Устройство для счета импульсов

Устройство для счета импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<гг>7970 78

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. сеид-sy— (51 ) М. Кл. (22) Заявлено 28,02. 79 (2! ) 2730896/18-21

Н 03 К 23/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР. по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 15.01.81. Бюллетень Йо 2 (ЗЭ> УДК 621.374 (088.8) Дата опубликования описания 180181 (72) Авторы изобретения

С.И.Ткаченко, Р.В.Коровин и A.Ñ.×åðåïíåâ

Опытное производство Института проблем криобиологии и криомедицины АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится. к импульсной технике, а именно к счетчикам элект; . рических импульсов, и гложет быть использовано в преобразователях код- . аналог, в устройствах отсчета и регистрации числа импульсов, в устройствах программно-временного управления и т.д.

Известно устройство для счета импульсов, содержащее триггеры и логические элементы (1).

Недостатком известного устройства является относительно низкая помехоустойчивость.

Известен счетчик импульсов, содержащий входную шину, основные триггеры, нуль-орган, элементы совпадения, дополнительный триггер, элемент

НЕТ и реверсивный счетчик, входная шина соединена со входом первого триггера через первый элемент совпадения со входом второго триггера че-s рез второй элемент совпадения и че" рез элемент НЕТ, вторые входы элементов совпадения соединены соответственно с инверсным и нулевым выходами дополнительного триггера, выход элемента НЕТ соединен со входом вычитания реверсивного счетчика, вход сложения которого через третий элемент совпадения соединен со входной шиной, нулевой вход дополнительного триггера соединен с выходом нуль-органа, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, вход блокировки которого соединен с управляющим входом элемента .НЕТ, со вторым входом третьего элемента совпадения и с нулевым выходом дополнительного триггера (2)

Недостатком известного устройства является воэможность появления сбоев как в основном, так и в реверсивном счетчиках за счет внешних помех, что приводит к любой, сколь угодно большой ошибке;счета.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства для: счета импульсов.

Дня достижения поотавленной цели

s устройство для счета импульсов, содержащее входную шину, основной счетчик, нуль-орган, два элемента совпадения и дополнительный триггер, введены регистр. памяти, комбинацион. ный сумматор, блок фиксации измене.ния кода, два элемента задержки, две группы вентильных элементов, элемент НЕ и элемент ИЛИ, выходы основного счетчика соединены со вхо797078 дами блока фиксации изменения кода, со входами первой группы вентильных элементов и с первыми входами комбинационного сумматора, вторые входы которого соединены со входами второй группы вентильных элементов c выходами регистра памяти, входы которого соединены с выходами первой группы вентильных элементов, установочные входы основного счетчика соединены .с выходами второй группы вентильных элементов, выход комбинационного сумматора через нуль-орган соединен со входом элемента HE и с, первым входом первого элемента совпадения, выход которого соединен с управляющим входом первой группы вен- !5 тильных элементов и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с управляющим входом второй группы вентильных элементов и с выходом второго элемента совпадения,20 первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, второй вход — co вторым входом первого элемента совпадения и с выходом первого элемента задержки, третьи входы первого и второго элементов совпадения соединены с выходом дополнительного триггера, вход установки в единицу которого соединен со входом первого элемента задержки и с выходом блока фик-: сации изменения кода, вход установки в ноль дополнительного триггера соединен с выходом второго элемента задер>кки, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входная шина соединена с тактовым входом основного счетчика.

На фиг.11 представлена блок-схема устройства для счета импульсов; на фиг. 2 - функцибнальная схема блока фиксации изменения кода. 40

Устройство содержит основной счетчик 1, группу 2 вентильных элементов, регистра памяти 3, комбинационный сумматор 4, блок 5 фиксации изменения кода, элемент задержки б, элементы совпадения 7 и 8, дополнительный триггер 9, элемент ИЛИ 10, группу 11 вентильных элементов, нульорган 12, элемент HE 13, элемент задержки 14 и входную шину 15 (фиг.1), дифференцирующие элементы

16=1 - 16 4 и элемент ИЛИ 17 (фиг.2)

Выходы основного счетчика 1 соединены со входами группы 2 вентильных элементов, со входами блока 5 фиксации изменения кода и первыми 55 входами комбинационного сумматора

4, вторые входы которого соединены с выходами регистра памяти 3 и со входами группы 11 вентильных элементов, выходы которых соединены 60 с установочными входами основного счетчика i, тактовый вход которого соединен со входной шиной 15, выход комбинационного сумматора 4 соединен через нуль-орган 12 со входом элемента HE 13 и с первым входом элемента совпадения 7, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки б и первым входам эле-. мента совпадения 8, второй вход которого соединен с выходом элемента

НЕ 13, а третий вход — с выходом дополнительного триггера 9 и с третьим входом элемента совпадения 7, выход которого соединен с управляющим вход дом группы 2 вентильных элементов и с первым входом элемента ИЛИ 10, второй вход которого соединен с управляющим входом группы 11 вентильныз элементов и с выходом элемента совпадения 8, выход элемента ИЛИ 10 соединен через элемент задержки 14 со входом установки в ноль дополнительного триггера 9, вход установки в единицу которого соединен со .входом элемента задержки б и с выходом блока 5 фиксации изменения кода.

Выходы дифференцирующих элементов

16=1- 16=4 соединены со входами элемента ИЛИ 17 (фиг.2). Входы дифференцирующих элементов 16=1 — 16=4 и выход элемента ИЛИ 17 являются соответственно входами и выходом блока 5 фиксации изменения кода.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии группы вен- . тильных элементов 2 и 11 заперты, дополнительный триггер 9 находится в нулевом состоянии. В основном счетчике 1 и регистре 3 памяти записаны одинаковые. коды.

С поступлением со входной шины 15 на счетный вход основного счетчика

1 очередного считаемого сигнала счетчик изменяет свое состояние и его код (при условии нормальной бессбойной работы) изменяется на единицу, При этом изменение кода вызывает изменение.потенциалов на выходах одного или нескольких разрядов счетчика. Эти изменения потенциалов дифференцируются в соответствующих дифференцирующих элементах 16=1 — 16=4 и через элемент "ИЛИ" 17 поступают на выход блока 5 фиксации изменения кода, на вход элемента 6 задержки и на вход установки в единицу дополпительного триггера 9. Триггер переходит в единичное состояние и на одних из входов элементов совпадений 7 и 8 появляется разрешающий потенциал.

В первом элементе 6 задержки сигнал. задерживается на время, необходимое для срабатывания триггера 9, после чего в виде разрешающего потенциала появляется на вторых входах элементов совпадений 7 и 8.

На сумматор 4 подаются прямой код с разрядов основного счетчи-. ка 1 и обратный код с разрядов регистра 3 памяти. При такой подаче сигналов возможны два варианта выходного кода сумматора. Если код

797078 счетчика на единицу больше кода в регистре памяти, то на всех выходах разрядов сумматора имеются нули. Исключение составляет выход и +1 разряда, на котором имеется "единица", но этот выход сумматора не используется (n — число разрядов s основном счетчике 1) и в регистре 3 памяти). Если коды основного счетчика и регистра памяти отличаются на любое другое число, то на выходе одного из "n" разрядов сумматора устанавливается единичный потенциал.

При нормальной работе под воздействием каждого счетного импульса основной счетчик 1 увеличивает свой код на единицу. В результате этого на выходах сумматора 4 потенциалы отсутствуют, на выходе нуль-органа

12 появляется сигнал "единица", который проходит через элемент совпадений 7 на управляющий вход группы вентильных элементов 2, открывает ее, и измененный код из основного счетчика 1 записывается в регистр

3 памяти. После .этого коды основного счетчика и регистра памяти вновь оказываются одинаковыми. Для возвраще-. ния устройства в исходное состояние сигнал перезаписи кода с выхода элемента совпадений 7 через элемент

"ИЛИ" 10 и второй элемент задержки

14 поступает на вход установки нуля дополнительного триггера 9, который под его воздействием возвращается . в исходное ("нулевое") состояние.

Если из-за помехи основной счетчик 1 изменяет свое состояние, а при этом код в нем изменяется, как правило, более чем на единицу, то на некоторых выходах разрядов сумматора

4 присутствуют единичные потенциалы.

При этом на .выходе нуль-органа 12 сигнал имеет уровень нуля, но зато на выходе элемента НЕ 13 устанавливается единичный потенциал. После поступления сигналов на второй и третий входы элемента совпадений 8 он проходит на управляющий вход группы вентильных элементов 11, открывает ее, и код из регистра 3 памяти поступает на установочные входы основного счетчика 1, восстанавливая тем самым код, который был изменен помехой.

Поскольку восстановление кода основного счетчика 1 сопровождается изменением потенциалов на выходе некоторых его разрядов, то на выходе блока 5 фиксации изменения кода появляется дополнительный сигнал, который не должен вызвать какое-либо изменение состояния основного счетчика 1 и регистра 3 памяти. Это достигается тем, что время задержки элемента задержки 14 выбрано больше суммы времени задержки элемента задержки 6 и времени переходных процессов во всех остальных блоках уст30

Устройство для счета импульсов, содержащее входную шину, основной счетчик, нуль-орган, два элемента. совпадения и дополнительный триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены регистр памяти, комби40 национный сумматор, блок фиксации изменения кода, два элемента задержки, две группы вентильных элементов, элемент НЕ и элемент ИЛИ, выходы основного счетчика соединены.со вхо45 дами блока фиксации изменения кода, со входами первой группы вентильных элементов и с первыми входами комбинационного сумматора, вторые входы которого соединены со входами второ рой группы вентильных элементов и с выходами регистра памяти, входы которого соединены с выходами первой группы вентильных элементов, уста новочные входы основного счетчика соединены с выходами второй группы 5 вентильных элементов, выход комбинационного. сумм ;гора через нульорган соединен со входом элемента

НЕ и с первым .входом первого элемента совпадения, выход которого соедибо нен с управляющим входом .первой группы вентильных элементов и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с управляющим входом второй группы вентильных элементов и с выходом второго элемента сов5

10 !

И

25 ройства. Таким образом, задержанныи импульс перезаписи из регистра 3 памяти в основной счетчик 1 поступает на вход, установки нуля дополнительного триггера 9 и переводит его в исходное нулевое состояние, запрещающее прохождение сигналов с элементов совпадений 7 и 8 на группы вентильных элементов 2 и 11.

Благодаря автоматической коррекции сбоев существенно повышается точность счета. Использование предлагаемого устройства для счета импульсов в преобразователях код-аналог, например, в цифровых измерительных приборах в условиях сильных индустриальных и природных помех (например, в цеховых и иолевых условиях), значительно уменьшает вероятность неверных измерений, а значит повышает их точность. Кроме того, применение предлагаемого устройства в различных программных задающих устройствах, например, работающих в реальном масштабе времени, для систем автоматического регулирования дает возможность существенно увеличить точность и надежность устройства за счет отсутствия сбоев в программно-временных задающих устройствах.

Формула . изобретения

7 . AI т

1 °,, ф;;Ф %

3 падения, первый вход которого соеди нен с выходом элемента НЕ, второй вход - со вторым входом первого элемента совпадения и с выходом первого элемента задержки, третьи входы первого и второго элементов совпадения соединены с выходом дополнительного триггера, вход установки в единицу которого соединен со входом первого элемента задержки и с выходом блока фиксации изменения кода, вход установки в ноль дополнительного тригге В:

797078 ра соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входная шина соединена с тактовым входом основ. ного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

9 4á3235, кл. Н 03 К 29/00, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 307524, кл. Н 03 К 23/00, 1970 (прототип).

Составитель Ранов

Редактор М.Цыткина Техред Н.Ковалева Корректор М.Демчик

Заказ 9801/78 Тираж 999 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП"Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4