Устройство формирования счетных импульсов многоканального счетчика

Устройство формирования счетных импульсов многоканального счетчика

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ СЧЕТНЫХ ИМПУЛЬСОВ МНОГОКАНАЛЬНОГО СЧЕТЧИКА, содержащее элемент ИЛИ и N каналов счета, каждый из которых содержит триггер, селектор импульсов , рервый элемент И-НЕ и второй элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с .выходом первого элемен .та И-НЕ, а выход - с первым входом селектора импульсов, отличаю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены выходной элемент И,N-устойчивый . триггер, выполненный на элементах И-НЕ, и в каждый канал счета первый элемент задержки, при этом каждый К-й вход для 1 К i N N-устойчивого триггера соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, с выходом триггера и с вторым входом второго элемента И-НЕ К-го канала, а каждый k-й выход - с вторым входом селектора импульсов соответствующего канала, каждый К-й вход выходного элемента И соединен с выходом селектора импульсов и через первый элемент задержки - с первым входом триггера соответствующего канала, (М+1 )-й вход, выходного элемента И соединен с выходом элемента ИЛИ, в каждом канале счета первый вход первого элемента И-НЁ подключен к входной шине соответствующего канала , второй вход - к выходу второго элемента И-НЕ, второй .вход .триг-гера подключен к выходу первого элесл мента причем селектор импульсов выполнен на втором элементе ИЛИ и втором элементе задержки, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом селектора импульсов , а второй вход подключен к входу О5 второго элемента.задержки и второму входу селектора импульсов, первый 00 вход которого соединен с третьим | входом второго элемента ИЛИ. ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) Н 03 К 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОтнРытий !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3694819/24-21 (22) 27.01.84 (46) 30.06.85. Бюл. Ф 24 (72) Ю.В.Гладков и Е.А.Евсеев (53) 621.374 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 955050, кл. G 06 F 7/62, !980.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 762202, кл. Н 03 К 33/00 !978. (54)(57).УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ

СЧЕТНЫХ ИМПУЛЬСОВ МНОГОКАНАЛЬНОГО

СЧЕТЧИКА, содержащее элемент ИЛИ и 11 каналов счета, каждый из которых содержит триггер, селектор импульсов, первый элемент И-НЕ и второй элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с .выходом первого элемен.та И-HE а выход — с первым входом селектора импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введе- ны выходной элемент И, К -устойчивый триггер, выполненный на элементах И-НЕ, и в каждый канал счета— первый элемент задержки, при этом каждый К-й Bxog pJIH 1 4 К 4 Й 1Ч-gc тойчивого триггера соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, с

„„SU„„1164879 А выходом триггера и с вторым входом второго элемента И-НЕ K-ro канала, а каждый К-й выход — с вторым входом селектора импульсов соответствую- щего канала, кащцый К-й вход выходного элемента И соединен с выходом селектора импульсов и через первый элемент задержки - с первым входом триггера соответствующего канала, (0+1)-й вход выходного элемента И соединен с выходом элемента ИЛИ, в каждом канале счета первый вход первого элемента И-HE подключен к входной шине соответствующего канала, второй вход — к выходу второго элемента И-НЕ, второй .вход триг-гера подключен к выходу первого эле.мента ИНЕ, причем селектор импульсов выполнен на втором элементе ИЛИ и втором элементе задержки, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом селектора импульсов, а второй вход подключен к входу второго элемента. задержки и второму входу селектора импульсов, первый вход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ.

1164879

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах и в системах автоматического контроля.

Известен многоканальный счетчик,. содержащий триггеры, генератор импульсов, элементы И и ИЛИ

Недостатком известного устройства является модуляция длительности выходных импульсов раэностной частотой между частотами следования импульсов генератора тактов и источника суммируемых импульсов, которая

15 возникает из-за того, что передний фронт выходного импульса совпадает с передним фронтом входного импульса, а задний фронт совпадает с тактовым импульсом.

Наиболее близким .к предлагаемому

По технической сущности является устройство, содержащее элемент ИЛИ и IV канапов счета, каждый из которых состоит из триггера, селектора импульсов, первого элемента И-НЕ и вто

25 рого элемента И-НЕ, первый вход ко" торого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а выход - с первым входом селектора импульсов 1 2), Однако данное устройство имеет недостаточное быстродействие из-за задержки отработки информационных импульсов на нестабильное, случай.ное время, дополнительной модуляции величины задержки и периода следо - 35 вания выходных импульсов.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство формирования.40 счетных импульсов многоканального счетчика, содержащее элемент ИЛИ и

Й каналов счета, каждьгй из которых содержит триггер, .селектор импуль.сов, первый элемент И-НЕ и второй 45 элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а выход - с первым входом селектора импульсов, введены выходной элемент И, г1"устойчивый триг- 50

rep, выполненный на элементах И-НЕ, и в каждый канал счета — первый элемент задержки, при этом каждый К-й вход для 1 «6 КСй М-устойчивого триггера соединен с соответствующим вхо- 55 дом элемента ИЛИ, с выходом триггера и с вторым входом второго элемента И-НЕ К-го канала, а каждый

К-й выход — с вторым входом селектора импульсов соответствующего ка- нала, каждый К-й вход выходного элемента И соединен с выходом селектора импульсов и через элемент задержки — с первым входом триггера соответствующего канала, (К+17-й вход выходного элемента И соединен с выходом элемента ИЛИ, в каждом канале счета первый вход первого элемента И-НЕ подключен к входной ши. не соответствующего канала, второй вход — к выходу второго элемента

И-НЕ, второй вход триггера подключен к выходу первого элемента И-НЕ, причем селектор импульсов выполнен на втором элементе ИЛИ и втором элементе задержки, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом селектора импульсов, а второй вход подключен.к входу второго элемента задержки и второму входу селектора импульсов, первый вход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ.

На фиг.I приведена блок-схема устройства для числа каналов 1г= --3, на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства. Устройство (фиг.1) содержит входные шины 1, 2, и 3, каналы 4 -- 1, 4 = 2, 4 = 3 счета, элемент ИЛИ 5, элемент И 6, выходной триггер 7 с тремя устойчивыми состояниями. . Каждый из каналов 4 счета содержит триггер 8, элементы И-HE 9 и 10, селектор 11 импульсов по длительности. элемент 12 задержки.

Селектор 11. импульсов состоит из элемента 13 задержки и элемента ИЛИ 14.

Трехустойчивый триггер 7 состоит из элементов И-НЕ 15, 16.и 17.

Выходной сигнал формируется на выходной шине 18.

Входные шины 1, 2 и 3 соединены с первым входом элемента И-НЕ 9 соответствующего канала 4. Второй вход элемента И-НЕ 9 соединен с выходом элемента И-НЕ 10 и с первым входом элемента ИЛИ 14 °

Выход элемента И-HE 9 соединен с первым входом элемента И"НЕ 10 и с единичным входом триггера 8, нулевой вход которого через элемент задержки соединен с выходом элемента ИЛИ 14 и с соответствующим данному каналу входом элемента И 6. з 1164879 4

Выход триггера 8 каждого канала нулевой уровень сигнала, который ггосоединен с вторым входом элемен- ступает на входы элементов И-НЕ 15, та И-НЕ 10, с соответствующим дан- 16 и 17 триггера 7 и на вторые входы ному каналу входом элемента ИЛИ 5 элементов И-НЕ 10 соответствующих и соответственно с первым входом каналов 4 и устанавливает на их выэлемента И-НЕ 15, 16 и 17, Выход ходах единичные сигналы, на выходах каждого из элементов И-НЕ 15, 16 элемента ИЛИ 5 и элемента И 6 — нуи 17 соединен с одним из входов левые сигналы. двух других элементов И-НЕ, а также Единичные уровни сигналов дейстподключен к второму входу элемен- 10 вуют на выходах селекторов 11, элета ИЛИ 14 селектора 11 соответствую- ментов 12 задержки и элементов И-НЕ 9 щего канала непосредственно и к тре- всех каналов 4. тьему входу — через элемент 13 за- Информационный импульс, напридержки. мер, по первому каналу 4=1 (фиг.2а).

Выход элемента ИЛИ 5 соединен с 1 постУпает на вход элемента И-НЕ 9, входом элемента И 6. на выходе которого формируется нуНа фиг.2 (а-р ) представлены вре- левой импульс (фиг.2в ), поступаюменные.диаграммы напряжений в точках щий на первый вход элемента И-НЕ 10 схемы: и на единичный вход триггера 8. а; б - входные импульсы соответст- 20 Триггер 8 переключается в диничное венно по первому и второму состояние, при котором единичный каналу (на входных шинах 1 сигнал сего прямого выхода (фиг.2д ) и 2); через элемент ИЛИ. 5 (фиг.2п ) постув, г — выходнье сигналы соответ- пает на вход элемента И 6, на остальственно элементов И-НЕ 9 . 2 ных входах которого действуют едии 10 канала 4 1; яичные уровни сигналов с элеменд — входной сигнал триггера 8 тов ИЛИ 14 соответствУющих каналов: канала 4=1; (фиг.2 ж, н) ° е — выходной сигнал элемен- На выходе элемента И 6 формиру та И-НЕ 15 трехустойчиво- ется выходной импульс устройства

30 го триггера 7; (фиг. 2р. ). ж, з — выходные сигналы соответ- Одновременно единичный сигнал с ственно селектора II и эле- прямого выхода триггера 8 лоступа мента 12 задержки, входя- ет на первый вход элемента И-НЕ 15 щих в канал 4=1; трехустойчивого триггера 7, на друвыходные сигналы соответст- . rHe входы koToporo поступают единич«3S венно элементов И-НЕ 9 и 1 О ные сигналы с элементов И-НЕ 1 6 и 1 7. канала 4— " 2 Триггер 7 устанавливается в nep" в одной cHrнал урдугера 8 все состоЯние, пРи ко-.оРом нУлевой канала 4=2< уровень сигнала с выхода элеменм — выходной сигнал элемента И- Ta H-HE 15 (фиг.2е ) поступает иа

НЕ 16 трехустойчивого триг- входы элементов И-НЕ 16 и !7 и блогера 7; кирует их на время отработки входнон, о — выходные сигналы элементов го импульса, а также поступает на канала 4=2 соответственно второй вход элемента ИЛИ 14 первого селектора 11 и элемента 12 канала и на элемент 13 задержки, 45 задержки; Задержанный на время i„èìïóëüñ с п — . выходной сигнал элемен- выхода элемента 13 задержки поступает на третий вход элемента ИЛИ 14, р —, выходной сигнал элемен- однако на первый вход элемента ИЛЙ 1 4 та И 6, сигнал на выходной продолжает поступать единичный еиг50 шине. нал с элемента И-HE 0, поэтому на выходе элемента ИЛИ 14 остается едиУстройство работает следующим об- ничный сигнал. разом. По окончании информационного имВ исходном состоянии триггеры 8 И пульса (фиг.2а ) на выходе элеменканалов 4=1 4=2 и 4 3 находятся в, та Ч-НЕ 9 устанавливается единичный нулевом состоянии, при котором на сигнал (фиг. 2s ), который поступает прямом выходе триггера действует иа первый вход элемента И-НЕ IО, 1164879 6

На выходе элемента И-НЕ 10 формируется нулевой импульс (фиг.2г ), который поступает на первый вход элемента ИЛИ 14. Нулевой импульс с выхода элемента ИЛИ 14 (фиг.2ж ) поступает на вход элемента И 6, тем самым формируется задний фронт выходного импульса и пауза в выходном сигнале (фиг.2р ). Одновременно импульс с выхода элемента ИЛИ 14 поступает на !0 элемент 12 задержки, с выхода которого через время задержки С (фиг.2з) поступает на нулевой вход триггера 8.

Последний возвращается в исходное состояние, при котором нулевой сигнал с его прямого выхода поступает на элемент ИЛИ 5,при этом на выходе элемента ИЛИ 5 устанавливается нулевой уровень сигнала, который поступает на вход элемента И 6 и закрывает20 его до поступления следуЮщего информационного импульса.

Одновременно нулевой уровень сигнала с выхода триггера 8 поступает на вход элемента И-НЕ 15, на выходе 2 которого формируется единичный уровень сигнала (фиг.2е ).

Поступивший на вход устройства информационный импульс отработан сразу же без дополнительной задержки, 30 а трехустойчивый триггер 7 и триггеры 8 каналов 4= 1, 4=2 и 4=3 находятся в исходном. состоянии.

Рассмотрим работу многоканального счетчика при поступлении информационных сигналов одновременно по. перво- - З5 му и второму каналам (по шинам 1 и.2 ).

Предположим, что информационный сигнал на входе второго канала (фиг.26 ) начинается несколько раньше 40 импульса на входе первого канала (фиг.2а). По переднему фронту вход,ного информационного импульса (фиг.26) переключается в единичное

:состояние триггер 8 второго канала

;(фиг.2л ), с его выхода подается еди:ничный сигнал через элемент ИЛИ 5 (фиг.2п ) на вход элемента И 6, на

Выходе которого формируется передний фронт выходного импульса устрой - 0 ства (фиг.2р ).

Одновременно единичный сигнал с выхода триггера 8 второго канала поступает на первый вход элемента. Е 16, на остальные входы которого поступают единичные сигналы с выходов элементов И-НЕ 15 и 17. Тригrep 7 переключается во второе устойчивое состояние, соответствующее выбранному второму каналу, при котором сигнал нулевого уровня с выхода элемента И-НЕ !6 (фиг.2м ) поступает на второй канал счета 4=2, на информационный вход селектора 11, образованный входом элемента 13 задержки и вторым входом элемен- та ИЛИ 14.

Селектор 11 импульсов устраняет влияние нестабильной работы, генерации в выходном сигнале многоустойчивого триггера 7, которая может возникнуть при одновременном поступлении нескольких входных сигналов, а задержка выходного сигнала селектора используется для формирования длительности выходного импульса при отработке совпадений входных импульсов.

Через время задержки „ элемента 13 задержки второго канала нулевой импульс. поступает на третий вход элемента ИЛИ 14, однако на первый вход элемента ИЛИ 14 продолжает поступать единичный сигнал с выхода элемента И-HE 10 (фиг.2к), поэтому на выходе элемента ИЛИ 14 второго канала остается единичный уровень сигнала (фиг..н ).

Информационный импульс, поступивший по первому каналу (фиг.2а) во время действия импульса второго канала (фиг,26 ), проходит через элемент И-НЕ 9 (фиг.2в), запоминается триггером 8 первого канала (фиг.2д) до момента времени, когда закончится отработка ранее поступившего импульса второго канала, и своим задним фронтом вызывает срабатывание элемента И-НЕ 10 (фиг.2г), нулевой сигнал с выхода которого блокирует по второму входу элемент И-HE 9.

По окончании входного информационного импульса второго канала (фиг.26 ) на выходе элемента И-НЕ 9 второго канала устанавливается сигнал единичного уровня (фиг. 2и ), который поступает на первый вход элемента И-НЕ 10, на второй вход которого поступает единичный сигнал с триггера 8. На выходе элемента ИНЕ 10 формируется сигнал нулевого уровня (фиг.2к ), который поступает на второй вход элемента И-НЕ 9 и блокирует его тем самым запрещается его срабатывание в течение времени до окончания формирования паузы после отработкиимпульса второгоканала.

1164879

Одновременно сигнал нулевого уровня с выхода элемента И-HE 10 (фиг.2к ) поступает на управляющий вход селектора !l импульсов второго канала 4=2, т.е. на первый вход эле- 5 мента ИЛИ 14. На выходе элемента ИЛИ 14 второго канала формируется нулевой импульс (фиг.2н ), который поступает на элемент 12 задержки данного канала и на вход элемента И 6. IO

На выходе элемента. И б формируется задний фронт выходного импульса (фиг.2р ) и пауза длительностью между импульсами на выходной шине 18 устройства. . t5

Через время задержки элемента 12 второго канала импульс (фиг.2o ) поступает на нулевой вход триггера 8, при этом триггер 8 возвращается в исходное состояние (фиг. 2л ). Нулевой сигнал с выхода триггера 8 второго канала поступает на второй вход элемента И-НЕ 10 второго канала и закрывает его (фиг.2к ), тем самым формируется единичный уровень сигнала на15 выходе элемента ИЛИ 14 (фиг.2н) и конец паузы выходного сигнала устройства (фиг.2р ), нулевой сигнал также поступает на вход элемента ИЛИ 5, однако на выход элемента ИЛИ 5 продолжает поступать единичный сигнал (фиг.2п ) с выхода триггера 8 первого канала (фиг.2д ).

Сигнал нулевого уровня с выхода триггера 8 второго канала начинает поступать также на вход: элемента И-НЕ 16.

На выходе элемента И-НЕ 16 устанавливается единичный уровень сигнала (фиг.2м ), который поступает на вход элемента И-НЕ 15, на другие входы которого поступают единичные сигналы.

Триггер 7 переключается в состояние выборки первого канала, пои кото,ром нулевой сигнал с элемен45 та И-HE 15 поступает на второй вход элемента ИЛИ 14 непосредственно и на третий вход элемента ИЛИ 14 через элемент 13 задержки (фиг.2е ).:

Через время задержки Т элемен1 та 13 первого канала на выходе элемента ИЛИ 14 формируется импульс отрицательной полярности (фиг. 2ж ), который поступает на элемент 12 за. держки и на вход элемента И 6, тем самым элемент И 6 закрывается и на

его выходе устанавливается сигнал нулевого уровня (фиг.2р ).

Таким образом, информационный импульс первого канала (фиг.2а ), вто- рой импульс, который совпал во времени с импульсом второго канала (фиг.2б ), отработан после паузы фиксированной длительности, а длительность выходного импульса при отработке совпадений определяется задержкой, элемента 13 данного канала.

Через время 2 импульс с выхода элемента 12 (фиг.2з) поступает на нулевой вход триггера 8 первого канала и возвращает его в исходное состояние. Нулевой сигнал с выхода триггера 8 поступает на вход элемента И-НЕ 10 данного канала и на входы элементов ИЛИ 5 и И-НЕ 15.

Сигнал нулевого уровня с выхода элемента ИЛИ 5 (фиг.2п ) блокирует, " по входу элемент И 6 после окончания отработки всех информационных импульсов. На выходе элемента И-НЕ 15 устанавливается сигнал единичного уровня, т.е. трехустойчивый триггер возвращается в исходное состояние (фиг.2е). Сигнал единичного уровня с выхода элемента И-НЕ 10 первого канала поступает через элемент ИЛИ 14 (фиг.2ж) на вход элемента И 6, подготавливая его к отработке следующих информационных импуль- . сов.

Таким образом, совпавшие во времени входные импульсы отработаны, поступивший первым импульс по второму каналу первым прошел на выход устройства без дополнительных задержек и без изменения его длительности (не учитывая время распространения через элементы) а .поступивший несколько, позже импульс по первому каналу запомнен триггером 8 данного канала,а затем через время фиксированной паузы после окончания им пульса второго канала поступает на выход устройства, при этом длительность выходного импульса при отработке совпадений определяется временем задержки и, в случае фиксированной длительности входных импульсов данного канала, выбором индивидуального для данного канала значения величины ñ,, длительность выходного импульса при отработке совпадений может быть задана равной длительности вкодных импульсов.

9 ; 1164879

Время задержки элемента 13 выби- мационные импульсы отрабатываются рается из условия формирования тре- устройством без дополнительных забуемой длительности выходного импуль- держек и ожиданий, при этом обеспеса при отработке совпадений, а вре" чивается отработка одного информамя задержки элемента 12 — из условия g ционного импульса, который поступил формирования заданной длительности ранее, а совпадения импульсов запомипаузы между выходными импульсами. наются и отрабатываются поочередно

Технико-экономический эффект изоб- с заданной паузой по мере подключеретения заключается в повьппении быст- ния выходной цепи устройства к данродействия, так как входные инфор" 10 ному каналу..

Фиг. f

1164879

Ф(! !

I (1 (I I

I I! !

I! I ! I

I ! I 1

I (1

Редактор M. Петрова

Заказ 4198/54 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

> 2

1 !!

I 1

1 I

Составитель П.Смирнов

Техред М. Кузьма Корректор И. Эрдейи