Устройство управления фазоимпульснымСчЕТчиКОМ Советский патент 1981 года по МПК H03K21/04 

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ФАЗОИШУЛЬСНЫМ Изобретение относится к вычислите ной технике и может быть использовано в вычислительных устройствах, работающих в недвоичной системе счисле ния, а также в измерительной технике и в устройствах дискретной автоматики например в фотодатчике обратной связи цифровой системы управления программи руемым манипулятором. Известно устройство формирования одиночных импульсов, обеспечивающее управление фазоимпульсньи сч гтчиком и содержащее первый и второй триггеры, причем входы первого соединены с входами устройства Г1. Недостаток этого устройства - относительно низкая достоверность функ ционирования, Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления фазоимпульсным счетчиком, содержащее датчик, генератор одиночных импульсов, генератор синхроиьтульсов, генератор фазоимпульсньтх констант и инвертор. СЧЕТЧИКОМ выход датчика соединен с первьм входом генератора одиночных импульсов 2. -Недостатки такого устройства ограниченные функциональные возможности. Устройство не обеспечивает возможности непосредственного зтравления фазоимпульсным счетчиком в реверсивном режиме. Цель изобретения - расширениз функциональных возможностей устройства управления фазоимпульсньи счетчиком. Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления фазоимпульсным счетчиком, содержащее датчик, генератор одиночных импульсов, генератор синхроимпульсов, генератор фазоимпульсных констант и инвертор, выход датчика соединен с первым входом генератора одиночных импульсов, введены первый, второй и третий элементы И, элемент задержки, элемент ИЛИ-НЕ, D-триггер и RS-триггер, выход которого соединен с шюерсным выходом RSтриггера, дополнительный выход датчика соединен с вторым входом генератор одиночных импульсов, третий вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с четвертым вxoдo генератора одиночных импульсов и выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с первыми входами второгои третьего элементов И и первым выходом генератора синхроимпульсов, второй выход которого соединен с входом генератора фазоимпульсных констант, первый, второй и третий выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого, второго и третьего элеменtroB И, выхода второго и третьего элементов И соедине1п 1 с входами S и R RS-триггера, выход которого соединен с инверсным входом сброса D-триггера, выход которого соединен о первым входом элемента HJli-HE, выход и второй вход которого соединены соответственно с выходом устройства управления фа эоимпульсным счетчиком и первым выходом генератора одиночных импульсов, второй выход которого соединен с тактовым входом О-триггера, которого соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с третьим вхо дом генератора одиночных импульсов. ДатчЛс содержит первый и второй формирователи, выходы которых соединены соответственно с выходом и допол нительным входом датчика, Генератор одиночных импульсов содержит первый и второй триггеры, причем информацион1агй вход первого триггера соединен с первьм входом генератора одиночных импульсов, второй вход которого соединен с информадионным входом второго триггера и третьим выходом генератора одиночных импульсов, третий и четвертьш входы которого соединены соответственно с тактовым входом первого триггера и инверсным входом сброса второго триггера, выход которого соединен с первым выхо дом генератора одиночных импульсов, второй выход которого соединен с прямьм выходом первого триггера и. тактовым входом второго триггера. Элемент задержки включает повторитель, первый и второй резисторы и кон деисатор, которъвЧ подключен к общей шине и входу повторителя, мелоду ними подключен первый резистор, выход повт ригеля соединен с выходом элемента за ержки, вход которого через второй резистор соединен с входом повторителя. Генератор синхроимпульсов содержит :Тактовый генератор, счетчик и дешифратор, информадионные входы которого соединены с выходами счетчика, счетный вход которого соединен с первым выходом тактового генератора, второй выход которого соединен с тактовым входом дешифратора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первьи и вторым выходами генератора синхроимпульсов. Генератор фазоимпульсных констант состоит из десятичного счетчика и дешифрирующего элемента, выходы которого соединены с выходами генератора фазоимпульсных констант, вход которого соединен со счетным входом десятичного счетчика, выходы которого соединены с входами дешифрирукицего элемента. Структурная схема устройства управ|ления фазоимпульсным счетчиком показана на чертеже. Устройство управления фазоимпульсньм счетчиком содержит датчик 1, генератор 2 одиночных импульсов, генератор 3 сиггкроимпульсов, генератор 4 фазоимпульсных констант, инвертор. 5, причем Выход датчика I соединен с первым входом генератора 2 одиночных импульсов, первый 6, второй 7 и третий 8 элементы И, элемент 9 задержки, элемент ШЖ-НЕ 10, D-триггер 1 и RS-триггер 12, выход которого соединен с инверсным выходом RS-триггера 12, дополнительный выход .датчика 1 соединен с вторым входом генератора 2 одиночных импульсов, третий вход которого соединен с выходом элемента 9 задержки, вход которого соединен с четвертым входом генератора 2 одиночных импульсов и выходом первого элемента И 6, первый вход которого соединен с первыми входами второго 7 и третьего 8 элементов И и первым выходом генератора 3 синхроимпульсов, второй выход которого соединен с входом генератора 4 фазоимпульсных констант, первый, второй и третий выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого 6, второго 7 и третьего 8 элементов И, выходы второго 7 и третьего 8 элементов И соединены с входами S и R RS-триггера 12, выход которого соединен с инверсным входом сброса D-тригге.ра П, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 10, выход и второй вход которого соединены cooTBercTBetrao с выходом 13 устройства управления фазо импульсным счетчиком и первым выходом генератора 2 одиночных импульсов, вто рой выход которого соединен с тактоBbw входом О-триггера 11, D-вход кото рого соединен с выходом инвертора 5, вход которого соединен с третмм входом генератора 2 одиночных импульсов. Датчик 1 содержит первый 14 и второй 15 формирователи, выходы которых соединены соответственно с выходом и дополнительным выходом датчика 1. Генератор 2 одиночных импульсов включает первый 16 и второй 17 триггеры, причем информационный вход перв го триггера 16 соединен первым входом генератора 2 одиночных и myльcoв, второй вход которого соединен с инфор мационным входом второго триггера I7 и третьим выходом генератора 2 одиноч ных импульсов, третий и четвертый вхо ды которого соединены соответственно с тактовым входом первого триггера 16 и инверсным входом сброса второго три гера 17, выход которого соединен с пе вым выходом генератора 2 одиночных им пульсов, второй выход Kotoporo соединен с прямым выходом первого триггера 16 и тактовым входом второго триггера 17, Элемент 9 задержки содержит повтбритель 18, первый 19 и второй 20 резисторы и конд,енсатор 21 , который под ключен к общей шине 22 и входу повторителя 18, между которыми подюпочен первый резистор 19, выход Повторителя 18 соединен с выходом элемента 9 задержки, вход которого через второй резистор 20 соединен с входом повторителя 18. Генератор 3 синхроимпульсов состоит из тактового генератора 23 и счетчика 24 и дешифратора 25, информационные входы которого соединены с выходами счетчика 24, счетный вход которого соединен с первым выходом тактового генератора 23, второй выход ко торого соединен с тактовым входом дешифратора 25, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и BTOpbSM выходами генератора 3 синхроимпульсов. . ., Генератор 4 фазоимпульсных констант содержит десятичный счетчик 26 и дешифрирующий элемент 27, выходы которого соединены с выходами генератора 4 фазоимпульсных констант, вход которого соединен со счетным входом десятичного счетчика 26, выходы которого соединены с входами дешифрируняце-. ; го элемента 27 . Устройство работает следукшцш образом. Генераторы синхроимпульсов 3 и фазош-тульсных констант 4 работают непрерывно . Генераторы 3 и 4 общие для всей систе№1 управления и могут об-/ . С1гужить одновременно N формирователей. Частота повторения импульсов на выходах генератора 4 -существенно-выше, например в 10 раз, максимально возможной частоты сигналов на выходах датчика 1 , Положительный фронт импульса на вы-г ходе элемента 6 поступает на вход сброса триггера 17 н разблокирует его, подготавливая к приходу сигнала на тактовый вход, Упомянутый фронт им- пульса с выхода элемента И 6 поступает на вход элемента 9 задержки и появляется с задержкой, Hanpm-iep, . равной 0,2-0,3 его длительности на тактовом входе триггера 16 и заносит 5-шформацию с его входа в триггер. После поступления сигнала уровня логической единицы на вход триггера 1 б указанная информация по положительному фронту следующего импульса на так™ товом входе с входа заносится в триггер 16. На прямом выходе триггера 16 появляется сигнал уровня логической единицы, который поступает на вход триггера 17, Положителыагм фронтом этого сигнала информация с входа заносится в триггер 17. При движении привода Вперед 28 на входе триггера 17 в этот момент сигнал имеет уровень логической единицы. Этот уровень логической единицы появляется на прямом выходе триггера 1 7 и на выходе 13 устройства. Через промежуток времени, ра&ный разности длительности импульса и длительности задержки в элементе 9, срезом импульса положительной полярности на выходе элемента 6 триггер 17 сбрасьгеается по входу сброса в состояние логического нуля и формирование импульса сложения на выходе 13 заканчивается . Следующий импульс сложения сформиуется при движении привода Вперед 28 вблизи следующего положительного ронта сигнала датчика. Такгш образом, ри движении привода Вперед 28 вблизи каждого положительного фронта сигнала датчика I на выходе 13 устройства будет формироваться только один ко роткий импульс сложения отрицательной полярности, привязанный по времени к импульсам генераторов 23 и 4. Поскольку в этот момент времени на выходе инвертора 5 и на входе D-триггера 11 сигнал имеет уровень логического нуля, то сигнал вычитания на прямом выходе D-триггера 11 отсутствует, При движении привода Назад 28 триггер 16 работает аналогично опи- санному. На входе триггера 16 в момент прихода положительного фронта сигнала на его тактовом входе сигнал имеет уровень логического нуля и импульс сложения на его прямом выходе не формируется, На О-входе 0 триггера 11 в этот м мент сигнал имеет уровень логической eдиницЫf и D-триггер 11 по положительному фронту сигнала на его такто BOM входе установится в состояние ло гической единицы, формируя фронт mJt пульса вычитания на его прямом выходе. D-триггер П в данном случае так разблокируется по входу сброса заранее, до прихода положительного фронт сигнала на его тактовый вход, Однако длительность импульса положительной полярности на входе сброса D-триггера 11 определяется длительностью им пульса на выходе RS-тригг.ера 12, кот рый в состоянии логической единицы и нуля устанавливается по совпадению . импульсов соответственно на входах элементов 7 и 8, Длительность ямпуль положительной полярности на выход D-триггера 11 равна двум периодам та товых импульсов генератора 23, Этот импульс перекрывает два соседних импульса генератора 23, не накладьшаяс на остальные. По срезу этого импульс D-TpHrrep М по входу сброса устанав ливается в состояние логического нул формируя срез импульса вычитания на выходе 13 устройства. Формула изобретения 1, Устройство управления фазой- пульсным счетчиком, содержащее датчи генератор однночньгх импульсов, генератор си1гхроимпульсов, генератор фаэ импульсных констант и инвертор, выход датчика соединен с первьлм входом генератора одиночных импульсов, о т- . личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены первый, второй и третий элементы И, элемент задержки, элемент ИЛИ-НЕ, D-триггер и RSтриггер, выход которого соединен с инверсньЕ выходом RS-триггера, дополнительный .выход датчика соединен с вторым входом генератора одиночных импульсов, третий вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с четвертым входом генератора одиночных импульсов и выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И и первым выходом генератора синхроимпульсов, второй выход которого соединен с входом генератора фаэоимпульснык констант, первый, второй и третий выходы которого соединергы с вторыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов И, выходы . второго и третьего элементов И соединены с входаг-4и S и R RS-триггера, выход которого соединен .с инверсным входом сброса D-триггера, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ,выход и Второй вход которого соединены соответственно с выходом устройства управления фазонмпульсным счетчиком и первым выходом генератора одиночных-ш-тульеОБ, второй выход которого соединен с тактовым входом D-триггера, D-вход которого соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с третьим входом генератора одиночных импульсов. 2,Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик содержит первь й и второй формирователи, выходы которых соединены соответственно с выходом и дополнительным выходом датчика. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о т лячающееся тем, что генератор одиночных импульсов содержит пераый и второй триггеры, причем информационный вход первого триггера соедиг ен с первым входом генератора одн-. ночных импульсов, второй вход которого соединен с информационным входом второго триггера и третьим выходом генератора одиночных импульсов,третий и четвертый входы которого соединены соответственно с тяктовым входом перBpro триггера и инверсиьм входом сброса второго триггера, выход которого соединен с первым выходом генератора одиночных импульсов, второй выход которого соединен с прямым выходом первого триггера и тактовым второго триггера.

4.Устройство по пп. 1-3, о т л и i4 а ю щ е е с я тем, что элемент за держки содержит повторитель, первый и второй резисторы и конденсатор,

который подключен к общей шине и входу повторителя, между которыми подключен первый резистор, выход повторителя соединен с выходом элемента задержки , вход которого через второй резистор соединен с входом повторителя,

5.Устройство по пп. 1-4, о т л ичающееся тем, ч-i генератор синхроимпульсов содержит тактовый генератор, счетчик и дешифратор, информационные входы которого соединены

с выходами счетчика, счетный вход которого соединен с первым выходом так:тового генератора, второй выход которого соединен с тактовым входом дешифратора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с пер- вым и вторым Выходами генератора синхроимпульсов .

6. Устройство по пп, }-6, о т л ичающееся тем, что генератор фазЪимпульсных констант содержит де.сятичный счетчик и депгафрирующий элемект, выходы которого соединены с выходами генератора фазоимпульсиых констант, вход которого соединен со счетным входом десятичного счетчика,выходы

которого соединены с входами дешифрирующего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР 680149, КЛ..Н 03 К 3/10, 1979.

2. Карпов Ю.К. Системы управления чертежными автоматами. М,, Машиностроение, 1977, с. 111, рис. 49 а.