетчики 25 и 26, элемент ИЛИ 27.

Блок 16 управления содержит фор- нирователь 28 импульсов, элемент И 29-31, вход 32 разрешения режима контроля,, элемент ИЛИ 33, вход 34 йнутреннего запуска, счетный триггер 35 5, реверсивные счетчики 36 и 37 э

элементы ИЛИ 38 и 39, выход 40 разрешения контроля, выход 41 разрешения счета, тактный | вход 425 тактовый ныход 43, вход 44 внешнего запуска.

На временных диаграммах показаны эпюры следующих сигналов; а - импульсы на входе 7; б - импульсы на входе 8 ; в и г - импульсы на прямых выходах формирователей 17 импульсов соответственно первого и второго кана-- лов; д и е - импульсы на прямых выходах триггеров 22 соответственно первого и второго каналов; ж и з -- импульсы на выходах элементов И 21 соответственно первого и второго каналов; и - импульсы на выходе 11; к - импульсы на выходе 13; л - им- пупьсы на выходе 12; м - импульсы на выходе 14 (фиг„3)„

Блок 16- управления (фиг.2) работает как и все устройство поочередно в двух режимах: режиме измерения временных интервалов Т6х; и режиме контроля.

Период следования входных импульсов TW-1/F может изменяться в пределах Т6Х ин -Тв, Макс . В режиме измерения точность зависит от1 величины предела Тцц Д/|ИН и периода тактовых импульсов Т0. Из задаваемой относительной погрешности измерения оТу можно определить значение периода Т0.

То

Јт,

бх мин°

(D

Модуль реверсивных счетчиков 36 и 37 определяется по формуле

N ,. .El..

(2)

где m - максимальное число подряд

пропущенных импульсов. Импульсы с входа 44 внешнего запуска длительностью tu Т0 поступают на вход формирователя 28 импульсов з выдающего выходные импульсы длительностью tu T0 по переднему фронту входных импульсов. Первый импульс поступает через открытый элемент И 29 и элемент ИЛИ 33 на счетный вход триггера 35, который переключается по заднему фронту импульса в состояние, противоположное исходному. При исходном состоянии О триггера 35 производится сброс в О счетчика 36„ а затем триггер 35 переключается в 1. Счетчик 36 начинает считать тактовые импульсы в режиме сложения. Второй импульс переключает триггер 35 в О. К этому моменту счетчик 36 сосчитал К, импульсов

к - i

К1 Т

0

Второй интервал - Кг измеряет счетчик 37, работающий в режиме сложения, а счетчик 36 работает в режиме вычитания, производя сравнение интервалов Т1 и Тй . Если К, К2, импульс с выхода переполнения счетчика 36 пройдет через элементы ИЛИ 38 на выход 41. Импульс на разрядном выходе счетчика 36 формируется раньше на время At/2, чем на выходе переполнения счетчика 36, он пос515698346

тупает на выход 40. Если Т(Т, счет- На выходах 40 и 41 блоков 16 форчики 36 и 37 продолжают измерять и сравнивать между собой интервалы TJ до момента достижения равенства Т$, Tj. При этом в одном из счетчиков остается код последнего интервала, необходимый для работы в режиме контроля.

В режиме контроля блок работает при поступлении на вход 32 нулевого потенциала. Импульсы с входа 44 через элемент И 29 не проходят, запуск блока производится импульсами с входа 34. Счетчик 36 и 37 попеременно выдают импульсы переполнения через интервалы Т равные Т™ Т; Kj-T0. Сброс счетчиков в этом режиме запрещен нулевым потенциалом с входа 32, который закрывает элементы И 30 и 31.

Рассмотрим работу устройства в целом. Входные последовательности импульсов с частотами Р( поступают на выходы 13 и 14, причем F изменяется в пределах ЈFM(IH -FMO|KC . Последовательности импульсов сдвинуты на интервал ДТ (фиг.З, эпюры а и б). Отдельные импульсы и группы импульсов во входных последовательностях могут быть пропущены. В периодическую последовательность импульсов замешан хаотический поток импульсов помехи.

мируются последовательности импульсов ами Тт

с периодами Тф, Тф, равными ,

Т - Т

Lcp J--2 J-cp

элементов И

Ф хср Т,.. Импульсы с выходов

,0)

6 поступают на входы счет

10

15

чиков 25 с модулем N. (фиг.З, эпюры ж и з). При измерении возникает погрешность квантования Ама1(с-±Т0, поэтому необходимо выбирать длительность стробимпульса Д t в зависимости от модуля N,,0, чтобы исключить возможность несовпадения входных импульсов со строб-импульсами на время контроля.

At 2 « Tn-N

10

20

При попадании входных импульсов в стробы элементы и 4 пропускают их на входы сброса счетчиков 26 и на входы сброса в О триггеров 23 и устанавливают их в О. Формирователи 18 импульсов формируют выходные 25 импульсы по задним фронтам строб- импульсов, которые переключают в 1 триггеры 23, но на выходы элементов И 24 не проходят, так как триггеры 23, как и триггеры 22, переключаются в 1 по задним фронтам импульсов. Если входные импульсы пропущены, на выходах элементов И 4 импульсы отсутствуют, триггеры 23 остаются в 1 и выходные импульсы формирова30

В исходном состоянии триггеры 22, счетчики 25 обеих каналов сбрасывают- ся в О импульсов с входа 10 сброса.

Блоки 16 управления каждого канала измеряют первые два интервала

Т , Т , Т Т между первыми тремя импульсами каждой последовательности, На первых выходах блоков формируются импульсы. Эти импульсы запускают генераторы стробов, формирующие строб- импульсы длительностью At (фиг.4,

ЭПЮРЫ ВИГ). ЕСЛИ ,

импульсы с тактовых выходов блоков управления, сформированные по передним фронтам входных импульсов-, попадают на середины строб-импульсов, проходят через элементы И 4 каждого качала и переключают в 1 1-К-триг- геры 22 (фиг.З, эпюры д и е), в О I-K триггеры 23. При этом блоки 16 управления начинают работу в режиме контроля, когда блоки 16 запускаются по входу 34 своими выходными импульсами, прошедшими через элементы И 6 (фиг.З, эпюры ж и з).

ледовательности импульсов

Тф, Тф, равными ,

Ф хср Т,.. Импульсы с выходов

,0)

6 поступают на входы счет

чиков 25 с модулем N. (фиг.З, эпюры ж и з). При измерении возникает погрешность квантования Ама1(с-±Т0, поэтому необходимо выбирать длительность стробимпульса Д t в зависимости от модуля N,,0, чтобы исключить возможность несовпадения входных импульсов со строб-импульсами на время контроля.

At 2 « Tn-N

10

При попадании входных импульсов в стробы элементы и 4 пропускают их на входы сброса счетчиков 26 и на входы сброса в О триггеров 23 и устанавливают их в О. Формирователи 18 импульсов формируют выходные импульсы по задним фронтам строб- импульсов, которые переключают в 1 триггеры 23, но на выходы элементов И 24 не проходят, так как триггеры 23, как и триггеры 22, переключаются в 1 по задним фронтам импульсов. Если входные импульсы пропущены, на выходах элементов И 4 импульсы отсутствуют, триггеры 23 остаются в 1 и выходные импульсы формирова

телей 18 пропускаются элементами И 24 соответственно на выходы 13 и 14 (фиг.З, эпюры к и м), свидетельствуя о пропусках выходных импульсов.

Выходные импульсы обеих последовательностей, не попадающие в стробы, считаются импульсами помех. Они выделяются элементами И 5, поступают соответственно на выходы 11 и 12 (фиг.З, эпюры и, л)..

Счетчики 25 считают N10 импульсов с выходов элементов И 6 и выходными импульсами устанавливают в О триггеры 22, переключая блоки 16 в режим измерения. Периодическая работа блоков 16 в режиме измерения необходима для слежения за изменением величины пери-ода Т х.

Счетчики 26 подсчитывают число пропущенных подряд импульсов. Их модули N)( выбираются равными т+1, поэтому, если не поступает подряд (т+1)- входных импульсов, считается, что изменилось значение периода Т

ex

В этих

случаях импульсы переполнения счетчиков 26 переключают блоки 16 на работу в режиме измерения,

Элемент И 6 необходим для контроля работы устройства, которое при нормальной работе выдает на выход 15 импульсы с частотой, равной частоте переключения блоков 16 управления в режим измерения. Отсутствие импуль- сов на выходе 15 свидетельствует об отказе устройства.

Элементы И 4 и 5 и элементы НЕ 2 и 3 при частичном совпадении импульсов с входов 7 и 8 формируют на своих выходах несовпадающие импульсы, поступающие на входы блоков 16.

Формула изобретен и я

. „

1 «Устройство для контроля двух импульсных последовательностей, содержащее два элемента И и два элемента ИВ, причем первый вход первого элемента И соединен с входом первого элемента НЕ и является входом первой контролируемой последовательности устройства, гТервый вход второго элемента И соединен с входом второго элемента НЕ и является входом второй контролируемой последовательности устройства, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемента И, выход второго элемента НЕ - с вторым входом первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения определения вида сбоя, в устройс- tBO введены два канала и третий элемент И, причем выход первого элемента И соединен с входом внешнего запуска первого канала, выход второго элемента И - с входом внешнего запуска второго канала, выход признака правильной работы первого канала соединен с первым входом третьего элемента И9 второй вход которого соединен с выходом признака правильной работы второго канала, выход третьего элемента И является выходом признака правильной работы устройства, тактовые входы первого и второго каналов соединены с тактовым входом устройства, входы начальной установки первого и второго каналов - с входом начальной установки устройства; причем каждый канал содержит бло управления, два формирователя импуль

.

,-

0

5 0

5

0

сов, четыре элемента И, два триггера, два счетчика и элемент ИЛИ, в каждом канале тактовый вход и вход внешнего запуска блока управления подключены к одноименным входам канала, выход разрешения контроля блока управления соединен с входом первого формирователя импульсов, инверсный выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И и с тактовым выходом блока управления, выход первого элемента И является выходом признака помехи контролируемой последовательности канала, первый вход элемента ИЛИ является входом начальной установки канала, выход переполнения первого счетчика соединен с вторым входом элемента ИЛИ,, третий вход которого соединен с выходом переполнения второго счетчика, выход разрешения счета блока управле-- ния соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, с первым входом четвертого элемента И, с третьим входом первого элемента И и является выходом признака правильной работы канала, выход третьего элемента И соединен со счетным входом второго счетчика и с входом внутреннего запуска блока управления, инверсный выход первого триггера соединен с входом разрешения контроля блока управления, выход второго элемента И соединен с входами сброса в О, первого счетчика и второго триггера, с синхровходом и J-входом первого триггера, К-вход которого соединен с К-входом второго триггера и с шиной нулевого потенциала устройства, прямой выход первого формирователя импульсов соединен с вторым входом второго элемента И и с входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с синхровходом и J-входом второго триггера и с вторым входом четвертого элемента И, третий вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, выход четвертого элемента И соединен со счетным входом первого счетчика и является выходом признака пропуска импульса контролируемой последовательности канала.

2, Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления содержит формирователь импульсов, три элемента И, три элемента ИЛИ, счетный триггер,, два реверсивных счетчика, причем счетный вход первого реверсивного счетчика соеди- нен со счетным входом второго реверсивного счетчика и подключен к тактовому входу блока, вход формирователя импульсов является входом внешнего запуска блока управления, выход формирователя импульсов соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И и является выходом блока, второй вход первого элемента И соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И и является входом разрешения режима контроля блока, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемен- та ИЛИ, второй вход которого является входом внутреннего запуска блока, выход первого, элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетного триггера, прямой выход которого соединен с вхо- дом управления реверсом первого реверсивного счетчика и с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом сброса в О второго реверсивного счетчика, инверсный выход счетного триггера соединен с третьим входом второго элемента И и с входом управления реверсом второго реверсивного счетчика, выход второго элемента И соединен с входом сброса в О первого .реверсивного счетчика, разрядный выход первого реверсивного счетчика соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с разрядным выходом второго реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом переполнения первого реверсивного счетчика, выход второго элемента ИЛИ является выходом разрешения контроля блока, выход третьего элемента ИЛИ - выходом разрешения счета блока.

Фиг. 2

kU Г-i

r.

Редактор Л.Зайцева

Составитель Е.. Торопов

Техред М.Дидык Корректор В.Кабаций

Заказ 1450

Тираж 570

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фие.З

Подписное