Устройство для контроля последовательности импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K5/19 

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может найти применени в цифровых измерительных приборах.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля..

На фиг, i приведена, функциональная схема устройства; на фиг. - циклограмйы его работы.

Устройствр для контроля последовательности импульсов (фиг.. 1) содержит входную шину 1, тактовую шину 2, первый четвертый триггеры соответственно, первый-четвертый элементы И 7--10 соответственно, счетчик 11 импульсов, первый третий элементы ИЛИ 12-14 соотоетственно, выходную шину 15, инвертор 16, шину 17 запуска контроля.

.На фиг. 1 входная шина 1 подключена к первым входам элементов И 7, 8 и тактовому входу триггера 3, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И 7, а инверсный- с нулевым входом триггера 5 и вторым входом элемента ИЛИ 14, тактовая шина 2 подключена ктактовым входам триггеров 4, 5 и к Нервому входу элемента И 9, выход которого соединен с тактовым входом счетчика 11 импульсов, первый выход которого соединен с единичным входом триггера 6, а второй выход - с первым входом элемента ИЛИ 12 и через инвертор 16 - с вторым входом элемента И 9, инверсный выход триггера 6 соединен с третьим входом.элементсГ И 7, выхйд которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 12, выход которого подключен к выходной шине .15. прямой выход триггера б Соединен с вторым входом элемента И 8, прямой выход триггера 4 соединен с перв.ым входом элемента И 10 и с управляющим входом триггера 5. инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента И 10, шина 17 запуска контроля подключена к нулевому входу триггер.а 3 и первому входу элемента ИЛИ 13, второй вход которого соединен с выходом элемента И 10, а выход - с нулевыми входа-. ми счетчика 11 импульсов и триггера 6, выход элемента И 8 соединен с первым входом элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с нулевым входом триггера 4,

На фиг. 2 приведены циклограммы сигналов соответственно на входной шине 1а при наличии потенциального сигнала типа л ожная единица и б - при отсутствии контролируемой последрвател,ности; в - тактовой шине 2; г- на прямом вь1ходетриггера 3; д, е, ж- на выходах элементов И 7-9.; з, и - на.прямом и инверсном выходах триггеров 4 и 5 соответственно; к - на выходе э лемента И 10, на первом и втором выходах счетчика 10 (л, м соответственно): н - на выходе элемента ИЛИ 12; о -, на прямом выходе триггера 6; п, р - на выходах элементов ИЛИ 14, 13; с - на шине 17 запуска контроля при

наличии ошибок в контролируемой последовательности в момент запуска контроля. На фиг. 3 приведены циклограммы сигналов в тех же точках, что и на фиг. 2, при отсутствии ошибок в контролируемой по0 следовательности.

На фиг. 4 приведены циклограммы сигналов в тех же .точках, что и на фиГ, 2, при пропадании импульсов и Г1ри ложном появлении импульсов в контролируемой после5 довательности.

На фиг. 5 приведены циклограммы сигналов в тех же точках, что и на фиг. 2, при появлении в контрблируемой последова-тельности импульсов, длительность которых превышает период следования импульсов в контролируемой последовательности.

Устройство работает следующим образом.

5В исходном состоянии на шине 17 запуска контроля присутствует единичный сигмал, устанав пивающий триггеры 3, 6 и счетчик 11 импульсов в нулевое состояние. Единичный сигнал с инверсного выхода

0 триггера 3, воздействуя на нулевой вход триггера 5 ичерез элемент .И Л И 14 на нулевой вход триггера.,4, устанавливает их в нулевое состояние, а нулевой сигнал с прямого выхода триггера 3 блокирует про5 ,ение импульсов контролируемой последовательности через элемент И 7. Наличие нулевого и единичного сигналов на входах элемента И 10 приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала, который не

0 измeняet состояние элемента ИЛИ 13. Нулевой сигнал на первом выходе счетчика 11 импульсов не приводит к изменению состояния триггера-6, а нулевой сигнал bja его втором выходе, проинвертированный инвертором 16, разрешает прохождение тактовой частоты с шины 2 через элемент И 9 на тактовый вход счетчика 11 импульсов, единичный сигнал на инверсном выходе триггера 6 разблокирует элемент И 7 по его

0 третьему входу, а нулевой сигнал на npiiMOM выходе триггера 6 блокирует элемент И 8 по его второму входу.

Тактовая частота, поступающая на тактовые входы триггеров 4 и 5 и через элемент

5 -И 9 на тактовый вход счетчика 11 импульсов, не изменяет состояние устрЪйства.

Работа устройства в режиме контроля и при наличии на входной шине 1 потенциального сигнала типа ложная единица или пои отсутствии импульсов контролируемой последовательности поясняется циклограммой на фиг. 2. По снятии единичного сигнала с шины 17 запуска контроля снимается блокировка с нулевого входа триггеров 3, 6 и счетчика 11 импульсов, на тактовый вход которого поступают тактовые импульсы с шины 2 через элемент И 9. Счетчик 11 импульсов настроен таким образом, что на его nepispM выходе появляется единичный сигнал через время не более паузы между импульсами контролируемой последовательности. По окончании заданной паузы между импульсами контролируемой последовательности единичный сигнал на первом выходе счетчика 11 приведет к переключению триггера 6. Единичный сигнал на его прямом выходе . разбжжируетэлемент И 8 по второму входу. Так как на входной шине 1 присутствует ложный сигнал типа логическая 1, либо отсутствуют импульсы контролируемой последовательности, то к этому моменту триггер 3 не изменит свое нулевое состояние и единичный сигнал на его инверсном выходе удерживает в нулевом состоянии триггеры 4 и 5. При этом на выходе элемента И 10 также присутствует нулевой сигнал, поэтому счетчик 11 импульсов продолжает подсчет тактовых импульсов до появления единичного сигнала на его втором выходе, который через инвертор 16 блокирует дальнейшее прохождение тактовых импульсов на тактовый вход счетчика 11 импульсов и через первый вход элемента ИЛИ 12 поступает на вь1хОд устройства, формируя .тем самым сигнал ошибки, так как тактовый рход счетчика заблокирован, то Состояние счетчика, а сЛедовательно, и его второго выхода не меняется, и на выходе устройства сформируется дли-, тельный сигнал ошибки. Это состояние устройства будет сохраняться до снятия с входной шины сигналатипа ложная единица, либо появления на ней импульсов контролируемой последовательности, после чего произойдет переключение триггера 3, что, в свою очередь, приведет к снятию блокировки с нулевых входов триггеров 4 и 5, По ближайшему переднему фронту тактового импульса триггер 4 переключится в единичное состояние (управляющий вход триггера 4 соединен с шиной положительного потенциала, на фиг, 2 не показано). Так как при этом на втором входе элемента И 10 также присутствует единичный сигнал с инверсного выхода триггера 5, то на выходе элемента И 10 сформируется единичный сигнал, обнуляющий счетчик 11 и триггер 6. По фронту слё дующего тактового импульса в единичное состояние переключится триггер 5, так кдкна его управляющем входе установлен единичный сигнал с выхода триггера 4, и единичный сигнал обнуления на выходе элемента И 10 снимается. Нулевой сигнал на втором выходе счетчика 11, проинверти- рованный инвертором 16, разрешает прохождение тактовых импульсов на тактовый вход счетчика 11, который начинает Отсчет заданной паузы между импульсами контролируемой последовательности. Сигнал ощибки на выходе элемента ИЛИ 12 снимается, и устройство продолжает контролировать импульсную последовательность. Работа устройства при отсутствии ошибок в контролируемой последовательности поясняется фиг. 3. По снятии единичного сигнала с шины, 17 запуска контроля снимается блокировка с триггеров 3, 6 и счетчика 11, который начинает отсчет длительности паузы между импульсами контролируемой последовательности. Первый импульс контролируемой последовательности поступает на вход устройства в произвольный момент времени, но через время не более, чем длительность паузы между импульсами в контролируемой последовательности. По заднему фронту этого импульса триггер 3 переключается, что, в свою очередь, снимает блокировку по нулевому входу триггеров 4 и 5 и второго входа элемента И 7.: Состояние триггера 3 в дальнейшем не меняется. По переднему фронту ближайшего импульса тактовой частоты триггер 4 переключается в единичное состояние, при этом на выходе элемента И 10 сформируется единичный сигнал, обнуляющий триггер б и счетчик 11. Так как.на управляющем входе триггера 5 устанавливается единичный сигнал, то по следующему тактовому импульсу триггер 5 переключится в единичНое состояние, снимая тем самым нулевым потенциалом своего инверсного выхода сигнал обнуления на выходе элемента И 10. Счетчик 11 начинает отсчет паузы между контролируемыми импульсами. Появление единичного сигнала на первом выходе счетчика 11 приводит к переключению триггера 6, единичный сигнал на его прямом выходе разблокирует элемент И 8 по второму входу. Следующий импульс контролируемой последовательности через элемент И 8 поступает на нулевой вход триггера 4, тем самым , обнуляя его. По фронту ближайшего такто- / вого импульса произойдет переключение триггера 5 в нулевое состояние. т.е. на его инверсном выходе установится потенциал единицы., По окончании контролируемого импульса по фронту ближайшего тактового импульса триггер 4 переключится в единичное состояние, при этом на выходе элемента И 10 сформируется сирнал, обнуляющий триггер 6 и счетчик 11. По фронту следующего тактового импульса триггер 5 переключается в единичное состояние, снимая нулевым потё нциалом своего инверсного выхода единичный Сигнал на выходе элемента И 10. Счетчик 11 начнетотсчет следующей паузы между контролируемыми импульсами. Второй выход счетчика 11 настроен относительно первого выхода на время, не меньшее длительности импульсов контролируемой последовательности, которое определяется выражением Т2 -Г1 Ги + 2Т, где Т1 - вреМя настройки первого выхода счетчика;. Ti - время настройки второго выхода счетчика;. TU - Длительность контролируемого импульса; Т - период следования тактовой часто:ты.-. , . . . ,... Таким образом, при отсутствии ошибок в контролируемой последовательности на выходе элемента ИЛИ 12 не формируйзтсй сигналы сбой. Работа устройства при от1 :лонёнии от Заданного значения интервалов между импульсами иллюстрируется временн1ймиГдиаграммами на фиг. 4, По окончании очередного импульса контролируемой последовательности на первом выходе счетчика 11 импульсов появляется единичный ; сигнал, переключающий триггер 6. Если следующий импульс контролируемой последовательности поступает через время большее, чем заданное время интервала между импульсами, то счетчик 11 продолжает подсчет импульсов вплоть до появления на его втором выходе единичного сигнала, блокирующего дальнейшее поступление импульсов тактовой последовательности через элемент И 9 н& вход счетчика 11. При этом через первый вход элемента ИЛИ 12 на выход устройства поступает единичный сигнал, свидетельствующий об Ьтклонении контролируемой последовательности от заданных параметров. Сигнал ошибки на шине 15 будет сохраняться до тех пор, пока на входйую шину 1 не поступит очередной импульс. Если между дёумя основными импульсами контролируемой последовательнсти появляется ммпульс, то через открытый элемент И 7 он поступает на выходную 111ину 15 устройства. 5 10 15 20 25 30 35 ,40 45 50 55 Таким образом, устройство фиксирует отклонение интервалов между импульсами от заданного эначения в большую или меньЫую сторону. На фиг. 5 представлены временные диаграммы работы устройства в том случае, когда происходит искажение длительности импульсов контролируемой последовательности. При этом по окончании заданной первой паузы между импульсами контролируемой последовательности на первом вь1ходе счетчика 11 появится единичный сигнал, который переключает триггер 6. Искаженный импульс (с длительностью больше заданной) поступит на нулевой вход триггера 4, переключив его в нулевое состояние и заблокировав тем самым элемент И 10. По переднему фронту ближайшего тактового импульса триггер 5 устанавливается в нулевое состояние, что соответствует единичному потенциалу на его инвертирующем входе, счетчик 11 импульсов не обнуляется и продолжает подсчет импульсов тактовой частоты до появления на его втором выходе единичного сигнала, который блокирует дальнейшее преступление тактовых импульсов на вход счетчика 11. При этом на выходной шине устройства появляется единичный сигнал, сохраняющийся на ней вплоть до окончания искаженного импульса. Таким образом, устройство фиксирует появление в контролируемой последовательности импульсов с длительностью, большей заданной. Анализ в различных режимах, описанных выше, показывает, что устройство сохраняет все функциональные возможности известного устройства и, кроме того, позволяет выявить отказы типа ложная единица или отсутствие импульсов во входной последовательности после включения устройства в режим контроля. Формул а и 30 б р ете н ия Устр ойство для контроля последовательности импульсов, содержащее тактовую, ,входную и выходную шины, счетчик импульсов, четыре триггера, три двухвходовых и один трехвходоеый элементы И. первый элемент ИЛИ, инвертор, причем входная шина устройства соединена с первыми входами первого и второго элементов И и тактовым входом первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а инверсный выход - с нулевым входом треть:его триггера, тактовая шина соединена с тактовыми входами второго и третьего триггеров и с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с тактовым входом счетчика, первый выход которого соединен с единичным входом четвертого триггера, а второй выход - е первым входом первого элемента ИЛИ и черезинвертор - с вторым входом третьего элемента И, инверсный выход .четвертого триггера соединен с третьим, входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с выход ой шиной, прямой, выход четвертого триггера соединен с вторым входом второго элемента И, прямой выход второго триггера соединен с первым входом-четвертого элемента И и с управляющим входом третьего триггера, инверсный выход которого соединен с вторым 1зходом четвертого элемента

И, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены второй и третий элементы ИЛИ и шина запуска контроля, которая подключена к нулевому входу первого триггера и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход- которого соединен с выходом четвертого элемента И, а выход - с нулевыми входами счетчика импульсов и четвертого триггера, выход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера, а второй вход третьего элемента ИЛИ соединен с инверсным выходом первого триггера.

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может найти применение в цифровых измерительных приборах. Цель изобретения - повышение•"^ 'достоверности контроля - достигается засчет введения в состав устройства второго и TjDeTbero элементов ИЛИ 13 и 14 и шины 17 запуска контроля. Кроме того, в него входят входная шина 1, тактовая шина 2, триггеры 3-6, элементы И 7-10, счетчик 11 импульсов, элемент ИЛИ 12, выходную шину 15, инвертор 16. Введение дополнительных элементов и организация новых связей позволяет повысить достоверность контроля, т.к. в ситуациях, когда на входе устройства по включению его в режим контроля будет отсутствовать контролируемая последовательность импульсов или будет присутствовать потенциальный сигнал типа "ложная единица", это будет обнаруживаться как ошибка в контролируемой последовательности. 5 ил.15•ЧОю ел о00

Сигналы

а

HI I ш и m i 111111 in 11 Hi П11 и IM111111 i ti

г д

y ininniititriiniui

Л

ntnuini IfHI

Фиг.г

сигналы

Л мигни пиит

чд--j, : ,.

f-ги.

,,3-.-:

в 11П11111}11(111111111Д{|1111ПГ| llllinilllHI

7г

я

ru

А

io/f///«V5

л

Уй1 П

я

иг.З

сигналы

л

JT

Г

п

л

я

я

л

п

Л

Jl nil linnrililillllMtMllilUlJL

9u2.B