Многоканальный счетчик импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K23/02 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для под- счета количества импульсов, следующих по не(зсольким информационным каналам.

Известен многоканальный счетчик импуль- сов, например, осуществляемый счет импульсов с временным разделением каналов и содаржащий N информационных регистров с вентилями записи ддя хранения результатов счета по N каналам, коммутатор каналов, регистр суммы с арифметической схемой на входе и анализаторы состояния данного канала 1.

Недостатком устройства является низкая помехоустойчивость из-за того, что информация циркулирует через цепочку не только при поступпетт входного илотульса, но и при отсутствии импульса на входе информационного канала, что повыщает вероятность искажения информации. Кроме того, устройство имеет низкое быстродействие вследствие того, что коммутатор каналов последовательно опрашивает все информационные каналы, включая и каналы, на входах которых импульсы отсутствуют.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является многоканальный счетчик импульсов, содержащий регистр суммы, сумматор, коммутатор каналов и в каждом канале - входную шину, RS-триггер, элемент записи, информационный регистр я анализатор канала, в каждом канале S-вход RS-триггера соединен со входной шиной, первый вход элемента записи соединен с первым входом анализатора канала, второй вход ко10торого соединен с выходом информациошюго регистра, вход которого соеданен с выходом элемента записи, второй вход которого соединен с выходом сумматора, входы которого соединены с выходами анализаторов каналов,

IS первый вход каждого анализатора канала соедкнен с соответствующим выходом коммутатора каналов и с R-входом соответствуняцего RS-трштера, прямой выход каждого из которых соединен с третьим входом элемента за20писи соответствующего канала, третьи входы каждого анализатора канала соедашены с соответствующей информационной шиной С21 Недостатком многоканального счетчика иммульсов является, низкое быстродействие вследствие того, что коммутатор каналов последовательно опрашивает все информационные каналы, в том числе и каналы, iaa входах которых импульсы отсутствуют, поэтому предельная частота счёта входных импульсов без их пропусков ограничена частотой полного цикла оп.роса коммутатором всех каналов, а в процессе счета имеется дополнительная динамическая погрешность результата из-за задержки суммирования входных импульсов на время переключения коммутатора в состояние данного канала Цель изобретения - повышение быстродействия. Цель достигается тем, что в многоканальный счетчик импульсов, содеражщий регистр суммы сумматор, и в каждом канале - входную limну, RS-триггер, элемент записи, информацичонный регистр и анализатор канала, в каждом канале S-вход RS-триггера соединен со вход ной шиной, первый вход элемента записи соединен с первым входом анализатора канала, второй вход которого соединен с выходом информационного регистра, вход которого соединен с выходом элемента записи, второй вход которого соединен с выходом сумматора, входы которого соединены с выходами анализатора .каналов, введен генератор управляющих импульсов, а в каждый из каналов введены три элемента И и синхронный RS-триггер, тактовый вход, S-вход и В-вход которого соединены соответственно с прямьпм выходом генератора управляющих импульссш, с выходом пе вого элемента И и с инверсным выходом RSгриггера, прямой выход и R-вход которого соединены соответственно с первым входом первого элемента И и с первым входом элемента записи, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом синхронного RS-триггера, инверсный выход которого во всех каналах, кроме последнего, соеди нен с первым входом третьего элемента И, инверсные выходы синхронных RS-триггеров всех каналов соединены со входами третьего элемента И последнего канала, выход третьего элемента И которого соединен со вторыми входами первых элементов И всех каналов, в каждом из которых, за исключением первого и последнего, второй вход второго элемента Исоединен со вторым входом третьего эле мента И и соединен с выходом третьего элемента И предыдущего канала, второй вход второго элемента И последнего канала соединен с выходом третьего элемента И предпосле него канала, вторые входы второго и третьего элементов И первого канала соединены с инверсным выходом генератора управляющих импульсов. На чертеже приведена блок-схема трехканального счетчика импульсов. Устройство содержит информационные регистры 1-1 - 1-3, анализаторы 2-1 - 2-3 каналов, сз мматор 3, регистр 4 суммы, элементы 5-1 - 5-3 записи, RS-триггеры 6-1 - 6-3, генератор 7 управляющих импульсов, синхронные RS-триггеры 8-1 - 8-3, элементы 9-1 9-3, 10-1 - 10-2, 11-1 - 11-3 и 12 И, входные шины 13-1 - 13-3. Входы информационных регистров 1-1 - 1-3 соединены соответственно с выходами элементов 5-1 - 5-3 записи, первые входы которьсх: соединены соответственно с первыми входами анализаторов 2-1 - 2-3 каналов, соединены соответственно с выходами элементов 11-1 - 11-3 И и соединены соответственно с R-входами RS-триггеров 6-1 - 6-3, входы которых соединены соответственно со входными шинами 13-1 - 13-3, инверсные выходы RS-триггеров 6-1 - 6-3 соединены соответственно с R-BXOдами синхронных RS-триггеров 8-1 - 8-3, тактовые входы которых соединены с прямым выходом генератора 7 управляющих импульсов, инверсный выход которого соединен с первыми входами элементов 10-1 и 11-1 И, вторые входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами синхронного RS-триггера 8-1, выход элемента 10-1 И соединен с первыми входами элементов 10-2 и 11-2 И, вторые входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами синхронного RS-триггера 8-2, выход элемента 10-2 И соединен с первым входом элемента 11-3 И, второй вход которого соединен с прямым выходом синхронного RS-триггера 8-3, выходы элементов 9-1 9-3 И соединены соответственно с S-входами синхронных RS-триггеров 8-1 - 8-3, инверсные выходы которых соединены со входами элемента 12 И, выход которого соединен с первыми входами элементов 9-1 - 9-3 И, вторые входы которых соединены соответственно с прямыми выходами RSтриггеров 6-1 - 6-3, выходы информационных регистров 1-1 - 1-3 соединены соотвехствеино со вторыми входами анализаторов 2-1 - 2-3 каналов, выходы которых соединены со входами сумматора 3, выход которого соединен со входом регистра 4 суммы, выход которого соединен со вторыми входами элементов 5-1 - 5-3 записи. В исходном состоянии на прямых выходах RS-триггеров 6-1 - 6-3 и синхронных RS-триггеров 8-1 - 8-3 нулевые сигналы; на выходе элемента 12 И присутствует едимичный сигнал.

Работает многоканальный счетчик илтульсов следующим образом.

При приходе по шинам I3- - 13-3 одного или нескольких импульсов счета на S-входы RS-триггеров 6-1 - 6-3 сигналы с прямых

выходов RS-триггеров 6-1 - 6-3 через открытые элементы 9-1 - 9-3 поступают на 5-входы синхронных RS-триггеров 8-1 - 8-3, С поступлением на тактовые входы синхронных RSтриггеров 8-1 - 8-3 управляющего импульса с генератора 7 единицы входных каналов переключают соответствующие синхронные RSтриггеры 8-1 - 8-3 в единичное состояние, при этом единичные сигналы с их прямых выходов подготавливают по первому входу элементы 10-1, 10-2 И, а нулевые сигналы с инверсных выходов синхронных RS-триггеров 8-1 - 8-3 поступают на элемент И 12, на выходе которого устанавливается нулевой сигнал, закрывающий элементы И 9-1 - 9-3. Перепись входных информационных импульсов на синхронны RS-триггеры 8-1 - 8-3 прекращается. Импульс с инверсного выхода генератора 7, поступает на опрос по второму входу элемента 10-1 И и элемента И 11-1, первого информационного канала.

Если синхронный RS-трштер 8-1 первого информационного канала находится в состояния 1, то импульс с инверсного выхода генератора 7 через элемент И 11-1 данного

канала проходит на второй вход анализатора 2-1 каналов и открывает анализатор 2- для прохождения через него содержимого информационного регистра 1-1 первого канала на вход (умматора 3, который осуществляет сложение логической 1 с числом, поступающим из информационного регистра 1-1. Одаовременно импульс с выхода элемента 11-11 первого канала поступает на второй вход элемента записи 5-1 и разрешает перезапись на него суммы, из регистра 4 суммы. Одновременно импульс с выхода элемента И 1 первого канала поступает на R-вход RS-триггера 6-1 и возвращает его в исходное состояние, при этом единичный шгнал с его инверсного выхода подается на R-вход синхронного RS-триггера 8-1 и подготавливает его к возврату в исходное состояние

Если же синхронный RS-триггер 8-1 первого информационного канала находятся в состоянии О, то импульс с инверсного выхода генератора 7 проходит через элемент 10-1 И, открытый по первому входу единичным сигналом с инверсного выхода синхронного RS-триггера 8-1, и поступает на вторые входы элементов 10-2, 11-2И следующего информационного канала, опрашивая его состояние. Если и по этому каналу входной импульс не поступил, . то импульс распространяется через. цепсяку последовательно соединенных элементов 10 И .

на опрос того входного канала, по которому поступил входной информационный импульс, и в данном канале суммируется логическая 1 с содержимым информационного регистра

Следующий управляющий импульс с прямого выхода генератора 7 поступает на тактовые входы синхронньк RS-триггеров 8-1 - 8-3. При этом один из синхронных RS-триггеров 8-1 - 8-3 информационных каналов, по которому в предыдущем такте производилось суммирование единицы, возвращается в исходное состояние.

Следующий импульс с инверсного выхода генератора 7 вновь поступает череэ цепочку последовательно соединенных элементов 10-1, 10-2 И на суммирование едгашцы и установку нуля одного из триггеров 6-1 - 6-3 по тому информационному каналу, по которому поступил входной импульс, а импульс с прямого выхода генератора 7 обнуляет соответствующий синхронный из 8-1 - 8-3.

Таким образом за один период следования управляющих импульсов с генератора 7 производится прибавление едикиць к содержимому информационного регистра (один из 1-1 - 1-3) того канала, по которому ностушш входной импульс, а каналы, на входы которых информационные импульсы не поступили, пропускаются.

Когда будут просуммированы все единицы, записанные на триггеры 8-1 -.8-3 и соответствующие Tffflrrepbf 8-1 - 8-3 будут обнулены, подключенный к инверсным выходам триггеров 8-1 - 8-3 12 И срабатывает и выходным едиш{Ч1О11м сигналам открывает по первому входу элементы 9-1 - 9-3 И, вновь | азрешая прохождение через них информационных сигналов с входных RS-триггеров 6-1 - 6-3 на синхронные RS-триггеры 8-1 - 8-3. Тем самым реализуется запись на синхронные R5-триггеры 8-1 - 8-3 одновременно поступивших входных ннформащюнных сигналов, их отработка, а затем запис и отработка вхсщш х импульсов, вновь поступивших во время обработки предыдущей совокупности входных импульсов.

Входные импульсы отрабатываются в порядке их поступления на многоканальный счетчкк, что повышает пропускную способность устройства.

Конструктивные особенности дагшого технического решения позволяют повысить быстродействие устройства за счет исключения опроса каналов, по которым отсутствуют входные импульсы, и за счет отработки входных импульсов в порядке их поступления, тем самым обеспечивают возможность уветптчения пр дельной частоты счета входных имйульсов и уменьшая дополнителиюй динамической погрешности изза задержки суммирования входных импульсов на время опроса нулевых информационных каналов.

Вместе с тем ткжышается помехозащищенность устройства за счет исключения передач информации из шсформационного регистра чв рез анализатор и сумматор в регистр суммы при отсутствии входаых импульсов.

Формула изобре т.е н и я

Многоканальный счетчик импульсов, содерясащий регистр суммы, сумматор, и в каждом канале - входную шину, RS-трнггер, элемент записи, информационный регистр и анализатор канала, в каждйм канале S-вхЬд RS-трштера соединен со входной шиной, первый вход элемента записи соединен с первым входом анализатора канала, второй вход которого соединен с выходом инфориащюяного регистра, вход которого соединен с выходом элемента записи, второй вход которого соединен с выходом суМ матора, входы которого соединены с выходами анализаторов каналов, отличающий с я тем, что, с целью повьпиения быстродействия, в яего введен генератор управляющих, шпульсов, а в каждый из каналов введены три элемента И и синхронный RS-триггер, тактовый вход, S-вход и В-вход которого соединены соответственно с прямым выходом генератора управляющих импульсов, с выходом первого элемента И и с инверсным выходом ,

RS-триггера, прямой выход и R-вход которого соединены соответственно с первым входом первого элемента И и с первым входом элемента записи, первьгй вход которого соединен с 5 выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом синхронного RS-триггера, инверсный выход которого во всех каналах, кроме последнего, соединен с первым входом третьего элемента И, инверс10 ные выходы синхронных RS-триггеров всех каналов соединены со входами третьего элемента И последнего канала, выход третьего элемента И которого соединен со вторыми входами первых элементов И всех каналов,

15 в каждом из которых, за исключением первого и последнего, второй вход второго элемента И соединен со вторым входом третьего элемента И и соединен с выходом третьего элемента И предыдущего канала, второй вход вто20 элемента И последнего канала соединен с выходом третьего элемента И предпоследнего канала, вторые входы второго и третьего элементов И первого канала соединены с инверсньп выходом генератора управляющих импуль25 - °«Источиики информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское свидетельство СССР N 422105, ® кл. Н 03 К 23/00, 1972.

2, Авторское свидетельство СССР № 594586, кл. Н 03 К 23/00, 1976 (прототип).