Устройство для контроля последо-ВАТЕльНОСТи иМпульСОВ Советский патент 1981 года по МПК G06F11/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

ИМПУЛЬСОВ

ройства, а выходы соединены со счетными входами первого и второго триггеров соответственно, нулевые выходы триггеров соединены со входами первого и второго блоков интегрирования соответственно, введены сумматор, линия задержки, три нульоргана, блок эталонных напряжений, элемент И и третий элемент ИЛИ, причем- единичный выход первого триггера соединен со входом линии задержки, выход которой соединен с первым входом элемента И, выход сутлатора соединен с первым входом первого, второго и третьего нуль-органов, первый выход блока эталонных напряжений соединен со вторым входом первого нуль-органа, выход которого соединен со вгорым входом элемента И, второй выход блока эталонных напряжений соединен со вторым входом второго нуль-органа, выход которого соединен с первым инверсным входом третьего элемента ИЛИ, третий выход блока эталонных напряжений соединен со вторым входом третьего нуль-органа, выход которого соединен со вторым инверсным входом третьего элемента ИЛИ, выход элемента И соединен с прямым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства.

В результате этого устройство может контролировать последовательности импульсов с интервалами между фронтами, с перекрытием фронтов, контролировать устройство тактирования, выдающее одновременно управляющие и синхронизирующие серии импульсов, случаи, когда задний фронт управляющих импульсов на предыдущем выходе совпадает с передним фронтом на последующем выходе, а синхроиизирующие импульсы привязаны к середине управляющих импульсов и по длительности меньше их, контролировать выпадание из импульсной последовательности одного, двух и более идущих друг эа другом импульсов, фиксирует неисправность запускающего устройства источника импульсов типа const I или const О на выходе, а также может контролировать изменение частоты следования импульсов, На фиг.1 приведена блок-схема устройства для контроля последовательности импульсов; на фиг.2 и 3 диаграммы импульсов устройства.

Устройство содержит элементы ИЛИ 1, 2;и 14, триггеры 3 и 4, блохи 5. и 6 интегрирования, сумматор 7, линию 8 зещержки, три нуль-органа 9 - блок 12 эталонных напряжений, и элемент И 13.

При контроле последовательности с интервалами между фронтами и с перекрытием фронтов предлагаемое устройство работает следующим овраэои.

На входы первого элемента ИЛИ подаются сигналы с шин тактирования с нечетными номерами на входы второго элемента ИЛИ - с четными номерами . При правильном чередовании импульсов на выходах элементов ИЛИ 1 и 2 получают последовательность с периодом чередования импульсов . На выходах триггеров 3 и 4 появляются импульсы с определенной частотой , которые поступают на входы блоков 5 и 6 интегрирования где они ограничиваются по амплитуде и интегрируются.

Постоянная блоков интегрирования RC выбирается равной дпя того, чтобы на выходах блоков интегрирования получить треугольные импульсы с приблизительно линейными сторонами. Размах импульсов на выходе блоков интегрирования определяется по формуле

. (l-eV), где Up - амплитуда импульсов на

входе блоков интегрирования t вpeмя нарастания напряжения на их выходе

: Треугольные импульсы с выходов блоков интегрирования поступают на входы сумматора 7, в котором происходит их суммирование, усиление и смещение суммарных импульсов. На выходе сумматора получаются импульсы трапецеидальной формы с амплитудой K-(Up +UP.J )4-Ucn ,

где и

и Uo.размах, импульсов на

PZ

P-i выходах блоков интегрирования,

К

коэффициент усиления на выходе сумматора,

и напряжение смещения,

CW необходимое для смещения импульсов.в положительную или отрицательную область напряжений.

Трапецеидальные импульсы с выхода сумматора поступают на первые входы нуль-органов 9-11. На вторые их входы блок эталонных напряжений выдает следующие напряжения: на втором входе нуль-органа 9

UjT, «-Uc I Р- -аи, нуль-органа 10. .

+ли и нуль-орга.. -Де

ди - величина напряжения, которое выбирается в зависимости от целей контроля. Если необходимо контролировать только наличие импульсов на шинах тактирования, ди выбирается наибольшим; если необходимо определять пропадание ходя бы одного импульса, ди выбирается меньшим, а для контроля частоты следования импульсов ди выбирается наименьшим.При этом на выходах нуль-органов 10 и 11 будет .постоянный единичный сигнал, а.на выходе нуль-органа 9 получается последовательность импульсов с частотой следования, равной частоте импульсов на выходе сумматора. Эти импульсы поступают на второй вход элемента И 13, на первый вход которого поступа ют через линию 8 задержки импульсы с единичного выхода триггеров 3, причем они появляются во время пере ключения единичного плеча триггера из нулевого состояния в единич ное. Линия задержки задерживает импульс, поступающий на первый вход элемента И, на время, равное сумме времени.переходных процессов блбка интегрирования, cyNwaTOpa и нульоргана. При таком значении времени задержки появлению импульсов на пер вом входе элемента И соответствует появление нулевого сигнала на второ входе элемента И, следовательно, на выходе элемента И будет нулевой сигнал. Таким образом, на прямой вход элемента ИЛИ 14 поступает нулевой сигнал, а на инверсные входы - едцничные сигналы, в результате чего на выходе элемента ИЛИ получается нулевой сигнал, который говорит о правильной работе контролируемой системы тактирования (фиг.2а). При выпадании из импульсной последовательности хотя бы одного (или двух и более следующих друг за друГом импульсов) момент переброса одго из триггеров затянется на время Т (или более). При этом выходное напряжение одного из блоков интегри рования больше (или меньше) максимального (или минимального) напряжения (в зависимости от выпадаемого импульса). На выходе сумматора 7 амплитуда выходных импульсов увелич вается (или уменьшится) и будет бол ше (или меньше Ug-r-j) и на выходе нуль-органа 10 (или 11) появляется нулевой сигнал, который поступает на инвертирующий вход элемента ИЛИ, на выходе которого появляется сигна ошибки (фиг.26). При пропадании импульсов на шина тактирования на нулевых выходах три геров 3 и 4 могут установиться попарно единичные или нулевые сигналы В этом случае на выходах блоков 5 и интегрирование выходное напряжение стремится либо к максимальному свое му значению, либо к минимальному. В результате на выходе сумматора 7 устанавливается напряжение, превышающее и или меньшее 1 э-г-ь ® выходе элемента ИЛИ 14 появляется сигнал ошибки. Если на нулевом вь1ходе одного из триггеров устанавливается единичный сигнал, а на нулевом выходе другого нулевой сигнал, то на выходе одного из блоков интегрирования напряжение увеличивается, а на выходе другого стремится к нулю, причем нулевое напряжение устанавливается раньше максимального. При этом напряжение на выходе сумматора 7 превышает Чэтт На выходе элемента ИЛИ 14 при этом появляется сигнал ошибки. При уменьшении частоты следования импульсов на шинах тактирования происходит также уменьшение частоты их следования и на выходах триггеров 3 и 4. При этом на выходах блоков 5 и 6 интегрирования также уменьшается частота следования треугольных импульсов и увеличивается их размах, что приводит к уменьшению частоты трапецеидальных импульсов и к увеличению их размаха на выходе сумматора 7 (фиг.2в). Амплитуда импульсов на выходе сумматора 7 будет то больше Пэта то меньше Пэтз- На выходах нуль-органов 10 и 11 появляются нулевые сигналы, а на выходе элемента ИЛИ 14 - единичные сигналы, которые сигнализируют о неисправности.. При увеличении частоты следования (импульсов на шинах тактирования на выходах триггеров 3 и 4 также происходив увеличение частоты импульсов. При этом на выходах блоков 5 и б интегрирования частота следования треугольных импульсов .также увеличивается и уменьшается их размах, что приводит к увеличению частоты трапецеидальных импульсов и к уменьшению их размаха на выходе сумматора 7 (фиг.2г). Амплитуда импульсов на выходе сумматора оказывается меньшей, чем и5т.., На выходе нуль-органа 9 появляется постоянный единичный сигнал, который поступает на второй вход элемента и 13, на первый вход которого поступают импульсы с единичного триггера 3. На выходе элемента И при этом появляются импульсы, которые поступают на прямой вход элемента ИЛИ 14, на выходе которого появляется ригнал ошибки. Рассмотрим работу устройства при контролировании импульсных последовательностей, отличакицихся длительностями импульсов. Например, на входы элемента ИЛИ 1 подаются управляющие импульсы с нечетными номерами и синхронизирующие импульсы с четными номерами,.на входы элемента ИЛИ 2 управляющие импульсы с четными номерами и синхронизирующие импульсы с нечетными номерами. . Работа устройства аналогична описанной выше с той лишь разницей,что выпадание синхронизирующих импульсов контролируется так же, как уменьшение частоты следования импульсов (фиг.З). Например, для последовательности импульсов, у которых Длительность управляющих импульсов равна , а длительность синхронизирующих им пульсов равна , где Т - период следования управляющих или синхронизирующих импульсов на выходе элементов или 1, И 2, а также на выходах триггеров 3 и 4. Значение постоянной блоков интегрирования выбирается равной КСЯОТ. При выпадании из импульсной после довательности хотя бы одного управляющего импульса момент переброса одного из триггеров затянется на выходе Ьдного из блоков 5 и б инТёгрирования напряжение больше (или меньше) максийального (или минимального) . На выходе сумматора 7 амплитуда выходных импульсов увеличивается (или уменьшается), и на выходе од ного .из нуль-органов 10 и 11 в.ырабатывается нулевой .сигнал, а на выходе элемента ИЛИ 14-единичный, который сигнализирует о неиспЕ авностй (фиг,3 При .ёыпадании из импульсной последовательности .хотя бы одного синхройизирующего импульса момент переброса одного из триггеров затянется на время .I Т. На выходе одного из блоков интегрирования при этом напряжение будет больше (или меньше) максимального (или минимального). В данном случае на выходе сумматора мплйтуда выходного напряжения меньше Oj- , в результате чего в.момент п.ойвления импульса на первом входе эйемеита Я 13 на втором его входе будет единичный сигналj поступающий с выхода нуль-органа 9. На прямой бход элемента ИЛИ 14 подается единичный сигнал, который затем появляется на выходе устройства и сигнализирует .о неисправности (рис.З). Рассмотренная вьзше работа предлагаемого устройства контроля последовательн.ости импульсов относится к логическим элементам, у которых , Формула изоОрегония Устройство для контроля послодовагельности импульсов, содержащее два триггера, два блока интегриро- вания, два элемента ИЛИ, входы кото-. рнх являются.входами устройства, а выходы соединены со счетными входами Первого и второго триггеров соответственно, нулевые выходы триггеров соединены со входами первого и второго блоков интегрирования соответственно, отличающееся тем, что, с целью расширения (Функциональных возможностей за счет обеспечения контроля частоты следования импульсов, ,в ус.тройство .введены сумматор, линия задержки, три нуль-ор гана, блок эталонных напряжений, элемент И и третий элемент ИЛИ, причем единичный выход первого триггера соединен со входом линии задержки, выход которой соединен с первым входом элемента И,.выход сумматора соединен с первым входом первого, второго и третьего нуль-органов, первый выход блока эталонных напряжений соединен со вторым входом первого нуль-органа, выход которого соединен со вторым входом элемента И, второй выход блока эталонных напряжений соединен со вторым входом второго нуль-органа, выход которого соединен с первым инверсным входом тре:гьего элемента ИЛИ, третий выход блока эталонных напряжений соединен со вторым входом третьего нуль-органа, выход которого соединен со вторым инверсным входом третьего элемента ИЛИ, выход элемента И соединен с прямым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 337782, кл. G Об Р il/00, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР М 440665, кл. G 06 F 11/00, 1972. 3.Авторское свидетельство СССР 9 643875, кл, G 06 F 11/00, 1976 (прототип).