Селектор серий импульсов по длительности Советский патент 1991 года по МПК H03K5/19 

О 00 00 СО

ю

VJ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано п устройствах автоматики и телемеханики, например в устройствах для статистического анализа и контроля импульсных процессов.

Цель изобретения - обеспечение возможности селекции серий импульсов с числом импульсов, находящемся в заданном диапазоне, при одновременном обеспечении возможности оперативного изменения селектируемых длительности, паузы между импульсами, диапазона числа импульсов и их минимального количества.

На фиг.1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг.1) содержит генератор 1 импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И НЕ 2 и С-входом первого триггера 3, инверсный выход которого соединен с R-входом второго триггера А, входом записи первого счетчика 5 импульсов и вторым входом элемента И-НЕ2. Инверсный выход триггера 4 соединен с R-входами третьего б и четвертого 7 триггеров, прямой выход триггера 3-е первыми входами второго 8 и третьего 9 элементов И-НЕ, выходы которых соединены с вычитающими входами соответственно второго 10 и третьего 11 счетчиков импульсов. D-вход триггера 3 соединен с входной шиной 12. Информационные входы счетчиков 5, 10 и 11 соединены соответственно с первой по третью кодовыми шинами 1315, выход переноса счетчика 10 соединен с выходной шиной 16. Инверсный выход триггера 4 соединен с вторым входом элемента И-НЕ 8, входами записи счетчиков 10 и 11 и третьим входом элемента И-НЕ 2, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика5 импульсов, выход заема которого соединен с С-входом триггера 4 и с суммирующим входом счетчика 10, вход сброса которого соединен с прямым выходом триггера 7, С-вход которого соединен с выходом заема счетчика 11, D-пход - с прямым выходом триггера 6 и вторым входом элемента И-НЕ 9, а инверсный выход - с третьим входом элемента И-НЕ 9 и D-входом триггера 6. инверсный выход которого соединен стретьим входом элемента И- НЕ 8, а С-вход - с выходом заема счетчика 10.

На фиг.2 цифровые обозначения временных диаграмм соответствуют номерам элементов и шин на фиг.1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном сосюянии до поступления серии импульсов на входной шине 12 при сутствует уровень Лог.О. Триггеры 3, 6 и 7 находятся п нулевом исходном состоянии, а

триггер 4 п единичном состоянии, т.е. на прямых выходах триггеров 3. 6 и 7 и на инверсном выходе триггера 4 присутствуют уровни Лог.О. Импульсы тактовой частоты генератора 1 не проходят через элемент ИНЕ 2, так. как он заперт уровнем Лог.О с инверсного выхода триггера 4. Элемент И- НЕ 8 поддерживается в запертом состоянии за счет уровней Лог.О с инверсного выхода триггера 4 и прямого выхода триггера 3, а

элемент И-НЕ 9 - за счет уровней Лог.О с прямых выходов триггеров 3 и 6.

На шину 13 постоянно подан код числа, соответствующего длительности t паузы между импульсами серии с учетом некоторого допуска At. На шину 14 поступает код числа N2, на шину 15 - код числа № За счет действия уровня Лог.О на входах записи счетчиков 10 и 11, поступающего с инверсного выхода триггера 4, коды чисел N2 и N3

автоматически заносятся с шин 14 и 15 в счетчики 10 и 11,

Число (N2+1) определяет нижнюю границу диапазона селекции. Ширина диапазона определяется числом (N3 + 1). Верхняя граница диапазона селекции равна (N2 +1) (N3 + 1 ). Серии входных импульсов с количеством импульсов (N2 t 1) и (N2 4 1) + (Мз + 1) попадают в заданный диапазон и фиксируются на шине 16 устройства в виде одиночного импульса тактовой частоты.

В остальных случаях, при п (N2+1 ) и п ((N2 +1) +(N3 + 1 ). серии входных импульсов по длительности не попадают в указанный диапазон селекции и не фиксируются устройством.

В качестве примера на фиг.2 приведены три случая поступления на шину 12 устройства серий импульсов. Первая серия состоит из трех импульсов (п - 3), вторая - из пяти

импульсов (п - 5), третья - из непрерывного количества импульсов (п 8). При выбранных числах N2 3 и N3 2 диапазон селекции определяется интервалом значений 4 п 7.

Таким образом, диапазон селекции выбран так, что устройство фиксирует поступление на входную шину 12 серий только из 4, 5 или 6 импульсов.

В первом случае при поступлении на

5 шину 12 серии из трех импульсов (п 3) в момент времени ti (фи.2) по заднему Фронту импульса тактовой частоты генератора 1 триггер 3 устанавливается в единичное состояние.

Уроппнь Лог.О с инверсного выхода триг гера 3 переключает триггер 4 в нулевое состояние. При этом на инверсном выходе триггера 4 появляется уровень Лог. 1. Элемент И-НЕ 2 продолжает удерживаться в запертом состоянии уровнем Лог.О с инверсного выхода триггера 3. За счет действия уровня Лог.О на входе записи счетчика 5 в него с шины 13 заносится код числа, соответствующего длительности t паузы между импульсами серии с учетом некоторого допуска At. Одновременно с этим создаются условия для срабатывания элемента И-НЕ 8 от положительного перепада сигнала с прямого выхода триггера 3. На выходе элемента И-НЕ 8 появляется уровень Лог.О.

В момент времени t2 после окончания первого импульса серии по заднему фронту тактового импульса триггер 3 обратно переключается в нулевое состояние. Уровень Лог.1 с инверсного выхода триггера 3 отрывает элемент И-НЕ 2 для прохождения импульсов генератора 1 на вычитающий вход счетчика 5. С этого момента времени счетчик 5 начинает вычитать код числа, пропорционального паузе между импульсами серии. Положительный перепад сигнала, поступающий с выхода элемента И-НЕ 8 на вычитающий вход счетчика 10, отнимает от числа N2 3, записанного в счетчике, единицу, после чего его содержимое становится равным двум. При появлении второго импульса серии через отрезок времени t счетчик 5 не успевает сосчитать код записанного в нем числа, так как до появления импульса переполнения на его выходе ему необходимо дополнительно вычесть некоторое количество тактовых импульсов, пропорциональное допуску Дг2. Триггер 3 снова переключается в единичное состояние, элемент И-НЕ 2 закрывается уровнем Лог.О с инверсного выхода триггера 3, а в счетчик 5 заносится код числа с шины 13. На выходе элемента И-НЕ 8 появляется уровень Лог.О.

Далее процесс работы устройства повторяется аналогичным образом.

После окончания второго импульса на выходе элемента И-НЕ 8 содержимое счетчика 10 снова уменьшается на единицу и становится равным одному, а затем, после окончания третьего импульса, равным нулю.

Для появления импульса переполнения на выходе заема счетчика 10 ему необходимо из оставшегося нулевого содержимого дополнительно вычесть четвертый импульс с выхода элемента И-НЕ 8. Так как третий

импульс в серии является последним, то на выходе элемента И-НЕ 8 четвертый импульс не появляется (фиг.2), т.е. импульс на выходе заема счетчика 10 не успевает сформиро- 5 ваться.

После окончания третьего импульса серии, начиная с момента времени т,з до момента времени м. счетчик 5 вычитает код числа, пропорционального паузе t импуль- 0 сов серии, а затем с момента времени t4 до момента времени ts оставшийся код добавки At.

В момент времени ts на выходе счетчика 5 появляется импульс переполнения, по за5 днему фронту которого триггер 4 переключается в исходное единичное состояние. Уровень Лог.О с инверсного выхода триггера 4 обеспечивает одновременно дополнительную блокировку элементов И-НЕ 2 и

0 8 и запись кода числа N2 - 3 с шины 14 в счетчик 10. Так как после поступления третьего импульса серии в счетчике 10 остается нулевая кодовая комбинация, то импульс переполнения, поступающий на

5 суммирующий вход счетчика 10 с выхода заема счетчика 5, лишь увеличивает содержимое счетчика 10 на единицу. При этом импульс переполнения не появляется на выходе переноса счетчика 10, а значит и на

0 выходной шине 16.

Таким образом, при поступлении на шину 12 устройства серии импульсов с количеством п - 3, импульс на выходной шине 16 не формируется.

5 Во втором случае, приведенном на фиг.2, на входную шину 12 поступает серия из пяти импульсов (п 5).

При поступлении на шину 12 четвертого импульса серии в момент времени te в счет0 чике 10 содержится нулевая кодовая комбинация, поэтому импульс, формирующийся на выходе элемента И-НЕ 8 в виде уровня Лог.О, беспрепятственно поступает на выход заема счетчика 10.

5В момент времени ty по заднему фронту

импульса с выхода заема счетчика 10 триггер 6 переключается в единичное состояние, а в счетчике 10 устанавливается единичная кодовая комбинация. Уровень Лог.О с ин0 версного выхода триггера 6 обеспечивает блокировку элемента И-НЕ 8. Одновременно с этим создаются условия для срабатывания элемента И-НЕ 9 в момент времени та при поступлении пятого импульса серии. На

5 выходе элемента И-НЕ 9 появляется импульс в виде уровня Лог.О, который поступает на вычитающий вход счетчика 11. Так как в счетчике 11 записано число N3 2, то его содержимое в момент времени tg при появлении положительного перепада на выходп элемента И-НЕ 9 уменьшается на единицу и становится равным одному. Счетчик 11 но успевает досчитать до переполнения, гак как пятый импульс серии является последним.

Начиная с момента времени tg до момента времени tio счетчик 5 продолжает вычитать код числа, пропорционального паузе импульсов серии и в связи с тем, что пятый импульс серии последний, дополнительно вычитает код добавки At с момента времени tio до момента времени tn.

В момент времени tn на выходе зэема счетчика 5 формируется импульс перепол нения.

Так как с момента времени t до момента времени tn в счетчике 10 содержится единичная кодовая комбинация, то импульс с выхода заема счетчика 5, поступающий на суммирующий вход счетчика 10 в момент времени ш, беспрепятственно проходит на выход переноса счетчика 10. Т.е. на выходной шине 16 устройства появляется импульс, фиксирующий серию импульсов с количеством п 5, которая по длительности попадает в заданный диапазон селекции 4 п 7. По заднему фронту импульса с выхода заема счетчика 5 триггер 4 переключается в единичное состояние, а триггер 6 за счет уровня Лог.О с инверсного выхода триггера 4 - в нулевое состояние. Одновременно в счетчики 10 и 11 с шин 14 и 15 заносятся коды чисел N2 - 3 и N3 2.

В третьем случае, приведенном на фиг.2, на входную шину 12 поступает серия из непрерывного количества импульсов (п 8).

В момент времени ti2 на выходе заема счетчика 10 формируется импульс, по заднему фронту которого триггер 6 в момент времени ti3 переключается в единичное состояние. В счетчике 10 устанавливается единичная кодовая комбинация, а элемент И-НЕ 8 блокируется уровнем Лог.О с инверсного выхода триггера 6.

С момента времени tn создаются условия для срабатывания элемента И-НЕ 8 от импульса, поступающего в момент времени ti4 с прямого выхода триггера 3,

Наминая с пятого импульса серии счетчик 11 переходит в режим вычитания (фиг.2). При поступлении седьмого импульса серии в момент времени ti5 на выходе заема счетчика 11 появляется импульс переполнения, по заднему фронту которою в момент времени 116 триггер 7 переключается в единичное ссодоямио.

VprifPHb ГКн.О с инверсного выхода ipi«ii |.ч 7 cmeciifiiu . ioT бпокиропку элемента И НС 9, а уровень Лог.1 с прямого выхода этого триггера поступает на вход сброса счетчикл 10 и принудительно устанавливает в нем нулевую кодовую комбина- I.

После окончания серии импульсов с количеством п 8 импульс, формирующийся на выходе заема счетчика 5, не проходит на выходную шину 16, так как счетчик 10 забло- 0 кирован по входу сброса. По заднему фронту импульса с выхода заема счетчика 5 устройство устанавливается в исходное состояние.

Таким образом, селектор формирует на 5 выходной шине 16 сиг нал в виде одиночного импульса тактовой частоты только в том случае, когда количество импульсов в серии ЛР ит о заданном диапазоне селекции

(ПЛ - 1) n(N2+ 1) (N3+ 1). 0 где N2 и N3 - числа, которые записываются соответственно в счетчики 10 и 11.

В тех случаях, когда количество импульсов в серии п (N2 + 1) или п (N2 f 1) + 4(N3 ч 1). на выходной шине 16 устройства 5 сигнал отсутствует.

Устройство по сравнению с прототипом обеспечивает возможность производить интервальную селекцию серий импульсов в заданном числоимпульсном диапазоне. 0 Интервальная селекция обеспечивается за счет разделения во времени режимов работы второго счетчика, который работает вначале на вычитание, а затем - на сложение, после чего блокируется. При этом на 5 выходной шине устройства формируется сигнал, контролирующий данную серию импульсов.

Формула изобретения Селектор серий импульсов по длитель- 0 ности, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого вентильного элемента, первый и второй счетчики импульсов, второй и третий вентильные элементы, входную и выходную 5 шины, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности селекции серий импульсов с числом импульсов, находящемся в заданном диапазоне, при одновременном обеспечении возможности 0 оперативного изменения селектируемых длительности, паузы между импульсами, диапазона числа импульсов и их минимального количества, в него введены с первого по четвертый триггеры, третий счетчик импуль- 5 сов, с первой по третью кодовые шины, причем с первого по третий счетчики импульсов выполнены в виде счетчиков импульсов с информационными входами, а с первого по третий ж нтильные элементы выполнены в

пиде члг-ментов И НЕ. причем D-вход первого триггера соединен с входной шиной, С-вход - с выходом генератора импульсов, прямой выход - с первыми входами второго и третьего вентильных элементов, инверсный выход - с R-входом второго триггера, входом записи первого счетчика импульсов и вторым входом первого вентильного элемента, третий вход которого соединен с ин- версным выходом второго триггера, R-входэми третьего и четвертого триггеров, входами записи второго и третьего счетчиков импульсов и вторым входом второго вентильного элемента, а выход - с вычитающим входом первого счетчика импульсов, информационные входы которого соединены с первой кодовой шиной, а выход ээема - с С-входом второго триггера и с суммирующим входом второго счетчика импульсов,

0

выход перенося которого г. мыход- ной шиной информационные входы г, пто- рой кодовой шиной, вход гГЗросз с прямым выходом четвертого триггоря. а вычитающий вход - с выходом второго вентильного элемента, третий вход которого соединен с инверсным выходом третьего триггера, прямой выход которого соединен с D-входом четвертого триггера и вторым входом третьего вентильного элемента, С-вход - с выходом заема второго счетчика импульсов, а D-вход - с инверсным выходом четвертого триггера и третьим входом третьего вентильного элемента, выход которого соединен с вычитающим входом третьего счетчика импульсов, выход заема которого соединен с С-входом четвертого триггера, а информационные входы - с третьей кодовой шиной.

20

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики, например в устройствах для статистического анализа и контроля импульсных процессов. Цель изобретения - обеспечение возможности селекции серий импульсов с числом импульсов, находящемся в заданном диапазоне, при одновременном обеспечении возможности оперативного изменения селектируемых длительности, паузы между импульсами, диапазона числа импульсов и их минимального количества. Селектор серий импульсов по длительности содержит генератор 1 импульсов, элементы И-НЕ 2, 8 и 9, счетчики 5 и 10 импульсов, входную шину 12, выходную шину 16. Поставленная цель достигается за счет введения триггеров 3, 4, 6 и 7, счетчика 11 импульсов, кодовых шин 13-15 и образования новых функциональных связей. 2 ил. fe