Система синхронизации

 

1. СИСТЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ, содержащая генератор тактовых импульсов и N регистров памяти.входы которых соединены с шинами записи системы, отличающаяся тем, что, с целью повыиения надежности и упрощения, система содержит передающий регистр сдвига, передающий узел управления, элемент ИЛИ, N узлов выделения реперного сигнала , N приемных регистров сдвига, N приемных узлов управления, N схем сравнения, причем генератор тактовых импульсов содержит тактовый генератор и счетчик, вход которого подключен к выходу тактового генера .трра, выход младшего разряда счетчика генератора тактовых импульсов :подключен к первому входу передающего узла управления, второй вход которого подключен к выходу одного из старших разрядов счетчика генератора тактовых импульсов, выходы старших разрядов которого подключены к информационным входам передающего регистра сдвига, управляющий вход записи которого соединен с первым выходом передающего узла управления , второй вход которого подключен к управляющему входу сдвига передающего регистра, сдвига и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом передающего регистра сдвига, выход элемента ИЛИ подключен к входам узлов выделения реперного сигнала, первые выходы которых соединены с входами соответствующих приемных узлов управления, а вторые выходы с первыми входами соответствукяцих схем сравнения, выходы приемных схем управления соединены с управляющими входами сдвига соответствующих приемных регистров сдвига, информационные входы которых соединены с Q 5 выходами соответствующих регистров памяти, выходы приемных регистров . сдвига соединены с вторыми входами соответствующих схем сравнения, выходы которых являются выходами систе «ы. 2.Система по п.1, о т л и ч ающ а я с я тем, что передающий узел управления содержит формирователь импульса, формирователь временного интервала и элемент И, выход СО которого соединен с первым выходом узла, входы элемента И соединены с ел сл со ел первым входом узла и выходом форми рователя временного интервала, вход которого соединен, с вторым выходом узла и выходом формирователя импуЛьса , вход которого подключен к второму входу узла. 3.Система по п.1, отличаю щ а я с я тем, что приемный узел управления содержит тактовый генератор , счетчик, формирователь временного интервала и элемент И, выход которого соединен с выходом узла , входы элемента И подключены к выходу счетчика и выходу формирователя временного интервала, вход которого соединен с входом узла и установочным входом счетчика, счетный вход

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИН (19) (l1) g(5g G 06 F 1/04

ГОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

rIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 2995858/18-24 (22) 25.08.80 (46). 15.08.83. Бюл. У 30 (72) A.Ê. Ваганов, В.С. Васильев, В.П. Герасимов и В.И. Гордин (53) 681.3(088 ° 8) (56) 1. Труды Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц (Москва., 9-16 октября 1968 r. ), т. II 1970, с. 62-67.

2. Патент США В 4027263, кл. 328-151, опублик. 1977.

3. Труды Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц (Москва, 9-16 октября 1968 г.), т. 11, 1970, с. 45-50 (прототип). (54) (57) 1. СИСТЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ, содержащая генератор тактовых импульсов и и регистров памяти. входы которых соединены с шинами записи системы, отличающаяся тем, что, с целью повыаения надежности и упрощения, система содержит передающий регистр сдвига, передающий узел управления, элемент ИЛИ, N узлов выделения реперного сигнала, М приемных регистров сдвига, и приемных узлов управления, и схем сравнения, причем генератор тактовых импульсов содержит тактовый ге нератор и счетчик, вход которого подключен к выходу тактового генера,тора, выход младшего разряда счетчика генератора тактовых импульсов подключен к первому входу передаю:щего узла управления, второй вход которого подключен к выходу одного из старших разрядов счетчика генератора тактовых импульсов, выходы старших разрядов которого подключены к информационным входам передающего регистра сдвига, управляющий вход записи которого соединен с первым выходом передающего узла управления, второй вход которого подключен к управляющему входу сдвига передающего регистра сдвига и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом передающего регистра сдвига, выход элемента ИЛИ подключен. к входам узлов выделения реперного сигнала, первые выходы которых соединены с входами соответствующих приемных узлов управления, а вторые выходы— с первыми входами соответствующих схем сравнения, выходы приемных схем управления соединены с управляющими входами сдвига соответствующих приемных регистров сдвига, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих регистров памяти, выходы приемных регистров . сдвига соединены с вторыми входами соответствующих схем сравнения, выходы которых являются выходами системы.

2 ° Система по п.1, о т л и ч а ю-. щ а я с я тем, что передающий узел управления содержит формирователь импульса, формирователь временного интервала и элемент И, выход которого соединен с первым выходом узла, входы элемента И соединены с первым входом узла и выходом формирователя временного интервала, вход которого соединен. с вторым вйходом узла и выходОм формирователя импуЛь са, вход которого подключен к второму входу узла.

3. Система по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что приемный узел управления содержит тактовый генератор, счетчик, формирователь временного интервала и элемент И, выход которого соединен с выходом узла, входы элемента И подключены к выходу счетчика и выходу формирователя временного интервала, вход которого соединен с входом узла и установочным входом счетчика, счетный вход

1035595

KoToDoI попключен к выходу тактового генератора.

4. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что узел выделения реперного сигнала содержит генератор пилообразного напряжения, компаратор уровня, формирователь временного интервала и два элемента И, выходы которых соединены с соответствующими выходами узла, вход которого соеди1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь» эовано в системах автоматизированного управления различными электрофизическими установками.

Известно устройство для синхронизации, содержащее синхронизатор и делители частоты, переключатели рода работ, элемент задержки выходных импульсов и источник питания (13.

Недостатком этого устройства является низкая надежность. формирования временной последовательности выходных импульсов, вследствие того, что запуск таймерного уст.ройства может произойти не только по импульсу внешнего запуска, но и по любому ложному сигналу на входе, превышающему порог:срабатывания элемента задержки.

Известно устройство для синхронизации, содержащее аналогОвую линию задержки, узел стробирования, сумматор и преобразователи напряжениечастота и частота-напряжение 12).

Недостатком этого устройства явля. ется наличие большого количества цифро-аналоговых блоков и контура обратной связи, что усложняет уст- 30 ройство и повышает его стоимость.

Наиболее близкой к предлагаемой является система синхронизации, содержащая генератор тактовых импульсов, формирователь импульсов, 35 дискретный интегратор, магистральные кабели, размножители импульсов, блоки выбора и программатор p3).

Недостатками этой системы являются ее низкая надежность, обусловлен- 40 ,ная принципом непосредственной передачи тактовых импульсов к распределительным стойкам по магистральным кабелям (при таком принципе любой сигнал помехи, превышающий пороговый уровень приемного устройства, свя- эанного с магистральным кабелем, нен с первыми входами элемеHToB И и входом запуска генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора уровня ° второй вход -которого соединен с шиной опорного напряжения. а выход — с вторым входом первого элемента И и входом формирователя временного интервала. выход которого подключен к второму входу второго элемента И.

2 воспринимается как полезный сигнал), и сложность, связанная с наличием нескольких магистральных кабелей (из-за малого временного уплотнения используемых каналов связи).

Цель изобретения — повышение иа;дежности и упрощение системы синхронизации. . Для достижения поставленной цели система синхронизации, содержащая .генератор тактовых импульсов и Й ре гистров памяти, входы которых соединены с шинами записи системы, содержит передающий регистр сдвига, передающий узел управления, элемент ИЛИ, М узлов выделения реперного сигнала, И приемных регистров сдвига, и приемных узлов управления, Й схем сравнения, причем генерат ор тактовых импульсов содержит тактовый генератор и счетчик, вход которого подключен к выходу тактового генератора, выход младшего разряда счетчика генератора тактовых импульсов подключен к первому входу передающего узла управления, второй вход которого подключен к выходу одного из старших разрядов счетчика генератора тактовых импульсов, выходы старших раэрядов которого подключены к информационным входам передающего регистра сдвига, управляющий вход записи которого соединен с первым выходом! передающего узла управления, второй выход которого подключен к управляющему входу сдвига передающего регистра сдвига и первым входам, элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом передаю-, щего регистра сдвига, выход элемента ИЛИ подключен к входам узлов выделения реперного сигнала, йервые выходы которых соединены с входами соответствующих приемных узлов управления, а вторые выходы с первыми входами соответствующих схем сравнения, выходы приемных схем управления соединены с унрав1035595

3 ляющими входами сдвига соответству- ющих приемных регистров сдвига, информационные входы которых соединены с выходами. соответствующих приемных регистров сдвига, информационные входы которых соединены с выходами сост- 5 ветствующих регистров памяти, выходы приемных регистров сдвига соединены с вторыми входами соответствую- . щих схем сравнения, выходы которых являются выходами системы; 10

Передающий узел управления содержит формирователь импульса, формирователь временного интервала и элемент И, выход которого соединен с первым выходом узла, входы элемен- 15 та И соединены с нервйм входом узла и выходом Формирователя временного интервала, вход которого соединен. с вторым выходом узла и выходом Фор.. мирователя импульса, вход которого 2О подключен к второму входу узла.

Приемный узел управления содержит тактовый генератор, счетчик, формирователь временного интервала и элемент .И, выход котоРого соеди- д нен с выходом узла, входы элемента И подключены к выходу счетчика и выходу формирователя временного интервала, вход которого соединен с входом узла и установочным входом . счетчика, счетный вход которого подключен к выходу тактового генератора.

Узел выделения ..Реперного сигнала содержит генератор пилообразного напряжения, компаратор уровня, фор- 35 мирователь временного интервала и два элемента И, выходы которых соединены с соответствующими выходами узла, вход которого соединен с первыми входами элементов И и входом запуска 40 генератора пилообразного напряжеиия, выход которого соединен с первым входом компаратора уровня, второй вход которого соединен с шиной опорного напряжения, а выход - с вторым входом первого элемента И и входом фон мирователя временного интервала, .выход которого подключен к второму входу второго элемента И.

На Фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемой системы синх. ронизации; на фиг. 2 схема передающего узла управления; на фиг. 3 -. схема приемного узла управления;иа фиг., 4 - схема узла выделения ре-.перйого сигнала.

Система синхронизации содержит генератор 1 тактовых импульсов, пе-, редающий регистр 2 сдвига, передаю- . щий узел 3 управления, элемент ИЛИ 4, приемные узлы 5 управления, узлы 6 Ю выделения реперного сигнала, приемные регистры 7 сдвига, регистры 8 памяти, схемы 9 сравнения.

Совокупность генератора 1, регист; ра 2, узла 3 и элемента ИЛИ 4 обра-, 65 зует передающую часть 10 системы.

Совокупности узлов 5 и 6, регистров

7 и 8 и схемы 9 сравнения образуют приемные части- 11 системы (таких частей может быть произвольное коли.чество). Передающая часть 10 соединена с приемными частями 11 посредством магистрального кабеля 12. Входы регистров 8 подключены к шинам

13 записи. Выходы схем 9 сравнения являются выходами 14 системы.

Генератор тактовых импульсов содержит тактовый генератор 15 и счетчик 16.

Узел 3 содержит Формирователь

17 имнульса, формирователь 18 временного интервала, элемент И 19.

Узел 5 содержит тактовый генератор 20, счетчик 21, формирователь 22 временного ийтервала, элемент И .23.

Узел 6 содержит генератор 24

Пилообраэиого напряжения, компаратор 25 уровня, формирователь 26 временного интервала, элементы И 27 и 28, шину 29 опорного напряжения.

Система синхронизации работает следующим образом.

В исходном состоянии в регистры

8 по шинам 13 записан код, соответствующий требуемым моментам срабатывания системы синхронизации. На .выходах 14 и магистральном кабеле 12 сигналы отсутствуют. В момент вклю.чения генератора 1 он начинает генерировать по раздельным выходам (выходы, разрядов счетчика 16) импульс-! ные последовательности разных час тот, которые соответствуют параллельному коду .текущего времени. Эти, импульсные последовательности (с выходов старших разрядов счетчика

16) поступают на входы передающего регистра сдвига, работа которого синхрониэируется узлом 3. С выхода йередающего регистра 2 сдвига снимаются импульсы, соответствующие последовательному коду текущего времени. Частота следования импульсов определяется заданной дискретностью и точностью работы системы синхронизации. На входы. элемента ИЛИ 4 поступают импульсы текущего времени и реперные сигналы (с выкода формирователя 17 узла 3), определяющие начало кодовых посылок. Таким образом, по магистральному кабелю передаются импульсы текущего времени, начало которых отмечено репер ным импульсом. Эти кодовые посылки поступают на узлы 6,.С выхода каждого узла 6 выделенный. Реперный сигнал поступает иа узел 5, а собственно кодовая посылка - на схему 9 сравнения. С поступлением каждого реперного сигнала .узел 5 осуществляет перезапись,из регистра 8 в регистр 7 параллельного кода, соответствую1035595 щего заданному моменту срабатывания приемной -части 11 системы син- хронизации, и обеспечивает преобразование этого параллельного кода в регистре 7 в последовательный код, который сравнивается в схеме 9 сравнения с каждой .поступающей кодовой посылкой. В моменты совладения кодов на выходах 14 генерируются импульсы, соответствующие заданным моментам времени. В момент выключения генератора 1 тактовых импульсов устройство возвращается в исходное состояние.

Работа узла 3 осуществляется следующим образом. 15

С выхода счетчика 16 младший разряд кодовой последовательности, поступающей на входы регистра 2 (высокая частота ), подается на вход формирователя 17, более высокая частота подается на вход элемента И 19.

Таким образом, при каждом изменении кодовой посылки формируется интер вал, который используется как импульс записи из счетчика 16 в регистр25

2 и как реперный импульс, поступающий на вход элемента ИЛИ 4. Одновре- менно от заднего фронта этого импульса запускается"формирователь 18 временного интервала, длительность которого выбирается иэ условия, обеспечения на выходе элемента И 19 числа импульсов соответствующего числу разрядов регистра 2 сдвига.

Эти импульсы используются для синхронизации работы регистра 2 сдвига З5 (осуществления сдвига информации).

На выходе этого регистра получаем последовательный код, который пода- ется на элемент ИЛИ 4. На выходе элемента ИЛИ 4 получает реперный 4О импульс и следующую за ним кодовую посылку.

Работа узла б осуществляется следующим образом.

С магистрального кабеля на узел б 45 поступают кодовые посылки совместно с реперными сигналами. Генератор 24 пилообразного напряжения вырабатывает пилообразные импульсы, амплитуда которых пропорциональна длительностям входных сигналов. Это приводит к тому, что амплитуда пилообразных импульсов реперных сигналов намного превышает амплитуды пилообразных импульсов кодовых посылок. Опорное напряжение компаратора 25 уровня выбирается так, чтобы он срабатывал только от реперного пилообразного сигнала. Следовательно, на выходе компаратора 25 генерируется импульс, привязанный к заднему фронту реперного сигнала. Этот импульс через элемент И 27 поступает на узел 5 и на запуск формирователя 26, формирующего импульс, длительность которого незначительно превышает длительность кодовой посылки. Этот импульс открывает по второму входу элемент И 28, через который кодовая посылка проходит на вход схемы 9 сравнения кодов.

Узел 5 работает следующим образом.

Генератор 20 и счетчик 21 предназначены для получения строб-импуль- ° сов, частота которых равна частоте следования импульсов в кодовых посылках, и осуществления привязки их к импульсам кодовых посылок. Приходящий с узла импульс запускает формирователь 22 и осуществляет сброс счетчика 21 в нулевое состояние. С выхода формирователя 22 генерируется импульс длительность которого немного больше Т, который открывает по первому входу элемент И 23. Следовательно, с выхода элемента И 2.3 на вход регистра 7 поступают строб-импульсы, жестко привязанные к реперному сигналу и к импульсам кодовых посылок.

Таким образом, в системе синхронизации осуществляется передача по магистральному кабелю 12 информации о требуемом моменте формирования сигна ла на выходе каждой приемной части 11. Эа счет временного уплотнения канала связи в данной .системе используется один магистральный кабель, что упрощает ее.

Построение системы синхронизации повышает ее надежность при наличии импульсных электромагнитных наводок, сопутствующих работе любой электрофизической установки. Это объясняется тем, что в каждой приемной части осуществляется селекция поступающей кодовой посылки по признаками реперного импульса, временному, комбинационному — по записи в ре-. гистре памяти, и момент генерации выходного сигнала возможен только при совпадении всех признаков. У про. тотипа момент формирования выходных импульсов определяется приходом любого импульса по цепям запуска (в том числе и сигнала помехи, наводки), превышающего порог срабатывания устройства.

Ф .1035595

1035595 . фиг.2

Put .

Составитель В. Березкин

Редактор Л. Алексеенко Техред М.Тепер Корректор И. Ватрушкина

Эаказ 5833/49 Тираж 706 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