Счетчик с предварительной установкой Советский патент 1979 года по МПК H03K29/00 

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в устройствах автоматического управления, а также в устройствах вычислительной техники. Известное электронное импульсное счетное устройство с произвольной уставкой, выдающее сигнал после выполнения счета заранее установленного многоразрядного числа, содержит большое число последо ательно соединенных счетчиков с фиксированной уставкой, выдающих соответствующий выходной сигнал после отчета определенного числа, равного произведению фиксированных чисел каждого счетчика с фиксированной уставкой, а также содержит больщое ЧИСЛО счетчиков с пере.менной уставкой, каждая из которых избирательно срабатывает от выходного сигнала соответствующего счетчика с фиксированной уставкой 1. Однако ДЛЯ построени.я этого устройства требуется больщое число последовательно соединенных счетчиков с фиксированной уставкой, кроме того снижается надежность работ.ы электронного импульсного устройства и требуется больщое количество оборудования. Известно пересчетное устройство, содержащее основной, дополнительный счетчики и счетчики ЦИКЛОВ, разряды которых выполнены на фазоимпульсных элементах, задающий блок, генератор констант, четыре клапана, первые входы первого и второго клапанон с. с выходом четвертого клапана, выходы задающего блока соединены с установочными входами разрядов дополнительного счетчика и счетчика циклов, а входы задающего блока соединены с выходами генератора констант, последний выход которого соединен также с первыми входами третьего и четвертого клапанов, вторые входы которых соединены с входом пересчетпого устройства 2. Недостатком известного устройства является низкое быстродействие. Целью изобретения является повышение быстродействия. Цель достигается тем, что в счетчик с предварительной уставкой, содержащий основной, вспомогательный счетчики и счетчик ЦИКЛОВ, разряды которых выполнены на фазоимпульсных элементах, задающий блок, генератор констант, четыре клапана, первые входы первого и второго клапанов соединены

3

с выходом ; четвертого клапана, выходы задающего бЛбка соедтгенъгс усгагговочны м Г йхо Д:ами разрядоб встюмотателыюго

Счетчйка и сч-етчика одгкяов; а входы задающего блока соединены с выходами генератора . констант, последний выход которого

Соединен Также с первыми входами третьего и четвертого клапанов, вторые входы которых соединены с входом счетчика с предварительной уставкой, д,ополнительно введен

дал1ЯтелкЙ ctbfы ГШх 0 ГКё-то Рб оет не if с вторым входом первого клапана и вторым

ходом второго клапана, выход которого Соединен с первыми входами каждого счетного разряда основного и вспомогательного

счетчиков, а также с входом делителя ,выход каждого счетного разряда всгГр-

тсгбтательното счетчика со едтйтеН с установбЧнШт вхбдам Ьоответствующего счедного

разряда основного счетчика, выход старшего разряда которого соединен с третьими входамипервого и второго клапанов и входом eqet4ftiK-a Цй кдавг в й5год тр тег№б т лапана

соединен, с входом генератора констант, с вторыми входами каждого счетного разряда

вспомогательного счетчика, дополнительными входами каждого разряда счетчика циклов ис третьим счетным входом младшего

ра3 Гя7 абСЯОБн1№гбсчетчйка,в15ГхоДсГаршегб разряда счетчика циклов соединерт с первыми

установочными входами каждого счетного

разряда вспомогательногб счетчика с третьими входами третьего и четвертого клапанов. На чертеже показан предлагаемый счетЧТгКгструк1гурнаясхема: -

Счетчик с предварительной уставкой содержит основной счетчик 1, счетчик 2 циклов задающ,ий блок 3, вспомогательный счетчик4. Основной и вспомогательный счетчики 1 и 4 и счетчик 2 Циклов выполНены на фазоимпульсных элементах. Счетчик спредварительной уставкой содержит также генератор 5 констант, четыре клапана 6-9, вход 10 счетчика с предварительной уставкой и делитель 11 частоты.

Первые входы первого и второго клапанов 6 и 7 соединены с выходом четвертого клапана 9, выходы задающего .блока 3 соединены с установочными входами разрядов 12, 13 и 14 вспомогательного счетчика 4 и разрядов 15 и 16 счетчика 2 циклов, а входы задающего блока 3 соединены с выходами генератора констант 5, последний; внхоД которого соединен также с первым входом третьего клапана 8 и первым входом четвертого клапана 9, вторые входы которых соединены с входом 10 счетчика с предварительной уставкой, выход делителя соединен с вторым входом первого клапана 6

Г вторым входом второго клапана 7, выход которогб сбёдйнён с первыми входами каждого счетного разряда 17 и 19и 12 и 14 основного и вспомогательного счетчиков 1 и 4, а также с входом делителя IIчастотьг, выход каждого счетного разряда 12-14 вспо661819

, могатсльпого счетчика 4 соединен с устаноБочнвгм входом соответствующего счетного разряда 17, 18 или 19 основного счетчика 1, выход старшего разряда 19 которого соединен с третьим входом первого клапана 6, третьим входом второго клапана 7 и входом счетчика 2 циклов, выход третьего клапана 8 соединен с входом генератора констант 5, с вторыми входами каждого счетного разряда 12--14 вспомогательного счетчика, до полнительными входами каждого разряда 15 и 16 счетчика циклов и с третьим счетным входом младшего разряда 17 основного счетчика 1, выход старшего разряда 16 счетчика 2 циклов соединен с первыми установочными

5 входами каждого счетного разряда 12-14 вспомогательного счетчика, с третьим третьего клапана и третьим входом четвертого клапана.

Перед началом работы предлагаемого устройства схема приводится в исходное состояние, и затем осуществляется уставка в задающий блок 3 п заданных многоразрядных чисел.

При прОграммировации усТавки в задаю5 щий блок.З на получение i-го многоразрядного числа, задающим блоком 3 выбирается ЦОодному из tti выходов на счетные разряды 12-14 вспомогательного счетчика и (К - -т) выходам на счетные разряды 15, 16 счетчика циклов 2 определенного из (ц - 1) управляющего выхода генератора 5 констант Для вспомогательного счетчика 4 число выходов определяется из уравнения

Я -/Сin Pi,fl)

где « - полная емкостьсчетного разряда

вспомогательного счетчика 4;

5

цодразрядная величина по t-му разряду данного из п многоразрядных чисел в прямом коде;

Pi - управляющий выход генератора констант по данному разряду. Для; счетного разряда счетчика циклов . числовыходов определяется

,(2}

где Е - полная емкость счетного разряда

счетчика циклов; подразрядная величина по i-му 5 разряду одного-из л многоразрядных чисел в дополнительном коде;

Qi- управляющий выход генератора 5 констант по данному разряду.

При программировании уставок на полуд чение многоразрядных чисел величина вводимого кода для вспомогательного счетчика 4 определяется из уравнения

М -ТПп+Я+ -.+ Кп, (3) , где N - полная емкость основного счетчика; Шч-величиЦа данного мн10горазрядного 5 числа;

С|;-полт1аяемкостьсчетного разряда вспомогательного счетчика 4;

ftTn-rV веттичина предыду1цего многоразрядного числа;

/Cn - велична вводим-ого кода для получения даниого многоразрядного числа,

При программировании уставок: на получение многоразрядных чисел величина вводимого кода для счетчика 2 циклов определяется из уравнения.

R -Пт + г+ 1 Х, (4) где R - гголная емкость счетчика 2 циклов;

ttm-величина данного многоразрядного числа счетчика циклов;

Х - полная емкость счетного разряда счетчика циклов 2;

X - величина вводимого кода в счетчих2 циклов.

Таким образом, программирование t-ro многоразрядного числа задающим блоком 3 состоит из. двух частей: программирование числа во вспомогат.ельный счетчик 4 ив счетчик циклов 2, который должен считывать это число Необходимое число раз, выдавая каждый раз результаты по выходу 20, а затем выдать конечный результат по вь1хоДУ 21...

После программирования в задающем блоке 3 по Каждому из установочных выходов № в счетные разряды вспомогательного счетчика 4 и (К-W) устан.овочным выходам в счетные разрйды 15 и 16 счетчика 2 циклов выбирается определенный из ( 1) управляющий выход генератора 5 констант согласно уравнений 1-4 на каждое многоразрядное число.

Счетчик с предварительной уставкой готов к работе.

Он работает следующим образом.

В исходном состоянии второй и третий клапаны .7 и 8 открыты, а первый и четвертый клапаны 6-9 закрыты. На вход 10 счетчика с предварительной уставкой поступают входные сигналы, которые поступают на входы .третьего ичетвертого клапанов 8 и 9.,. . Последовате.тьность импульсов, поступающих на вход 10 через третий клапан 8, поступает на третий счетный вход младшего разряда 17 основного счетчика 1, на вторые счетные входы каждого из счетных .разрядов12-14 вспомогательного счетчика .4, и на -вторые счетные входы каждого из счетных разрядов 15 и 16 счетчика циклов 2

Счетные разряды 12-14 вспомогательного счетчика 4 и 15, 16 счетчика циклов 2, а также младщий разряд 17 основного счетчика 1 начинают заполняться, заполнение младщего разряда 17 основного счетчика 1 исключает потерю времени на ввод кода из задающего блока 3. Импульсы, поступающие с выхода -третьего клапана 8, поступают также на. вход генератора 5 констант, который начинает формировать сигналы на управляющих выходах.

Сигналы с (-1) определенных управляющих в.ыходов генератора 5 констант через задающий блок 3 поступают на вторые установочные входы соответствуюпгих счетных разрядов 12-14 вспомогательного счетчика 4 и 15, 16 счетчика циклов 2, которые

по этим сигналам в процессе счета сбрасываются в нулевое состояние, а затем по

мере поступления импульсов с выхода третьего клапана 8 начинают заполняться вновь.

Сигнал с п -то выхода генератора 5 констант, поступая на управляющий вход задающего блока 3, выбирает второе заданное число. При появлении си-го управляющего выхода генератора 5 констант третий клапан 8 закрывается, а четвертый клапан 9 открывается. При этом в каждом счетном разряде 12, 13 и 14 вспомогательного счетчика 4 и 15, 16 счетчика 2 циклов записывается определенный код, определяемый выбранными управляющими выходами генератора 5 констант по каждому из счетных разрядов 12-14 вспомогательного счетчика 4 и 15, 16 счетчика 2 циклов, значение которого соответствует коду многоразрядного числа.

Далее осуществляется процесс переписи информации из вспомогательного сч.етчика 4 в основной счетчик 1 через четвертый клапан 9 на вход второго клапана 7 и с выхода его на первые счетные входы каждого счетного разряда 17-19 и 12-14, а также на вход делителя 11 частоты.

При этом в каждом счетном разряде 17- 19 основного счетчика 1 записывается код, соответствующий значению дополнительного кода многоразрядного числа, определяемый сигналами, поступающими на установочный вход каждого счетного разряда 17-19 основного c4e. ;с соответсхвующих счетных разрядов 12-14 вспомогательного счетчика 4. Счетные разряды 17-19 основного счетчика 1. в процессе счета сбрасываются от сигналов, поступающих с выходов счетных разрядов вспомогательного счетчика 4, а затем, по мере поступления входных сигналов с выхода второго клапана 7, начинают заполняться вновь. Сигнал с выхода делителя 11 частоты, коэффициент которого равен делителю одного счетного разряда, закрывает второй клапан 7 и открывает первый клапан 6.

Далее осущ еств ляётся процесс заполнения счетных разрядов 17-19 основного счетчика 1 выходными сигналами, поступающими с выхода нервого клапана 6, при этом на выходе старшего счетного разряда 19 счетчика 1 появляется сигнал, который поступает на выход 20, а также регистрируется в счетчике 2 циклов.

Сигнал с выхода старшего счетного разряда 19 основного счетчика 1 закрывает первый клапан 6 и открывает второй клапан 8.

Далее повторяется процесс перезаписи информации из вспомогательного счетчика 4 восновной счетчик 1 по ранее описанному циклу.

Затем с выхода делителя 11 частоть поступает сигнал, который открывает первый клапан 6 и закрывает второй клапан 7, и начиТ1ается процесс заполнения счетных разрядов 17-19 основного счетчика 1 по ранее описанному циклу. Так процесс работы предлагаемого счетчика повторяется до.выдачи сигнала со старшего разряда 16 счетчика 2 циклов, который поступает на выход 21. Сигнал с выхода старшего счетного разряда 16 счетчика 2 циклов поступает на первые установочные входы каждого счетного разряда 12-14 вспомогательного счетчика 4, которые устанавливаются в исходное состояние, а также на входы третьего и четвертого клапанов 8 и 9. В результате чего третий клапан 8 открывается, а четвертый клапан 9 закрывается. Далее осушествляется процесс ввода в вспомогательный счетчик 4 кода, значение которого соответствует прямому коду второго многоразрядного числа, а также в счетчик 2 циклов, перепись информации из вспо.могательного счетчика 4 в основной счетчик 1 и выдача.сигналов по первому выходу 20 и второму выходу 21 по ранне описанному циклу. Далее процесс выдачи многоразрядных чисел повторяется до выдачи я -ого числа. Использование предлагаемого счетчика обеспечивает расширение функциональных возможностей в системах автоматического контроля и в устройствах вычислительной техники. Счетчик с предварительной уставкой может работать в следующих режимах: прямого счета импульсов, измерений интервала времени, измерений частоты, делений частоты в заданное число раз. Формула изобретения Счетчик с предварительной уставкой, содержащий основной, вспомогательный счетчики и счетчик циклов, разряды которых выполнены- на фазоимпульсных элементах, ;1адаюший блок, генератор констант, четыре клапана, первые входы первого и второго клапанов соединены с выходом четвертого клапана, .выходы задаюшего блока соединень1 с установочными входами разрядов вспомогательного счетчика и счетчика циклов, а входы задающего блока соединены с выходами генератора констант, последний выход которого соединен также с первыми входами третьего и четвертого клапанов, вторые входы которых соединены с входом устройства, отличающийся тем, что, с целью .повышения быстродействия, в него дополнительно введен делитель частоты, выход которого соединен с вторым входом первого клапана и вторым входом второго клапана, выход которого соединен с первыми входами каждого счетного разряда основного i вспомогательного счетчиков, а также с входом делителя частоты, выход каждого счетного разряда вспомогательного счетчика соединен. с установочным входом соответствующего счетного разряда основного счетчика, выход старшего разряда которого соединен с третьими входами первого и второго клапанов и входом счетчика циклов, выход третьего клапана соединен.с входом генератора констант, с вторыми входами каждого счетного разряда вспомогательного счетчика, дополнительными входами каждого разряда счетчика циклов и с третьим счетным входом младшего разряда основного счетчика, вы: старшего разряда счетчика циклов соединен с первыми установочными входами каждого счетного разряда вспомогательного счетчика, с третьими в.ходами третьего и четвертого клапанов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1279740, кл. 21 а 36/22, 1968. 2.Заявка № 2188132/18-21, кл. И 03 К 29/00, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.