СЧЕТЧИК С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ Советский патент 1971 года по МПК H03K23/66 

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в автоматике, вычислительной и цифровой измерительной технике.

Известны счетчики с предварительной установкой на основе триггерных декад со схемой установки начального состояния. Принцип действия таких приборов заключается в том, что в декады счетчика перед началом счета записывается число в дополнительном десятичном коде (Ю -Л), в результате чего сигнал переполнения счетчика формируется после прихода Л входных сигналов.

Эти устройства довольно сложны, так как требуют применения шифраторов записи - преобразователей десятичного кода в двоичнодесятичный.

Известны также счетчики с предварительной установкой на основе фазоимпульсных многоустойчивых элементов, отличающиеся улучшенными характеристиками по простоте и надежности. При фазоимпульсном кодировании информации запись в пересчетные разряды любого из десяти чисел осуш;ествляется по одной шине сброса разрядов в нулевое состояние сигналами с генератора фазовых констант в определенные моменты времени, так что отпадает необходимость в применении шифраторов записи, и кроме того, упрош,аются схемы самих пересчетных разрядов.

Однако для этих устройств характерно малое быстродействие, обусловленное необходимостью привязки во времени счетных сигналов к импульсам опорной последовательности. В режиме формирования временных интервалов или числа импульсов на вход подаются сигналы опорной последовательности, частота которых в десять раз меньше частоты следования тактовых импульсов, т. е. дискретность

предустановки временных интервалов составляет десять периодов тактовых синхронизирующих сигналов.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности счетчика с предварительной

установкой при выработке промежутков времени и числа импульсов, связанных с сигналами тактовой последовательности.

Это достигается тем, что сигнал переполнения счетчика запоминается при помощи триггера, который возвращается в исходное со стояние сигналами с генератора констант в соответствии со значением младшего разряда предустановки..,; ..

На фиг. 1 представ:Л на функциональная

схема предлагаемого y(;:T|)iDUCTBa; на фиг. 2 даны временные диаграмЙь} его работы.

3 тактовых импульсов. Выход последнего подключен также ко входу генератора 4 фазовых констант, выходы которого через задатчнк 5 предустановки и ключи 6 записи соединены со входами ,1 записи разрядов, вторые входы ключей 6 записи соединены с выходом блока 7 управления записью. Выход старшего разряда счетчика через схему 8 выделения сигнала переполнения соединен со входом триггера 9, второй вход которого подключен к выходу генератора 4 через задатчик 5 предустановки в соответствии со значением младшего разряда предустановки. Выход триггера 9 соединен с клеммой 10 выходных сигналов, а также со входом блока 7 управления записью, второй вход блока управления записью, а также вход схемы 8 выделения сигналов переполнения соединены с выходами генераторов 4 фазовых констант. Выход блока 7 соединен со входом ключа 11, второй вход которого соединен с клеммой 12 счетных сигналов или с выходом задержанной константы «О генератора 4.

Перед началом счета во все счетные разряды / записываются числа, соответствуюшие дополнительному коду старших разрядов предустановки: в счетчик заносится число 10 - N-(n - количество счетных разрядов) без учета младшего разряда, для чего с помошью блока 7 управления записью блокируют счетный вход первого разряда (ключ 11) и открывают ключи 6 записи. Например, если N 3452, то в счетные разряды / должно быть записано число 655. Сигналы с генератора 4 фазовых констант через задатчик 5 предустановки и ключи 6 поступают на входы записи разрядов 1, устанавливая их в соответствуюпдие состояния. В простейшем случае задатчик 5 представляет собой набор переключателей, обеспечиваюпдих подключение ко входам ключей 6 и триггера 9 того или иного выхода генератора 4. В случае построения многопрограммного устройства задатчик 5 предустановки должен включать в себя коммутатор программ.

Сигнал переполнения счетчика сформировывается схемой 8 после прихода 345 входных сигналов, например, импульсов опорной последовательности, поступаюш:их на вход первого разряда через ключ 11 с генератора фазовых констант. Выходной сигнал схемы 8 переключит триггер 9 в единичное состояние. Обратное опрокидывание триггера 9 и, соответственно, формирование выходного сигнала на выходе 10 происходит после прихода сигнала фазовой константы, подключенной ко входу триггера 9 блоком 5 в соответствии со значением младшего разряда предустановки. В приведенном выше примере вход триггера 9 должен быть подключен к выходу константы «7.

На фиг. 2 буквой а обозначены тактовые синхронизируюшие импульсы; буквами Ь, с, d, е, f - сигналы фазовых констант; g - счетные импульсы; h - напряжение на накопителе последнего разряда; i - его выходные сигналы; /г - выход схемы 8; I - сигнал на выходе триггера при подключении одного из его входов к выходу константы т - сигнал на выходе 10.

Поскольку счетные сигналы представляют собой сигналы задержанной константы «О (см, фиг. 2,), то и выходной сигнал схемы 8,

выделяюш,ей сигнал переноса из всей последовательности выходных сигналов последнего разряда (i) также совпадает во времени с сигналом g (см. фиг. 2,k). Обратное опрокидывание триггера 9 осуществляется сигналом константы «7 (см. фиг. 2,d), т. е. через два периода следования тактовых импульсов. Видно, что для правильного формирования промежутков времени начало счета должно быть синхронно с сигналом

фазовой константы «9.

Выходной сигнал триггера 9 поступает на клемму 10, а также на вход запуска блока 7 управления записью, и цикл работы повторяется.

Таким образом, хотя счетные сигналы следуют с частотой следования опорных фазовых сигналов, дискретность предустановки промежутков времени равна периоду следования тактовых импульсов. Повышение разрешающей способности значительно расширяет круг применения счетчика, в качестве основного из которых можно назвать выработку времени измерений при масштабных измерениях процессов и величин, представленных частотой

электрических колебаний. Для примера рассмотрим случай измерения скорости враш,ения п в об/мин при числе датчиков на валу, равном N. Частота следования импульсов с датпчика равна --К, а показания счетчика имoU

пульсов после счета в течение времени /„зм

равно - . Для того, чтобы это число 60

изм

должно быть кратным

оыло кратно п, 60 60

десяти, т. е. /изм - Ю. Время измерения К

определяется числом датчиков, которое не всегда можно выбрать кратным 6 (например, у высокоскоростных турбин, где в качестве датчиков зачастую используют непосредственно лопатки). Предлагаемое устройство обеспечивает задание изм с дискретностью, равной периоду следования синхроимпульсов, что в конечном итоге повышает-точность измерений.

Предлагаемое устройство может применяться в качестве задатчика не только интервалов времени, но и числа импульсов.

В качестве триггера 9 может быть использован любой двоичный элемент памяти, например, конденсаторная ячейка или симметричный триггер.

Предмет изобретения

Счетчик с предварительной установкой, содержащий счетные фазоимпульсные разряды со схемами «ИЛИ на входах и схемой выделения сигналов переноса, генератор синхронизирующих импульсов, блок управления записью со схемами совпадения и генератор фазовых констант с задатчиком предустановки, отличающийся тем, что, с целью повыщепия разрещающей способности, в него введен триггер, первый вход которого соединен с выходом схемы выделения сигналов переноса, а второй - с выходом задатчика предустановки, выход триггера соединен с щиной выходных сигналов.

2

Фи.г 2