Селектор импульсов по длительности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОЬЕИтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических . Республик (11)1005290 (61) Дополннтельное к авт. свнд-ву " (22)Заявлено 01.07.81 (21) 3310707/1 8-21 с ярнсоеднненнем заявки №(23) Приоритет

Опублнковано 15.03.83. Бюллетень №10 (51)М. Кд.

Н 03 К 5/153

Гееудврстеииы4 кеметет

СССР

-llo делам кзе4ретевяй н втерытяЯ (53) У,Ц Кб21. 374..33(088 ° 8) Дата опублн ковання опнсання 1 5. 03. 83

I (7!) Заявитель (54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматизированных информационно-измерительных и управляющих технологических системах для селектирования сигналов с временными интервалами, распределенными во времени по закону возрастающей (убывающей) геометрической прогрессии.

Необходимость в подобных устрой;ствах возникает при проектировании аппаратуры передачи данных для обеспечения необходимых помехоустойчивости и полосы пропускания -информационно-измерительных и управляющих систем, работающих в реальном масштабе времени. Их применение позволяет повысить быстродействие и надежность обработки данных за счет отбора необходимой и устранения избыточной из зв всей совокупности поступающей информации.

Известен селектор импульсов по длительности, содержащий- управляа2 щий вентиль, генератор тактовых импульсов, инвертор, элемент сравнения, дифференцирующую цепь, счетчик импульсов, формирователь стробируащих импульсов и блок выбора исходного состояния. Это устройство, работа которого основана на число-импульс. ном преобразовании временного масштаба, осуществляемого сравнением показаний сЧетчика импульсов и значе" ния, установленного в блоке выбора исходного состояния, позволяет селектировать импульсы с определенной длительности g l ).

Однако для селектирования импульсов с другой длительностью устройство требует переустановки входных данных блока выбора исходного состояния, которое невозможно осуществить в динамическом режиме контроля.

Эти недостатки не позволяют использовать известные устройства в автоматизированных информационно-измерительных и управляющих технологичес3 100529

:ких системах, работающих в реальном масштабе времени.

Применение подобных устройств для выделения импульсов с переменной длительностью в динамическом режиме работы приводит к построению многоканальных устройств обработки, в каждом канале которых исполь эуется автономный селектор на определенную длительность входного импульса P2). so

Недостатком этого устройства является сложность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройст- is во содержащее дифференцирующий элемент, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход соединен с первыми входами генератора тактовых импульсов и управляющего вентиля, пер"2O вый выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, а выход счетчика импульсов через дешиф- ратор, выход которого подключен к первому входу счетчика кратности. и ко второму входу управляющего вентиля, второй выход которого соединен со вторым входом генератора тактовых импульсов и первым входом устройства масштабирования, второй. и третий входы которого соединены с выходами счет. чиков соответственно импульсов и кратности, подсоединен к выходу задатчика чисел, а первый выход устройства масштабирования соединен со вторым входом счетчика импульсов, второй - с выходной шиной устройства 3).

Это устройство позволяет осуществить отбор импульсов переменной дли40 тельности в динамическом режиме контроля входной последовательности сигналов, длительность которых кратна значению опорного интервала. Однако

его недостатком является невозможность селектирования упорядоченных импульсов с временными интервалами, длительность которых в общей последовательности распределена по закону возрастающей (убывающей) геометрической прогрессии. Этот недостаток обусловлен отсутствием возможности динамической переустановки числовой уставки очередного селектируемого интервала, в зависимости от порядкового номера временного интервала,задаваемого определенным членам геометрической прогрессии, что, в свою оче

0 4 редь сужает область его использования.

Целью изобретения является расширение диапазона длительностей селектируемых сигналов путем обеспечения селектирования временных интервалов, распределенных по закону геометрической прогрессии.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый детектор нуля; дифференцирующий элемент, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход соединен с первыми входами генератора тактовых импульсов и управляющего вентиля, пер-. вый выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, а выход счетчика импульсов через дешифратор, выход которого подключен к первому входу счетчика кратности и к вторым входам счетчика импульсов и управляющего вентиля, второй выход которого соединен с третьим входом генератора тактовых импульсов и вторым входом счетчика кратности, подсоединен к выходу задатчика чисел, введен счетчик результата, регистр хранения кода, триггер формирования и второй детектор нуля, причем первый и второй входы счетчика результата подключены соответственно к первому выходу генератора тактовых импульсов и второму выходу управляющего вентиля, а первый. и второй выходы соединены, соответственно, с входом задатчика чисел и через регистр хранения.кода, выход которого соединен с вхо.дом первого детектора нуля, выход которого соединен с первым входом триггера формирования, второй вход которого подсоединен к второму выходу управляющего вентиля, а выходс выходной шиной устройства, с вторым выходом генератора тактовых импульсов, второй вход которого соединен с выходом первого детектора нуля, причем вход второго детектора нуля подключен к выходу счетчика кратности, а выход - к третьему входу управляющего вентиля.

На фиг. 1 представлена структурная схема селектора импульсов по длительности, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Селектор импульсов по длительности содержит дифференцирующий weмент 1, предназначенный для форми5 10052 рования отчетных сигналов "Начало" и "Конец" каждого входного импульса, генератор 2 тактовых импульсов, вырабатывающий счетную последовательность сигналов постоянной часто- s

1 ты следования, управляющий вентиль

3 (в качестве управляющего вентиля

3 используется блок из стандартных логических элементов И-ИЛИ-НЕ), счет-. чик 4 импульсов, счетчик 5 результата, дешифратор 6, задатчик 7 чисел счетчик 8 кратности, первый детектор

9 нуля,.регистр 10 хранения кода дли" тельности, триггер 11, второй детек" тор 12 нуля и входную 13 и выходную И

14 шины устройства.

На фиг. 2 приведены: 2а " входная случайная последовательность сигналов с произвольными длительностью

Т:„ и расстоянием С „ между ними, 2б - 20 последовательность отсчетных значений, соответствующие "Началу" и "Концу" каждого входного сигнала, 2впоследовательность счетных импульсов с постоянным периодом повторения, XS

2г - кодовые значения длительности входных сигналов, 2д - сигналы равенства кодовых значений числовой уставки с кодовым значением анализируемой длительности, 2е - сигна- зв лы нулевого состояния счетчика 8 кратности; 2ж - кодовые значения отселектированных временных интервалов, 2и - выходная последовательность отселектированных длительностей.

Селектор импульсов по длительно- сти на примере отбора импульсов, длительность которых распределена по закону возрастающей геометрической прогрессии, работает следующим образом.

При поступлении на входную шину 13 устройства последовательности сигналов (фиг. 2а) с произвольным распределением длительности Т1 и расстоянием между ними,„- дифференцирующий. элемент

1 вырабатывает отсчетные сигналы (фиг. 2б),соответствующие "Началу" и

"Концу".каждого поступающего входного импульса. Эти отсчетные сигналы поступают на вход генератора 2 такто-. вых импульсов и на первый вход управляющего вентиля 3.

Генератор 2 имеет два выхода, на которых появляются счетные импульсы стабильной частоты следования с пери-+ одом йе (фиг, 2в). С приходом сигнала

"Начало" первый выход генератора 2 открывается и счетные импульсы посту90 4 пают. на входы счетчиков 4 и 5, которые преобразуют унитарный код поступающих импульсов (фиг ° 2г) в параллельный двоичный код. Такой режим работы устройства сохраняется до при" хода на управляющий вентиль 3 и генератор 2 отсчетного сигнала "Конец", который отключает первый выход гене" ратора 2.

Одновременно с накоплением счетных импуль сов в счетчиках 4 и 5 на дешифраторе 6 производится непрерывное динамическое сравнение анализируемой длительности, выраженной в форме пе- ременного числового кода М . с фиксированным кодом M числовой установки 1 минимальной длительности первого члена геометрической прогрессии, предварительно записанной в задатчике 7.

Начальный код И ° выбирается на осно1 ве априорных знании о параметрах -селектируемой последовательности и периодом следования счетных импульсов и определяется наименьшим кодовым значением длительности первого члена геометрической прогрессии.

В момент равенства кодовых значений й„ и й. на выходе дешифратора 6 вырабатывается сигнал равенства . (фиг. 2д ), который поступает на второй вход управляющего вентиля 3, на второй (управляющий) вход счетчика

4 импульсов и на первый (счетный) вход счетчика 8 кратности, в котором записано фиксированное-число К, соответствующее знаменателю геометрической прогрессии.

Каждый сигнал равенства, поступающий на второй вход счетчика 4, осуществляет его сброс и подготавливает для приема очередной пачки импульсов, поступающей на сравнение с установкой И„-. Сигнал равенства при поступлении йа первый вход счетчика 8 кратности производит уменьше" ние содержимого на единицу и при равенстве числа поступивших импульсов числу К, детектор 12 зафиксирует его нулевое состояние (фиг. 2е).

Сигнал нулевого состояния с выхода детектора 12 поступает на третий вход управляющего вентиля 3.

В зависимости от временного ðàñпределения поступающих на входы управляющего вентиля 3 сигналов "Ко" нец" (фиг.. 2б), равенства (фиг. 2д) и нулевого состояния (фиг. 2е) он вырабатывает управляющие команды

"Сброс", Разрешение", и "Запрет"..7 1005290 8 следующие изме- прогрессии, аналогична описанному, когда одновремен- за исклюением того, что в исходном лы равенства и состоянии устройства в задатчике 7 но не постура- записывается число И, характеризут.е. когда Т.т К-М " s ющее максимальную длительность поФормула изобретения

При этом возникают рительные случаи: но поступают сигна нулевого состояния ет сигнал "Конец", 1 когда одновременно поступают сигналы равенства и "Конец", но не поступает сигнал нулевого состояния, т.e.. когда Т ФК И ., когда поступает сигнал "Конец", но не поступают сигна- 10 лы равенства и нулевого состояния, т.е, когда Т < К. И„; когда проис1 ходит совпадение сигналов "Конец", равенства и нулевого состояния, т.е. когда Т =K -М ..

1 °

1$

В первых трех случаях управляющий вентиль 3 вырабатывает команды "Сброс и "Запрет", по которым происходит очищение счетчиков 4 и 5 независимо от числа накопленных счетных импуль- 2О сов и восстанавливается в счетчике

8 число К. После выработки этих команд устройство подготовлено для приема следующего анализирующего импульса. 2$

В четвертом случае управляющий вентиль 3 вырабатывает .команду "Разрешение" . Сигналом этой команды осуществляется запись информации накопленной в счетчике 5 в эадатчик 7 зо и в регистр 10. Численное значение этой информации соответствует длительности интервала, равного значению второго члена геометрической прогрессии, т.е. Т+ =Т1 К. Одновре- 35 менно с этим командой разрешения открывается второй выход генератора 2, и триггер 11 переключается в единичное состояние (фиг. 2и). C появлением импульсов на втором выходе генератора 2 начинается процесс формирования выходного сигнала, который соответствует считыванию информации из регистра 10 в обратном ко" де до достижения нулевого состояния, которое фиксируется детектором.9.

Сигналом с выхода детектора 9 отключается второй выход генератора 2, и триггер 11 переключается в исходное нулевое состояние. Таким образом на выходной шине 14 устройства происходит выделение последовательности импульсов, длительность которых рас" пределена по закону возрастающей геометрической прогрессии.

Работа селектора импульсов по длительности по отбору импульсов, длитель ность которых распределена по закону убывающей геометрической следнего члена геометрической прогрессии, причем по команде "Разрешение" происходит вычитание из числа И со1 держимого счетчика 5.

Таким образом,,введение в устройство счетчика результата, регистра хранения кода, второго детектора нуля и триггера формирования позволяет автоматизировать смену числовой установки в динамическом режиме работы и, тем самым, обеспечить расширение диапазона длительностей селектируемых интервалов, распределенных по закону возрастающей или убывающей геометрической прогрессии.

Селектор импульсов по длительности, содержащий первый детектор нуля, дифференцирующий элемент, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход соединен с первыми входами .генератора тактовых импульсов и управляющего вентиля, пер" вый выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, а выход счетчика импульсов через дешифратор, выход которого под-. ключен к первому входу счетчика кратности и к вторым входам счетчика импульсов и управляющего вентиля, второй выход которого соединен с третьим входом генератора тактовых импульсов и вторым входом .счетчика кратности, подсоединен к выходу задатчика чисел, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона длительностей селектируемых сигналов по закону геометрической прогрессии, в него введен счетчик результата, регистр хранения кода, триггер формирования и второй детектор нуля, причем первый и второй входы счетчика результата подключены, соответственно к первому выходу генератора тактовых импульсов и второму выходу управляющего вентиля, а первый и второй выходы соединены соответственно с входом задатчика чисел и через регистр хра- . нения кода, выход которого соединен

9 1005290 10 с входом первого. детектора нуля, вы- ка кратности, а выход - к третьему ход которого соединен с первым вхо" входу управляющего вентиля. дом триггера формирования, второй Источники информации

f вход которого подсоединен к второму принятые во внимание при экспертизе выходу управляющего вентиля, а - s 1, Авторское свидетельство СССР выход - к выходной шине устрой- 545076, кл. Н 03 К 5/18, .15.08.75. ства, с вторым выходом генерато- 2.Химахов О,H. è йобченко В.К. ра тактовых: импульсов, второй Селекторы импульсов. И., Книга "Совход которого соединен с выхо- ветское радио", 1966, с. 167.

; дом первого детектора нуля, при- 10 3. Авторское свидетельство СССР чем вход второго детектора ну- М 687579, кл. H 03 K 5/18, 09.02.77 ля подключен к выходу счетчи-- (прототип).

1.005290

Составитель А. Соколов

Редактор А.Долииич Техред М. Костик

Корректор Н. Король филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1924/76 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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