Счетчик импульсов

Счетчик импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

j

1 1 (72) Автор, изобретения

О.С. Герасимов (71) Заявитель (54) СЧЕТЧИК ИНПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики для счета импульсов, вывода на копленной информации и ее хранения при несанкционированных отключениях питания.

Известен счетчик импульсов, сохраняющий информацию при несанкционированных отключениях питания и построенный на основе запоминающего устройства на магнитных элементах g1).

Недостатком известного счетчика является то, что он формирует выходной . код числа импульсов только при его переполнении и не йозволяет выводить инФормацию в процессе счета импульсов, а также теряет накопленную информацию, если питание отключается во время об- zo ращения к числовой линейке.

Наиболее близким к предлагаеьюму по твхнической сущности является счетчик импульсов, содержащий генератор

2 импульсов, соединенный с входом фор- мирователя импульсов синхронизации, первый выход которого соединен с Я-входом R5-триггера, второй выход - с входпи ключа опроса, третий выход." с входом стробирования усилителя считывания, четвертый выход - с входами стробирования ключей записи "О" и "1" пятый выход - с входом разрядного распределителя, первый дополнительный выход которого соединен с входом синхронизации синхронизатора импуль сов, а разрядные выходы через разрядные ключи соединены с числовой линейкой из магнитных сердечников с неразрувающим считыванием информации, формирователь сигнала сброса, соединенный с входами установки "О" разрядного распределителя и синхронизатора им™ пульсов, информационный вход которого соединен с входной анной, и элемент И, при этом выход усилителя считывания соединен с 5 -входом%5 -триг» гера (2)..

3 97335

Недостатком известного счетчика импульсов является то, что он теряет накопленную информацию, если отключение питания происходит во время изме" нения информации в числовой линейке, что снижает надежность работы счетчи" ка. Действительно, если в числовой линейке хранится код 111..11, то при поступлении входного импульса возникает сквозной перенос, распростране- 10 ние которого может быть прервано при несанкционированном отключении питания.

Цель изобретения - повышение надежности работы счетчика импульсов 15 при несанкционированных отключения питания.

Поставленная цель достигается тем, что в счетчик импульсов, содержащий входную шину, элемент И, ключ записи нуля, ключ записи единицы, генератор импульсов, выход которого соединен с входом формирователя импульсов синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом ключа опроса, второй выход формирователя импульсов синхронизации соединен с входом стробирования первого усилителя считывания, третий выход соединен с гервым вход™ разрядного распределителяу .30 четвертый выход соединен с первым входом Я,5-триггера, второй вход которо" го соединен с выходом первого усилителя считывания, первый информационный вход которого соединен с обмоткой счи35 тывания числовой линейки из магнитных сердечников с неразрушающим считыванием информации, вход которой соединен через разрядные ключи с разрядным распределителем, выход формирова40 теля сигнала сброса соединен с первым, входом синхронизатора импульсов, второй вход которого соединен с входной шиной, а третий - с первым выходом разрядного распределителя, вход установки нуля которого соединен с выхо45 дом формирователя сигнала сброса, введены магнитный сердечник с неразрушающим считыванием информации признака суммирования и магнитный сердечник с неразрушающим считыванием информации признака изменения четности, обмотки считывания которых через второй и третий усилители считывания соединены с двухразрядным регистром, ключ записи признака, элемент ИЛИ, элемент НЕ, сумматор модифицированного рефлексного кода, причем ключ опроса, ключ записи нуля и ключ записи едини8 4 цы соединены через общий для них ограничитель тока с источником питания, первый и второй вход ключа записи признака подключены соответственно к выходу синхронизатора импульсов и к пятому выходу формирователя импульсов синхронизации, а выход через последовательно включенные обмотки записи единицы магнитного сердечника с неразру" шающим считыванием информации признака суммирования, магнитного сердечника с неразрушающим считыванием информации признака изменения четности и ограничитель тока подключены к источнику питания, выход ключа опроса через последовательно включенные обмотки опроса магнитных сердечников с неразрушающим считыванием информации

Признака суммирования и признака из1 менения четности подключен к обмоткам опроса ячейки четности и числовой линейки, первый и второй выходы сумматора соединены с вторыми входами ключей записи нуля и единицы,соответственно, .выходы которых через первую и вторую обмотки записи нуля магнитного сердечника с неразрушающим считыванием информации признака суммирования подключены соответственно к обмоткам записи нуля и единицы числовой линейки, а через первую и вторую обмотки записи нуля магнитного сердечника с неразрушающим считыванием информации признака изменения четности подключены соответственно к обмоткам записи нуля и единицы ячейки четности, информационные входы сумматора соединены с разрядными выходами регистра, сдвигового регистра и выходом Й3-триггера, входы синхронизации сумматора соединены с разрядным и вторым и третьим выходами разрядного распределителя, второй и третий выходы разрядного распределителя через элемент ИЛИ соединены с входом ключа четности, входом синхронизации R5-триггера и входом элемента НЕ, выход которого через элемент И соединен с входом установки единицы первого разряда сдвигового регистра, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля регистра и четвертым выходом формирователя импульсов синхронизации, третий выход формирователя импульсов синхронизации соединен с входом продвижения информации сдвигового регистра, вход установки нуля которого соединен с выходом формирователя сигнала сброса, входы стробирования второ978358

5 го и третьего усилителей считывания соединены с входом стробирования первого усилителя считывания, второй инФормационный вход которого соединен с последовательно включенными обмотка- ми считывания ячейки четности и числовой линейки, а выход соединен с вторым входом элемента И, выход ключа четности соединен с входом ячейки четности на магнитном сердечнике с не- ф разрушающим считыванием информации.

На чертеже представлена схема счетчика импульсов.

Устройство содержит источник 1 напряжения питания, первый усилитель 2 is считывания, второй усилитель 3 считывания, третий усилитель 4 считывания, ограничитель 5 тока, магнитный сердечник 6 с нераэрушающим считыванием информации признака суммирования, маг- 20 нитный сердечник 7 с нераэруаающим читыванием информации, ячеку 8 четости на магнитном сердечнике с неразрушающим считыванием информации, числовую линейку 9 иэ магнитных сердечников с нераэрушающим считыванием информации, ключ 10 четности, разрядные ключи, 11, ключ 12 опроса, ключ 13 записи нуля, ключ 14 записи единицы, ключ 15 записи признаков, разрядный зо распределитель 16, элемент ИЛИ 17, двухразрядный регистр 18, генератор 19 импульсов, формирователь 20 импульсов синхронизации, сумматор 21 модифицированного рефлексного кода, тактируемый К5-триггер 22, синхронизатор 23 импульсов, элемент НЕ 24, элемент И 25, двухразрядный сдвиговый регистр 26, Формирователь 27 сигнала сброса, входную шину 28 °

Счетчик импульсов работает следующим образом.

После включения питания формирователь 27 сигнала сброса устанавливает в исходное состояние синхронизатор 23 импульсов, сдвиговый регистр 26 и разрядный распределитель 16, при этом активизируется его первый дополнительный выход. Генератор 19 импульсов периодически запускает формирователь 20 импульсов синхронизации, который в каждом состоянии разрядного распределителя 16 вырабатывает на каждом из пяти выходах по одному импульсу определенной длительности, обеспечивая временное взаимодействие элементов .счетчика. Импульсы с четвертого выхода Формирователя 20 используются для установки в исходное состояние перво-, ro разряда регистра 26 и обоих разрядов регистра 18, а также g5-тригге" ра 22 перед вводом в них информации, считываемой из магнитных сердечников, импульсы с первого выхода -. для запуска ключа 12 опроса, импульсы с второго выхода - для стробирования усилителей 7, 3 и 4 считывания, импульсы с пятого выхода - для стробирования ключей 13, 14 и 15 записи, импульсы с третьего выхода - для изменения состояния разрядного распределителя 16 и сдвига информации в сдвиговом регистре 26. Длительности этих импульсов выбираются исходя из характеристик магнитных сердечников число" вой линейки 9 и однотипных с ними сер" дечников 6, 7 и сердечника ячейки 8 четности.

После включения питания возможны три комбинации состояний сердечников

6 и 7, которые соответствуют кодам

"00", "01" и "11". Тот или иной код определяется состоянием счетчика в момент предыдущего отключения питания.

При коде "00" an время первого после включения питания и последующих циклов работы разрядного распределите"

JlR 16 до поступления ачетного импульса на шину 28 производится только периодическое считывание и вывод инФормации из числовой линейки 9, что обес" печивается выполнением следующей no" следовательности операций. Исходное состояние разрядного распределителя 16 используется для опроса синхронизато" ра 23 импульсов, на который подается импульс с первого дополнительного вы" хода разрядного распределителя 16, и для установки в исходное состояние регистров 18 и 26 импульсом с первого выхода формирователя 20,импульсов синхронизации. Поскольку после включения питания синхронизатор 23 импульсов находится в исходном состоянии, то его выходной сигнал блокирует по входам управления ключ 15 записи признаков. Считывание информации из сердечников 6 и 7, ячейки 8 четности и числовой линейки 9 не производится, так как ключи 10 и 11, через которые замыкается ток опроса, в исходном состоянии разрядного распределителя закрыты.

После перехода разрядного распределителя 16 в следующее состояние обеспечивается параллельное считывание ийформации из сердечников 6, 7 и ячейки 8 четности> которая нв выводится

7, 97835 из счетчика и используется только при и зме нении кода в . чи словой линей ке 9 при поступлении входного импульса.

В этом состоянии разрядного распреде" лителя 16 сигнал с его второго допол- g нительного выхода блокирует сумматор 21, через элемент ИЛИ 17 открывает ключ 10 четности и разрешает изменение состояния тактируемого К6триггера 22, поступая íà его вход, а 1ф также инвертируется элементом НЕ 24 и блокирует элемент И 25, запрещая поступление сигнала с выхода усилителя 2, несущего информацию, считанную из ячейки 8 четности, на вход сдвиго- 15 вого регистра 26. При считывании информации импульсом с второго выхода формирователя 20 импульсов синхронизации запускается ключ 12 опроса, который формирует ток, протекающий че- 20 рез обмотки опроса сердечников 6 и 7, соединенные последовательно, обмотку опроса ячейки 8 четности и ключ l0 четности. Сигналы с обмоток считывания сердечников 6, 7 и сердечника . 2s ячейки 8 четности усиливаются усилителями 4, 3 и 2 соответственно и ус"танавливают в соответствующие состояния регистр 18 и триггер 22. Сигналы с регистра t8 поступают на сум- эв матор 21 модифицированного рефлексного кода, который при коде "ОФ в регистре 18 блокирует ключи 13 и 14 записи нулю и единицы по входам управления, запрещая изменение состояния сердечников 6, 7 и сердечников ячейки 8 четности и числовой линейки 9 при последующих состояниях разрядного распределителя 16.

После перехода разрядного распреде. з лителя 16 в следующее состояние производится параллельное считывание информации иэ сердечника младшего разряда числовой линейки 9 и сердечников 6 и 7, при этом сигнал с выхода разрядного распределителя 16 открывает ключ младшего разряда разрядных ключей 11, после чего запускается ключ 12 опроса, который формирует ток, протекающий уерез обмотки опроса сердечников 6 и 7, соединенные последовательно, и обмотку опроса сердечника младшего, разряда числовой линейки 9, а также через ключ младшего разряда разрядных ключей 11. Сигналы с обмоток считыва ния этих сердечников после усиления усилителями 4, 3 и 2 поступают соответственно на регистр 18 и через открытый элемент И 25 на сдвиговый ре"

8 8, гистр 26. Вывод информации из счетчика может производиться с выхода первого разряда регистра 26 (выходная шина на чертеже не показана).

Аналогично производится поразрядное обращение к сердечникам старших разрядов числовой линейки 9. После перехода разрядного распределителя 16 в последнее состояние приозводится очередное считывание информации из сердечников 6 и 7 и повторное эа цикл работы распределителя 16 считывание информации иэ ячейки 8 четности, которая используется только при изменении кода в числовой линейке 9.

Таким образом, в процессе вывода информации из счетчика код "00", считываемый из сердечников 6 и 7 при обращении к каждому разряду числовой линейки 9 и ячейке 8 четности, используется для блокирования ключей 13 и

14 записи нуля и единицы, обеспечивая высокую помехозащищенность счетчика.

Счетный импульс, поступающий с шины 28 на вход синхронизатора 23 импульсов, взводит его. При очередной развертке разрядного распределителя 16 фронт сигнала с его первого дополнительного выхода опрашивает синхронизатор 23 импульсов, который при этом формирует выходной сигнал, поступающий на вход управления ключа 15 записи признаков. Этот ключ открывается импульсом с четвертого выхода формирователя 20 и формирует ток, протекающий через ограничитель 5 тока и последовательно включенные обмотки записи единицы сердечников 6 и 7, в результате чего в них записывается код "11".

После перехода разрядного распреде лителя 16 в следующее состояние йор- мируется сигнал на его втором дополнительном выходе, который.обеспечивает считывание информации из сердечников 6, 7 и ячейки 8 четности, при этом работа счетчика при считывании информации не отличается от рассмотренной ранее. Код четности числа, хранящегося в числовой линейке 9, вводится в -триггер 22 и хранится в нем в течение всего времени обращения к числовой линейке 9. Сигнал с второго дополнительного выхода распределителя 16 подается также на сумматор 21, который при этом блокирует своими выходными сигналами ключи 13 и 14 записи

9783 нуля и единицы по входам управления.

После перехода разрядного распределителя 16 в следующее состояние производится считывание информации из сердечника младшего разряда числовой линейки 9, при этом считанный код . вводится через элемент 25 И в первый разряд сдвигового регистра 26.

Сумматор 21 работает в соответст" вии с правилами изменения на единицу 10 числа, выраженного в модифицированном рефлексном коде, согласно которому инвертируется только код младшего разряда, если число четное, или инвертируется только код разряда, следу Is ющего за разрядом, в котором имеется код 1" при последовательном просмотре кода числа в счетчике, начиная с младшего разряда, если число нечетное. Такии образом, для обес- 2е печения прибавления единицы на сумматор подаются следующие сигналы: с регистра 18 - соответствующие коду "11" признаков, с триггера 22 соответствующие коду четности числа, 25 хранлщегося в числовой линейке 9, с сдвигового регистра 26 — соответствующие коду двух соседних разрядов числа, хранящегося в числовой линей" ке 9, а также сигналы синхронизации рр с второго и третьего дополнительных выходов разрядного распределителя 16 и его первого разрядного выхода.

Если число в числовой линейке 9 четное,то сумматор 21 обеспечивает инвертирование кода первого разряда сдвигового регистра 26, подготавливая ключ 13 записи нуля или ключ 14 за-! писи единицы соответственно при коде

" 1" или "О" младшего разряда числовой 4О линейки 9. Во время стробирования ключей 13 и 14 импульсом с четвертого выхода формирователя 20 импульсов синхронизации обеспечивается установка кода "0" в сердечнике 6 признака суммирования и инверсного кода в сердечнике младшего разряда числовой линейки 9 током, протекающим через одну из двух обмоток записи нуля сердечника 6 и соответствующую записываемому коду обмотку записи сердечника младшего разряда числовой линейки 9.

Если число в числовой линейке 9 нечетное, то в процессе считывания кода этого числа и последовательного продвижения его через сдвиговый регистр 26 первая единица, выдвинутая во второй разряд регистра 26, поступает на сумматор 21, которнй обеспечи">8 10 вает при этом подготовку ключа 13 записи нуля,или ключа 14 записи единицы соответственно при коде "1" или

"О" в первом разряде сдвигового ре гистра 26, после чего во время стробирования ключей 13 и 14 импульсом .с пятого выхода формирователя 20 импульсов синхронизации обеспечивается установка кода "0" в сердечнике 6 признака суммирования и инверсного кода в сердечнике числовой линейки 9, к которому производилось обращение в этом такте.

Во время обращения к остальным разрядам линейки 9 производится только считывание информации, так как код "0", считываемый из сердечника 6 признака суммирования, подается через регистр 18 на сумматор 21, который при этом блокирует ключи 13 и

14 записи нуля и единицы. Последнее состояние разрядного распределителя 16 используется для инвертирования кода в ячейке 8 четности. При этом сигнал с третьего дополнительного выхода разрядного распределителя 16 поступает на сумматор 21, подготавливая

его к работе, и через элемент ИЛИ 17 открывает ключ 10 четности и R5-триг" гер 22, обеспечивая повторное за цикл работы разрядного распределителя 1& обращение к ячейке 8 четности. Код

"01", считанный из сердечников 6 и 7, через регистр 18 подается на сумматор 21, который обеспечивает подготовку ключа 13 записи нуля или ключа 14 записи единицы соответственно при коде четности "1" или "0", поступающем с Q5-триггера 22 на сумматор 21. Во время стробирования клю-чей 13 и 14 записи нуля и единицы импульсом с пятого выхода формирователя 20 импульсов синхронизации обеспечивается установка кода "0" в сердечнике 7 признака изменения четнос- ти и инвертирование кода в ячейке 8 четности током, протекающим через одну из двух обмоток записи "0" сердечника 7 и соответствующую записываемому коду обмотку записи ячейки 0 четности, после чего цикл работы счетчика при изменении числа в нем на +1 заканчивается.

8 связи с тем, что при использова- ° нии модифицированного рефлексного кода отсутствуют сквозные переносы, при несанкционированном отключении пита- ния не происходит потери хранимого в счетчике кода числа. При этом в мо978358 мент отключения питания возможны три комбинации состояний сердечников 6 и

7: "00", "01",и "11". Состояние "00" соответствует окончанию цикла изменения числа в счетчике на +1, состояние "0 1" соответствует прерванному циклу изменения числа в счетчике на

+1, когда код в числовой линейке 9 изменился, а код четности в ячейке четности не был изменен, состояние "11" 10 соответствует началу цикла изменения числа в счетчике на +1. Поэтому при последующем включении питания формирователь 27 сигнала сброса установит в исходное состояние разрядный рас- м пределитель 16, сдвиговый регистр 26 и синхронизатор 23 импульсов, и счетчик будет работать при коде "00" в сердечниках 6 и 7 в режиме периодического считывания информации, при 2в коде "01" счетчик закончит цикл изменения числа на +1, изменив только код четности в ячейке 8 четности, а при коде "11" начнет цикл изменения числа в счетчике на +1. 25

Таким образом, введение дополни" тельных элементов организует работу счетчика в модишицированном рефлексном коде с периодическим считыванием кода признака суммирования, кода при-Зр знака изменения четности и кода четности числа, хранимого в числовой линейке счетчика, повышает надежность работы счетчика при несанкционированHblx отключениях питания и повышает его помехоустойчивость. Кроме того, снижается импульсный ток потребления, так как обращение к сердечникам в режиме записи производится только дважды за цикл изменения числа в счет о чике на +1. формула изобретения

Счетчик импульсов, содержащий входную шину, элемент И, ключ записи нуля, ключ записи единицы, генератор импульсов, выход которого соединен с входом формирователя импульсов синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом ключа опроса, второй выход формирователя импульсов синхронизации соединен с входом стробирования первого усилителя считываИ ния, третий выход соединен с первым входом разрядного распределителя, четвертый выход соединен с первым входом Щтриггера, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя считывания, первый информационный вход которого соединен с обмоткой считывания числовой линейки из магнитных сердечников с неразрушающим считыванием информации, вход которой соединен через раЗрядные ключи с разрядным распределителем, выход формирователя сигнала сброса соединен с первым входом синхронизатора импульсов, второй вход которого соединен с входной шиной, а третий - с первым выходом разрядного распределителя, вход установки нуля которого соединен с выходом формирователя сигнала. сброса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы счетчика при несанкционированном отключении питания, в него введены магнитный сердечник с неразрушающим считыванием информации признака суммирования и магнитный сердечник с неразрушающим считыванием информации признака изменения четности, обмотки считывания которых через второй и третий усилители считывания соединены с двухразрядным регистром, ключ записи признака, элемент ИЛИ, элемент НЕ, сумматор модифицированного рефлексного кода, причем ключ опроса, ключ записи нуля и ключ записи единицы соединены через общий для них ограничитель тока с источником питания, первый и второй входы ключа записи признака подключены соответственно к выходу синхронизатора импульсов и к пятому выходу формирователя импульсов синхронизации, а выход через последовательно включенные обмотки записи единицы магнитного сердечника с неразрушающим считыванием информации признака суммирования, магнитного, сердечника с неразрушающим считыванием информации признака изменения четности и ограничитель тока подключены к источнику питания, выход ключа опроса через последовательно включенные обмотки опроса магнитных сердечников с неразрушающим считыванием информации признака суммирования и признака изменения четности подключен к обмоткам опроса ячейки четности и числовой линейки, первый и второй выходы сумматора соединены с вторыми входами ключей записи нуля и единицы соответственно, выходы которых через первую и вторую обмотки записи нуля магнитного сердечника с неразрушающим считыванием информации признака суммирова13, 97835",14 ния подключены соответственно к обмот- рониэации, третий выход формирователя кам записи нуля и единицы числовой .импульсов. синхронизации соединен с вхолинейки, а через первую и вторую об- дом продвижения информации сдвиговомотки записи нуля магнитного сердеч- го регистра, вход установки нуля котоника с неразрушающим считыванием ин з рого соединен с выходом формирователя формации признака изменения четности сигнала сброса, входы стробирования подключены соответственно к обмоткам .второго и третьего усилителей считывазаписи нуля и единицы ячейки четнос- ния соединены с входом стробирования ти, информационные входы сумматора . nepeoro усилителя считывания, второй. .соединены с разрядными выходами ре- 16 информационный вход которого соединен гистра, сдвигового регистра и выходом с последовательно включенными обмотЩ-триггера, входы синхронизации сум- каин считывания ячейки четности и чисматора соединены с разрядным и вто- ловой линейки, а выход соединен с рым и третьим выходами разрядного вторим входом элемента И, выход кпюраспределителя, второй и третий выхо- З ча четности соединен с входом ячейки ды разрядного распределителя через четности на магнитном сердечнике с элемент ИЛИ соединены с входом ключа 1нераэруаающим считыванием информации. четности, входом синхронизации R9-триггера и входом элемента НЕ, выход ко- Источники информации, торого через элемент Исоединен сhxo.- 2в принятые во внимание при экспертизе дом установки единицы первого раэря- 1. Авторское свидетельство СССР да сдвигового регистра, вход установ- tf 453805, кл. H 03 К 23/10, 1973. ки нуля которого соединен с входом 2. Авторское свидетельство СССР установки нуля регистра и четвертым no заявке У 2884671/18-21, выходом формирователя импульсов синх-25 кл. Н 03 К 23/10, 1980.

9783М

Составитель Л. Симонова

Редактор И. Михеева Техре8Т.Фанта Корректор Л. Бокшан

Заказ 9251/75 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, ч