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

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для подсчета суммарного количества импульсов, следующих по нескольким информационным каналам. Известен многоканальный счетчик импульсов, содержащий запоминающие : ячейки, элементы ИЛИ и элементы И 1 Недостаток такого устройства низкая точность счета, что связано с потерей информации в случае совпадения импульсов опроса запоминающих ячеек с импульсами счета, а также не достаточная пропускная способность, обусловленная принятым в устройстве режимом обслуживания потока входных импульсов, при котором информация входных каналов считывается не в.порядке ее поступления на входы устрой ства, а в порядке номеров каналов. Известен также многоканальный сче чик импульсов, содержащий запоминающие ячейки, элементы И, элементы ИЛИ генератор импульсов опроса, распреде литель, элемент НЕТ, элемент задержк и индикатор, причем выходы запоминащих ячеек соединены с первыми входам первых элементов и и входами первого элемента ИЛИ, выход которого соедине с первым прямым входом элемента НЕТ, второй прямой вход которого соединен с выходом генератора импульсов опроса. Выход элемента НЕТ соединен с входом распределителя, а инверсный вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входом элемента задержки и входом ин-. дикатора. Выходы распределителя соединены со вторыми входами первых элементов И, выходы которых соединены со входами второго элемента ИЛИ и с перг выми входами вторых элементов И, вто-, рые входы которых соединены с выхог дом элемента задержки, а выходы вторых элементов И подк.пючены к .установочным входам запоминагадих ячеек 2j, Недостаток известного многоканального счетчика импульсов - низкое быстродействие, что связано с поиском входного канала путем последовательного опроса всех входных каналов, в том числе и каналов, по которым входная информация отсутствует. Задержка входных импульсов от момента Их поступления до записи в индикатор, которая определяется временем поиска данного канала, приводит к появлению дополнительной динамической погрешности счета, искажающей результат в процессе счета входных импульсов.

Цель изобретения - повьшение бысродействия и точности счета.

Для достижения этой цели в многоканальный счетчик импульсов, содержащий генератор управляющих импульсов, многовходовой элемент ИЛИ, выход которого подключен ко входу индикатора, и N каналов счета, кеокдый из которых состоит из запоминающего триггера, элементов И и ИЛИ и в котором выход первого элемента И соединен с R-входом запоминшсицего триггера и с первым входом элемента ИЛИ, а выход второго элемента И, кроме последнего кан.ала счета, подключен к первым входам первого и втрого элементов И последующего канала счета, при этом первые входы первого и второго элементов И первого канала счета подключены к прямому выходу генератора управля Ш1их импульсов, введены D-триггер, многовходовой элемент И и в каждый канал счета RS-триггер, S и R-входы которого соединены соответственно с прямым и инверсным выходами запоминающего триггера, прямой выход - со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен ко входу многовходового элемента ИЛИ, а инверсный выход - со вторым входом элемента ИЛИ и со вторым входом второго элемента И, при этом тактовые входы каждого RS-триггера объединены и подключены к инверсному выходу генератора управляющих импульсов, дополнительные S-входы объединены и подключены к выходу D-триггера, В-вход которого соединен с выходом Многовходового элемента и, а С-вход - с прямьш выходом генератора управлякжцих импульсов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема многоканального счетчика импульсов.

Счетчик илшульсов содержит запоминающие триггеры 1, RS-триггвры 2, элементы И 3, элементы И 4, элементы ИЛИ 5, генератор б управляющих импульсов, многовходовой элемент ИЛИ 7, индикатор 8, многовходовой элемент 9 И.и О-триггер 10

Инверсные выходы запоминающих триггеров 1 подключены к R-входам RS-триггеров 2 соответствующего канала, а пря1Ф{е входы запоминающих триггеров 1 подключены к S-входам RS-триггеров 2, дополнительные S-входы которых объединены и подключены к выходу О-триггера 10. С-входы триггеров 2 объединены и подключены к инверсному выходу генератора 6 управляющих импульсов. Прямой выдсод генератора 6 подключен к С-входу 0-триггера 10 и к первым вход&м элементов И 3 и 4 первого .канала. Выходы элементов И 3 подключены к первым входам элементов ИЛИ 5 и к Я-входам запоминакяцих триггеров 1 соответствующего канала и через элемент ИЛИ 7 - ко входу индикатора 8. Выходы элементов И 4 каждого канала подключены к первым входам элементов И 3 и 4 последуюе Щего канала. Вторые входы элементов 3 И соединены с прямыми выходами соответствукадих RS-триггеров 2, инверсные выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих

элементов И 4 и ИЛИ 5. Выходы элементов ИЛИ 5 подключены через многовходовой элемент И 9 к входу Dтриггера 10.

Многоканальный счетчик импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии на прямых выходах запоминающих триггеров 1 и RS-триггеров 2 - нулевые потенциалы. На выходах элементов ИЛИ 5 многовходового элемента И 9 и В-триггера

0 10 - единичные потенциалы. При приходе одного или нескольких импульсов счета на входы запоминающих триггеров 1 последние устанавливаются в единичное состояние. При этом единичные сигналы с прямых выходов переключающихся триггеров 1 поступают на S-входы соответствукяцих RSтриггеров 2, на дополнительные Sвходы которых подается единичный

Q сигнал с выхода 0-триггера 10.С поступлением на С-входы триггеров 2 импульса с инверсного выхода генератора б триггеряя 2 тех каналов, по которых поступили входные импульe сы, переключаются в единичное состояние. При этом на выходах соответствующих элементов ИЛИ 5 появляются нулевые сигналы, закрывающие многовходовой элемент И 9, нулевой сигнал с выхода которого, поступает на информационный вход D-триггера 10, подготавливая его к переключению в нулевое, состояние. По окончании импульса с инверсного выхода генератора 6 перезапись информации наИЗ- РИГгеры 2

5 прекраицается. Импульс с прямого выхода генератора 6 поступает на С-вход Ь-триггера 10, переключая его в нулевое состояние. При этом нулевой сигнал с выхода триггера 10 подается иа дополнительные S-входы триггеров 2, блокируя цепи перезаписи, приходящие позже единичных информационных сигналов с запоминакадих триггеров. 1 наRS-триггеры 2. .Одновременe но сигнал с прямого выхода генератора б поступает на опрос по первому входу элемента И 3 первого канала и на опрос по первому входу на цепочку последовательно соединенных элементов И 4, на вторые входы кото0,рых подаются сигналы с инверсных-выходов RS-триггеров 2.

Если RS-триггер 2 первого канала установлен в единичное состояние, то импульс с прямого выхода генератора 6 открывает элемент И 3, с его выхода поступает через многовходово элемент ИЛИ .7 на индикатор 8, на Rвход запоминающего триггера 1 пёрвого канала и на элемент ИЛИ 5. При этом запоминающий триггер 1 возвращается в исходное (нулевое) состояние и единичным сигналом с инверсного выхода, подаваемым на - Rвход R5-триггера 2, подготавливает последний к переключению в исходное состояние. Импульс с выхода элемента ИЛИ 5 поступает на один вход мно говходового элемента И 9, закрытого по другим входам нулевыми сигналами тех каналов, на которые поступили входные импульсы. Если же | 3-триггер 2 первого кана ла находится в исходном состоянии, импульс с прямого выхода генератора 6 открывает элемент И 4 и с его выхода распространяется через цепочку последовательно, соединенных элементов И 4 на опрос того информационного канала, по которому на RSтриггере 2 записана единица. При это через элемент И 3 данного канала импульс генератора 6 поступает на многовходово элемент ИЛИ 7, далее на индикатор 8, а также на R-вход соответствующего запоминающего триггера 1, возвращая его в исходное сос тояние и подготавливая R5-триггер 2 к возврату в исходное состояние и, тем самым, подготавливая данный канал к приему очередного входного им.пульса, а следующий импульс с инверс ного выхоща генератора б осуществляет перезапись нулевого состояния запоминающего триггера 1 на RS-триггер 2 и возвращает информационный канал по которому произведено суммирование входного информационного сигнала, в исходное состояние. Следующий импульс с прямого выхода генератора 6 через цепочку последовательно соединенных элементов И 4 поступает на опрос следующего информационного канала, по которому на RS-триггере 2 записана единица. При этом импульс опроса проходит через элемент И 3 данного канала на Ч-вхо соответствующего запоминающего триггера 1 и через многовходовой элемент ИЛИ 7 на индикатор 8. Далее информационные сигналы, записанные на RS-триггерах 2, последовательно, по одному за каждый период работы генератора 6, переписываются в индикатор 8, при этом обнуляются запоминающие триггеры 1 и RSтриггеры 2 соответствующих входных каналов. Когда остается записанным единичный информационный сигнал толь ко на одном WB-триггере 2, очередной управляющий импульс с генератора б, поступая через цепочку последователь но соединенных элементов И 4 на опрос данного канала, проходит через элемент И 3 данного канала И, далее через элемент ИЛИ 5 на многовходовой элемент И 9, на остальные входы которого поданы единичные сигналы с инверсных выходов RS-триггеров 2, всех каналов, исключая данный, находящихся в исходном состоянии. Многовходовой элемент И 9 срабатывает, и с его выхода единичный сигнал подается на информационный вход D-триггера 10, на С-вход которого поступает импульс с генератора 6. 0-триггер 10 устанавливается в единичное состояние, и единичный сигнал с его выхода поступает на дополнительные S-входы RS-триггеров 2, подготавливая их к приему очередной входной информации с запоминакадих триггеров 1. Так реализуется отработка потока входных импульсов в порядке их поступления на запоминающие триггеры 1, что приводит к повышению быстродействия и пропускной способности устройства за счет исключения опроса каналов с нулевой информацией и за счет осуществления опроса каналов и порядке поступления входных имny;iibcoB и к повышению точности сче;та благодаря уменьшению задержки в бтработке входных импульсов, что уменьшает дополнительную динамическую погрешность результата счета. Формула изобретения Многоканальный счетчик импульсов, содержащий генератор управляющих импульсов , многовходовой элемент ИЛИ, выход которого подключен ко входу индикатора, и N каналов счета, каждый из которых состоит из запоминающего триггера, элементов И и. ИЛИ и в котором выход первого элемента И соединен с Р.-входом запоминаю-i щего триггера и с первым входом элемента ИЛИ, а выход второго элемента И, кроме последнего каната счета, подключен к первым входам пер- . вого и второго элементов И последующего канала счета, при этом первые входы первого и второго элементов И первого канала счета подключены.к прямому выходу генератора управляющих импульсов, отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности счета, в него введены 0-триггер, многовходовой элемент Нив каждый канал счета RS-триггер, S и R-входы ког эгброго соединены соответственно с прямым и инверсным выходами запоминающего триггера, прямой выход со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен ко входу многовходового элемента ИЛИ, а инверсный выход со вторым входом элемента ИЛИ и со вторым входом второго элемента И, при этом тактовые входы каладого RS-триггера объединены

и подключены к инверсному выходу генератора управляющих импульсов, дополнительные S-входы объединены и подключены к выходу 0-триггера, 0-вход которого соединен с выходом многовходового элемента И, а С-вход с прямым выходом генератора управляющих импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 570206, кл. Н 03 К 23/02, 1976 (прототип),