Устройство для контроля последовательности импульсов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ, содер жащее входную шину, элемент ИЛИ, три триггера,, первый, и второй элементы И, первые входы которых соединены соответственно с инверсным и npHNEJM выходами первого триггера, отличающееся тем, что, целью повышения достоверности контроля , в него введены два счетчика, тактовая шина, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И выход последнего соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй и трети входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера, тактовый вход-которого соединен .с входной шиной, с первым входом седьмого элемента И и с вторы .tm входами первого и второго элементов И,выходы которых соединены соответственно с нулевыми входами первого и второго счетчиков и соединены соответственно с тактовыми входами второго и третьего триггеров, прямые выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами седьмого элемента И и соединены соответственно с первыми входами пятого и шестого элементов И, выходы § которых соединены соответственно с тактовыми входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены соответственно с нулевыми входами второго и третьего-триггеров и сбединены соответственно с вторыми вхо- S дами третьего и четвертого элементов И, тактовая шина соединена с вторыми входами пятого и шестого элементов И.

(19) (11 .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 03 К 5 19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3489507/18-21 (22) 07.09.82 (46) 30.12,83. Бюл. М 48 (72) Н.Н.Фролов, A.H.Ñàõíî и А ° М.Ласточкин (53) 621.374.332(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 780177, кл. Н 03 К 5/18, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 957425, кл. Н 03 К 5/19, 1981 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ, содержащее входную шину, элемент ИЛИ, три триггера,. первый.и второй эле- менты И, первые входы которых соединены соответственно с инверсным и пряжам выходами первого триггера, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены два счетчика, тактовая шина, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, выход последнего соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера, тактовый вход которого соединен .с входной шиной, с первым входом седьмого элемента И и с вторы.ми входами первого и второго элементов И,выходы которых соединены соответственно с нулевыми входами первого, и второго счетчиков и соединены соответственно с тактовыми входами второго и третьего триггеров, прямые выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами седьмого элемента И и соединены соответственно с первыми входами пятого и шестого элементов И, выходы ж 2 которых соединены соответственно с тактовыми входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены соответственно с нулевыми входами второго и третьего- триггеров и сЬединены соответственно с вторыми вхо- ф дами третьего и четвертого элементов И, тактовая шина соединена с вторыми входами пятого и шестого элементов И.

1064444

Изобретение относится к импульсной.и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, осуществляющих контроль аппаратуры обработки информации.

Известно устройство для контра- 5 ля импульсов, содержащее два элемента

ИЛИ, элемент задержки, триггер, реверсивный счетчик и исполнительное устройство tlj .

Однако данное устройство не вы- 10 являет пропадания подряд четного числа импульсов, так как после этого первый пришедший входной импульс опрокинет триггер в противополож- f ное состояние, что будет соответ- 5 ствовать нормальной работе устройства, и не обнаруживает появление лишних импульсов. Так, например, если между двумя основнйми;импульсами возникнут на разных входных шинах два ложных импульса, то нормальный цикл работы триггера и счетчика не нарушается. Кроме того, данное устройство не выявляет появлейне ложных импульсов, длительность которых превышает период следования импульсов на одной из входных шин, и не выявляет появление во входной последовательности постоянной ложной 1 .

Наиболее близким.к предлагаемому является устройство, содержащее входную шину, элемент ИЛИ, два элемента задержки, три триггера и два элемента И, вторые входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ, первыеЗ5 входы первого и второго элементов И соединены соответственно с инверсным и прямым выходами первого триггера, так овый вход которого соединен с выходом первого элемента И, 40 с нулевыми входами второго и третьего триггеров, соединен через первый элемент задержки с тактовым входом второго триггера и с входом второго элемента задержки, выход которого 45 соединен с тактовым входом третьего триггера,, информационный вход которого соединен с прямым выходом второго триггера и с нулевым входом первого триггера (21 .

Известное устройство позволяет обнаруживать пропадание подряд любого числа импульсов и выявляет ,появление любого числа ложных им пульсов.

Однако известное устройство характеризуется недостаточной достоверностью контроля, так как оно не выявляет появление ложных импульсов, длительность которых нз-за неисправности источника импульсов илн 60 помех в линии связи превышает промежуток времени между двумя нли более числа импульсов в контролируемой последовательности. Это происходит потому, что к началу появления 65 сигнала опроса на выходе второго элемента задержки второй триггер будет находиться в 0, так как он сработает позже после отработки первого элемента задержки. Таким образом, из-эа перекрытия во времени единичных (опросных) сигналов, на выходах элементов задер-, жек укаэанная неисправность не выявится

Кроме того, недостаточная достоверность контроля последовательности импульсов известным:устройством заключается и в том, что оно не обнаруживает появление в этой последовательности ложного сигнала в виде постоянного .потенциала типа ложная 1 ° Это происходит из-за того, что первые два триггера известного устройства срабатывают по заднему фронту, которого не может . быть нз.-за укаэанной неисправности.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля. !

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля последовательности импульсов, содержащее входную шину, элемент ИЛИ, три триггера, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами первого триггера, введены два счетчика, тактовая шина, третий, четвертый,.пятый, шестой и седьмой элементы И, выход последнего соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого эле-. ментов И, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера, тактовый вход которого соединен с входной шиной, с первым входом седьмого элемента И и с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с нулевыми входами первого и второго счетчиков и соединены соответственно с тактовыми входами второго и третьего триггеров, прямые вы. ходы которых соединены соответствен. но с вторым и третьим входами седьмого элемента И и соединены соответственно с первыми входами пятого и шестого элементов И, выходы которых соединены соответственно с тактовыми входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены соответственно с нулевыми входами второго и третьего триггеров и соединены соответственно с вторичн входами третьего и четвертого элементов И, тактовая шина соединена с вторыми входами пятого и шестого элементов И.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства;

1064444

10 пульсов.

ый В исходном состоянии все триггеры и счетчики находятся в нулевом состоянии.

15 Работа устройства при отсутствии ошибок в контролируемой импульсной последовательности поясняется временной диаграммой (фиг.2) . Первый импульс контролируемой импульсной

20 последовательности своим задним фронтом переключает триггер 2 в единичное состояние, и через элемент

И 3 подтверждает нулевое состояние счетчика 9 и задним Фронтом пере25 ключает триггер 5 в единичное состояние. В результате по окончании первого контролируемого импульса .:происходит блокировка по первому входу элемента И 3 и снятие блокировки с первого входа элемента И 4 ° Кроме того, по окончании указанного импульса на первый вход элемента И 7 подается разрешающий (единичный) сигнал, после чего тактовые импульсы с шины 15 через элемент И 7 поступают на тактовый вход счетчика 9, который настроен на время не менее одного периода следования импульсов контролируемой последовательности.

ОчередноД второй импульс контро40 лируемой последовательности своим задним фронтом перебрасывает триггер 2 в нулевое состояние, а через второй элемент И 4 подтверждает нулевое состояние счетчика 10 и зад45 ним фронтом переключает триггер 6 в единичное состоянйе. Поскольку счетчик 9 настроен на период следования входных импульсов, то по окончании второго контролируемого (входного) импульса он срабатывает и своим выходным (единичным) сигналом сбрасывает триггер 5 в нулевое состояние. Таким образом, по окончании второго контролируемого импульса происходит блокировка по первому входу элемента И 4 и снятие блокировки с первого входа элемента И 3. Кроме того, по окончании указанного импульса на первый вход элемента И 8 подается с выхода триггера б разрешающий (единичный) сигнал, а на первый вход элемента И 7 с выхода триггера 5 подключается запрещающий (нулевой) сигнал. После этого тактовые импульсы

65 с шины 15 через элемент H 8 прохона фиг.2-4 — временные диаграммы его работы.

Устройство (фиг.l) содержит входную шину 1, первый триггер 2, первый и второй элементы И 3 и 4, второй и третий триггеры 5 и 6, пятый и шестой элементы И 7 и 8, первый и второй счетчики 9 и 10, третий, четвертый и седьмой элементы И 11-13, элемент ИЛИ 14, тактовую шину 15, выходную шину 16 устройства.

На фиг.l входная шина 1 соединена тактовым входом триггера 2, о перв входом элемента И 13 и с вторыми входами элементов И, 3 и 4, первые входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера 2 и соединены соответственно с.первыми входами элементов

И 11 и 12, вторые входы которых соединены соответственно с нулевыми входами триггеров б и 5 и.соединены соответственно с выходами счетчи,ков 10 и 9, нулевые входы которых соединены соответственно с выходами элементов И 4 и 3 и соединены соответственно с тактовыми входами триггеров 6 и 5, прямые выходы которых соединены соответственно с вто рым и третьим входами элементов И 13 и соединены соответственно с первыми входами элементов И 8 и 7, вы.ходы которых соединены соответственно с тактовыми входами счетчиков 10 и 9, тактовая шина 15 сое" динена с вторыми входами элементов И 7 и 8, входы и выход элемента ИЛИ 14 соединены соответственно с выходами элементов И 11-13 и с выходной шиной 16.

На фиг.2 обозначены временные диаграммы сигналов соответственно на входной шине 1., на инверсном выходе триггера 2, на выходе эле мента И 3, на выходе триггера 5, на выходе элемента И 7, на выходе счетчика 9, на выходе элемента И 4, на . выходе триггера 6, на выходе элемента И 8, на выходе счетчика 10, на выходах элементов:И 11-13 на шине 15 при отсутствии ошибок в контролируемой последовательности.

На фиг.3 обозначены временные диаграммы сигналов соответственно на входной шине 1, на инверсном выходе триггера 2, на выходе элемента И 3, на выходе триггера 5, на выходе элемента И 7, на выходе счетчика 9, на выходе элемента И 4, на выходе триггера 6, на выходе элемента И 8, на выходе .счетчика 10, на выходах элементов И 11-13 на шине 15 при пропадании импульсов и при ложном появлении импульсов в кон тролируемой последовательности.

На фиг.4 обозначены временные диаграммы сигналов соответственно на входной шине 1, на инверсном выходе триггера б (2 ) на выходе элемента И 3, на выходе триггера 5, на выходе элемента И 7, на выходе счетчика 9, на выходе элемента И 4, на выходе триггера 6, на выходе элемента И 8, на выходе счетчика 10, на выходах элементов И 11-13, на шине 15 прн появлении в контролируемой последовательности ложных импульсов, длительность которых превышает период следования контролируемых им1064444,дят на тактовый вход счетчика 10, который настроен, как и счетчик 9, на время не менее одного периода следования импульсов входной последовательности. Во время счета тактовых импульсов счетчиком 10 5 счетчик 9 производит своим выходным сигналом опрос состояния триггера 2 с помощью элемента И 12. Поскольку к моменту срабатывания счетчика 9 триггер 2 вторым (четным) 10 контролируемым импульсом переводится в нулевое состояние, то элемент И 12 не срабатывает и на его выходе сохраняется исходный нулевой сигнал. При этом на выходе элемента И 13 также сохраняется исходный нулевой сигнал, так как триггеры 5 и 6 работают в противофазе. Очередной третий импульс контролируемой последовательности своим задним фронтом переключает триггер 2 в единичное состояние, а через элемент И 3 сбрасывает счетчик 9 в нулевое состояние и взводит триггер 5 в единичное состояние. После этого снова запускается счетчик 9, а счетчик 10 срабатывает и своим выходным единичным сигналом сбрасывает триггер 6 в нулевое состояние. Во время счета тактовых импульсов счетчиком 9 счетчик 10 производит своим выходным сигналом опрос состояния первого триггера, а следовательно, и состояние импульсной последовательности в данный момент времени, с помощью элемента И 11. Так как к мо- З5 менту срабатывания счетчика 10 триггер 2 третьим (нечетным) контролируемым импульсом переводится в единичное состояние, то элемент И 11 не срабатывает и на его выходе 40 сохраняется исходный нулевой сигнал.

В дальнейшем работа устройства будет происходить аналогично выше описанному. Таким образом, если в контролируемой импульсной последователь- 45 ности отсутствуют ошибки, то на выходах элементов И 11 и И 13, а значит и на шине 16 устройства,сигналы сбоя не формируются. При этом опрос состояния импульсной последова тельности осуществляется поочередно счетчиками 9 и 10.

Рассмотрим работу устройства при пропадании импульсов в контролируемой последовательности и при ложном их появлении в этой последовательности. Принцип работы устройства в этих случаях поясняется временной диаграммой (фиг.3). Первый импульс контролируемой импульсной последовательности произ :одит в схеме 60 устройства такие же .изменения, которые были описаны выше.Предположим, что произошло выпадение второго и третьего импульсов из импульсi ной последовательности (на фиг.3,. 65 эти импульсы показаны пунктиром).

По окончании заданного первого периода следования импульсов контролируемой последовательности срабатывает счетчик 9, который своим выходным сигналом сбрасывает в нулевое состояние триггер 5 и производит опрос состояния триггера 2.

Поскольку происходит выпадение второго импульса, то триггер 2 сохраняет свое предыдущее (единичное) состояwe. В результате срабатывает элемент И 12 и на его выходе Формируется сигнал ошибки, который приходит через элемент ИЛИ 14 на шину 16 устройства. Этот сигнал ошибки будет сохранять свое значение до тех пор, пока не поступит на входную шину l очередной импульс, так как последний переключает триггер 2 в нулевое состояние. После этого нормальная работа устройства восстанавливается.

Предположим, что между двумя основными импульсами появился один ложный импульс. В этом случае (временная диаграмма на фиг.3), очередность работы триггеров 5 и 6, счетчиков 9 и 10 нарушается. Из-за наличия ложного импульса происходит преждевременное срабатывание триггера 6 (5), что приводит к срабатыванию элемента И 13, на выходе которого выделяется импульс сбоя. Этот сигнал сбоя приходит через элемент ИЛИ 14 на шину 16 устройства, При появлении между двумя основными импульсами четного числа ложных импульсов (на временной диаграмме фиг.3 между двумя основными импульсами показаны два ложных импульса) очередность работы триггеров 5 и 6 также нарушается, как и при появлении нечетного числа ложных импульсов. При этом счетчики 9 и 10 не успевают срабатывать, так как они преждевременно сбрасываются в 0 ложными импульсами. Как видно из временной диаграммы фиг.3 работа триггеров 5 и 6 перекрывается во времени, что приводит к срабатыванию элемента И 13, на выходе которого выделяются импульсные сигналы. Эти сигналы проходят через элемент ИЛИ 14 на шину 16 устройства, сигнализируя о том, что в последовательности импульсов есть ошибки. Таким образом, предлагаемое устройство выявляет пропадание подряд четного числа импульсов, а также и появление любого числа ложных импульсов.

Рассмотрим работу устройства при появлении в контролируемой ймпульсной последовательности ложных импульсов, длительность которых превышает период( следования импульсов укаэанной по1064444

Ю следовательности и появление ложного постоянного сигнала типа ложная

1 . Работа устройства в этих случаях поясняется временной диаграммой (фиг.4). Предположим,.что после первых двух нормальных импульсов по шине 1 устройства поступает ложный сигнал в момент начала действия третьего .импульса. При этом длительность этого ложного сигнала перекры- вает во времени и очередной четвер- 10 тый импульс. В этом случае происходит нарушение нормальной работы элементов схемы из-за того, что вместо двух очередных импульсов появляется один, длительный импульс. Это при-)5 водит к тому, что происходит рассинхронизация работы триггера 2 и счетчика 10. В результате срабатывает элемент И 11 и на его выходе формируется сигнал ошибки, который проходит через элемент ИЛИ 14 на ши2,0 ну 16 устройства. Если ложный имульс укаэанной длительности постуает в момент начала действия четого импульса, то происходит расинхронизация работы триггера 2 и счетчика 9. В этом случае сигнал ошибки формируется на выходе элемента И 12, который проходит через элемент ИЛИ 14 на шину 16 устройства. После поступления очередных 30 нормальных импульсов работа устройства восстанавливается.

Допустим, что после очередных нормальных импульсов на шину 1 устройства поступает в момент начала 35 действия очередного импульса ложный постоянный сигнал типа ложная 1 „

Тогда от предыдущего от нормального .импульса произойдет запуск счетчика 9(10), на выходе которого сформируется единичный сигнал опроса.

Поскольку триггер 2 после прихода указанного ложного сигнала сохраняет свое предыдущее состояние, то .сигнал опроса с выхода счетчика (10) проходит через элемент

И 12 (И 11) и элемент ИПИ 14 на шину 16 устройства в качестве сигнала ошибки.

Таким образом, предлагаемое устройство обнаруживает появление ложных импульсов, длительность которых превышает период следования импульсов контролируемой последовательности и выявляет появление ложных сигналов в виде постоянного сигнала типа ложная 1 .

Итак, использование новых элементов и связей позволяет получить новую совокупность признаков, выгодно отличающих предлагаемое устройство от прототипа, так как повышает достоверность контроля.

Применение предлагаемого устройства по сравнению с прототипом повышает достоверность контроля последовательности импульсов за счет возможности выявления ложных импульсов, длительность которых превышает один период следования импульсов контролируемой последовательности и обнаружения ложных сигналов в виде постоянного потенциала типа ложная

1 t I

1064444

2

5

9

6

1f

12

13

1$

2

5

9

Ф

Ю

11

12 13

Составитель Ранов

Редактор Н.Ковалева ТехредИ.Костик Корректор A,Çèìîêoñoâ

Заказ 10360/58 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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