Устройство для счета импульсов

Устройство для счета импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Союз Советсних

Социалистических

Республик (111809258 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1405.79 (21) 2765350/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 280281.Бюллетень t49 8

Дата опубликования описания 280281 (51)М. Кл.з

G 06 М 3/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открыти и (53) УДК 621.374.. 32 (088. 8) (72) Автор изобретения

В.Л. Варанов (71) Заявитель

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в различных областях техники и проььшленности

5 для раздельной регистрации входных воздействий любой физической природы, поступающих одновременно по нескольким параллельным каналам, например для раздельной регистрации количества производимой продукции различных типов и т.п.

Известен счетчик импульсон, содержащий N+1 параллельных регистров и коммутатор каналов, где N — количество входных каналов (1). 15

Недостаток этого многоканального счетчика импульсов заключается в росте аппаратурных э атрат пропорционально произведению колИчества входных каналов на количество разрядов регистров, что приводит к существенным аппаратурным затратам.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для счета импульсов, содержащее регистр, блок синхронизации, триггер, элементы задержки, логические элементы И, ИЛИ, НЕ, причем нходные шины каждого канала подключены к первым нходам группы элементов И соответственно выходы которых подключены к первым входам группы элементов ИЛИ соответственно, блок синхрониз ации подключен первым выходом к первому входу первого элемента И и вторым выходом — ко вторым входам группы элементов И, триггер подключен нулевым выходом к первому входу второго элемента И и единичным входом — к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента группы элементов или (2), Недостаток известного устройства — относительная сложность его реализ ации.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Постанлен н ая цель дости гается тем, что в устройство для счета импульсов, содержащее регистр, блок синхрон из ации, выходы которого подключены к первому входу первого элемента И и к первым входам группы элементов И, вторые входы которой являются входами устройстна, выходы перной группы элементов И соединены с соответствующим входом группы элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ группы элементов

ИЛИ подключен ко второму входу первого элемента И,, выход которого соединен с единичным входом триггера, нулевой вь(ход которого подключен к первому входу второго элемента И и элементы ИЛИ, ИЕ и задержки, введена группа элементоь задержки „ выходы регистра г(одключены соответственно к пернаму Входу элемента

ИЛИ и к нулевому входу триггера, единичный выход которога через первый элемент задержки соединен со вторым входам элемента ИЛИ, выход которого подключен ка второму вхоДу вторОгО элемента Иь< ВЫХОД катарого соединен са Входам регистра„ ныходь. Всех последующих злеме((тов ИЛИ группы элементов ИЛИ, кроме первого, через соответствующий элемент задер>кки подключен 1<о второму Входу предыдущего злеменra ИЛИ группы элементов

ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ группы элементов ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, Второй вход которого подключен к Выходу элемента НЕ, вхоц которого соединен с ВыхОдОм син хрониз атора < Вы <ад I pg - тьегo элемента И пад- лючен ко второ- му входу последчега элемента ИЛИ груr(I(I-:(элементов 1 (ЛИ „

Иа чертеже приведена структурная схема устройства для счета импульсов.

Устройства содержит регистр 1, блок 2 сиь(хран1(зации, TpHI т ер 3, эле((ент 4 3 ддео((<ни „- групг(у элементОВ

5 з ддержки, группу элементов и 6, группу =-лементан ИЛИ 7 элементы

И 8-10, элемент ИЛИ 11, элемент НЕ

12 и входные шины 13.

Реги стр 1 подключен ин В ер Оным выходом к нулевому Входу триггера 3, единичный Выход которого подключен к входу элемента 4 з ацержки . Блок 2

СИНХРОННЗ дцин ПОДКЛЮЧЕН ПЕРВ61М ВЫХО дом к первому входу пернога элемента И 8, второй нход которого соединен с выходом первого элемента группы злементан ИЛИ 7 и первым входам третьего элемента И 10. Триггер 3 подключен единичным входом первого элемента И 8 и нулевым выходом к первому входу второго элемента И 9, выход которого соединен с входам регистра 1. Прямой выход регистра подключен к первому входу элемента ИЛИ

11, Выход которого соединен са вторым входом второго элемента И 9, Выход элемента 4 задержки подключен ко второму входУ элемента ИЛИ 11.

Выход соответствующего элемента группы элементов И 6 подключен к первому входу cooòâåòñòýóþùeão элемента группы элементов ИЛИ 7, Выход саответстьующега элемента группы элементов ИЛИ 7 каждого канала соединен через элемент 5 задержки со вторым входом элемента группы ИЛИ 7 ,последующего канала. Третий элемент

И 10 подключен ко второму входу последнего элемента группы элементов

ИЛИ 7 и вторым входом — к выходу элемента НЕ 12, выход которого соединен с первым выходом блока 2 синхрониз ации. Выходные шины 13 каждого канала подключены к первым входам группы элементов И 6 соответственно, нторые входы которых соединены со

Вторым выходом блока 2 синхронизации, Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии регистр 1 очищен, а триггер 3 находится в нуIpHoM состоянии, в которое егo устанавливает единичный сигнал инверского выхода регистра 1.

Блок 2 синхронизации вырабатывает по первому выходу синхронизации импульсы с частотой

Р

f (1) п где f - частота тактовых сигналов, К вЂ” определяется максимальным числом 2" регистрируеьйх импульсов па одному как алу, а по второму выходу — импульсы опроса с частотой

Г.< (2) где К - количество входных каналов.

Регистр 1 выполняет функцию задержки импульсных сигналов на время

1 п К (3)

-(Р н имеет вазможность хранить динамическим cllocoGOM К ДВОичных КОДОВ пО и разрядов в каждом.

В исходном состоянии второй элемент И 9 открыт по первому входу единичным сигналом нулевого выхода триггера 3, а на втором входе элемента ИЛИ 11 через элемент 4 задержки действует нулевой сигнал единичного выхода триггера 3. Таким образом, цепь циркуляции последанательных двоичных кодов с прямого ныхода регистра 1 на его вход замкнута.

Исходное состояние устройстна сохраняется до поступления по входным шинам 13 последовательностей импульсов.

Предположим, что в момент действия импульса опроса, поступающего со второго выхода блока 2 синхронизации на вторые входы нсех элементов И б„ на все входные шины 13 поступают счетные импульсы. В этом случае срабатывают все элементы И 6, с выхода которых импульсные сигналы поступают на первые входы элементов ИЛИ. 7, Счетный импульс первого канала с выхода первого элемента ИЛИ 7 поступает на второй вход первого элемента И 8 и первый вход третьего элемента И 10. В эта время на первом выходе блока 2 синхронизации действует синхронизирующий импульс, который поступает на первый вход первого элемента И 8, открывая его, и

809258

Формула изобретения через элемент HE 12 закрывает по второму входу третий элемент И 10.

Таким образом, счетный импульс первого канала проходит на выход первого элемента И 8, устанавливая триггер 3 в единичное состояние, 5 а на выход третьего элемента И 10 не поступает, Установка триггера

3 в единичное состояние приводит к запиранию второго элемента И 9 по первому входу и к действию единичного сигнала единичного выхода триггера 3 на втором входе элемента ИЛИ

11, спустя время задержки элементом

4, которое равно длительности импульса.

Триггер 3 возвращает в нулевое состояние единичный сигнал инверсного выхода регистра 1 в момент считывания нулевого кода младшего разряда двоичного кода первого канала. Возврат триггера 3 э единичное 20 состояние приводит к формированию на выходе второго элемента И 9 импульсного сигнала, так как по первому входу он открывается единичным сигналом нулевого выхода триггера 3, 25 а на втором входе второго элемента И

9 на время длительности импульса элементом задержки 4 через элемент ИЛИ

11 поддерживается единичный сигнал предыдущего единичного состояния триг-у) гера.

Импульсный сигнал с выхода второго элемента И 9 записывается в регистр 1 по месту первого разряда двоичного кода первого канала, ос- З5 тальные (нулевые) раз ряды которо го переписываются без изменения с прямого выхода регистра 1 на его вход через элементы ИЛИ 11 и И 9, В это время счетные импульсы второго и всех последующих каналов циркулируют в регистре, образованном последовательным соединением элементов задержки 5 на один период тактовой частоты и элементов ИЛИ 7. Цепь циркуляции этого регистра заьикает- 4$ ся через третий элемент И 10, который открыт по второму входу элементом

НЕ 12 ввиду отсутствия синхронизирующих импульсов на первом выходе блока 2 синхронизации, 5О.Параметры многоканального счетчи-ка импульсов выбираются такими,чтобы выполнялось соотношение

n=K, (4) где п — количество разрядов двоичного кода одного канала, К - количество входных каналов.

Соотношение (4) обеспечивает задержку импульсного сигнала в цепи циркуляции регистра, образованного () последовательным соединением элементов задержки 5, элементов ИЛИ 7 и третьего элемента И 10, на время

n — 1

f (5) б5

Соотношение (5) обеспечивает совпадение на входах первого элемента И

8 счетного импульса второго канала с синхронизирующим импульсом, действующим на первом выходе блока 2 синхронизации с частотой f/n, к моменту считывания с выхода регистра 1 младшего разряда и-разрядного двоичного кода второго канала, Таким образом, триггер 3 установится в единичное состояние счетным сигналом второго канала к моменту считывания с выхода регистра 1 младшего разряда двоичного кода второго канала. Счетный сигнал второго канала стирается. В результате запирания третьего элемента И 10 по второму входу синхронизирующим сигналом первого выхода блока 2 синхронизации, действующим через элемент HE 12, Суммирование счетного импульса второго канала с двоичным кодом вто- рого канала регистра 1 выполняется таким же образом, как суммирование счетного импульса первого канала, благодаря формированию на выходе второго элемента И 9 импульсного сигнала по месту первого, начиная с младшего разряда, нулевого кода,который э виде импульсного сигнала на инверсном выходе регистра 1 возвращает триггер 3 ь нулевое состояние.

Причем, при единичном состоянии триггера второй элемент И 9 закрыт, что обеспечивает стирание всех единиц до первого нулевого кода.

Суммирование счетных импульсов остальных каналов с соответствующими двоичными кодами регистра 1 выполняется аналогичным образом.

К моменту времени действия следующего импульса опроса на втором выходе блока 2 синхронизации все К двоичных кодов э регистре 1 увеличивается на единицу, а регистр, образованный последовательным соединени ем элементов 5 задержки, элементов

ИЛИ 7 и третьего элемента И 10, будет очищен от счетных импульсов пре" дыдущего опроса входных шин 13.

В дальнейшем устройство работает аналогичным образом.

Технико-зкономические преимущества предлагаемого многоканального счетчика импульсов заключается э простоте реализации.

Устройство для счета импульсов, содержащее регистр, блок синхронизации, выходы которого подключены к первому входу первого. элемента И и к первым входам группы элементов

И, вторые входы которой: являются входами устройства, выходы первой группы элементов И соединены с соответствующим входом группы элементов

809258

ВНИИПИ Заказ 429/63 Тираж 756 Подписное

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

ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ группы элементов ИЛИ подключен ко второму входу первого элемента И, выход которого соединен с единичным входом триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу второго элемента И и элементы ИЛИ, НЕ и задержки., о т л и ч а ю щ е е с я тем„что, с целью упрощения устройства,, в него введена группа элементов ведер;кки, выходы регистра подключены::àoòâåòñòíeíío к первому входу

=-,лемента ИЛИ и к нулевому входу триг-. гера, единичный выход которого через первый элемент задержки соединен со атер.м входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго элемента И, выход которого соединен со входом регистра, выходы

::-.сех последующих. элементов ЙЛИ груп.-.ъ элементов ИЛИ, кроме первого, через соответствующий элемент задержки подключен ко второму входу предыдущего элемента ИЛИ группы элементов

ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ группы элементов ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, вход которого соединен с выходом -синхрониэатора, выход третьего элемента И подключен ко второ® му входу последнего элемента ИЛИ группы элементов ИЛИ.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 338495 кл, G 03 В ll/00, 1970, 2. Авторское свидетельство СССР

9 596075 кл. G 06 М 3/00, 1976 (прототип) .