Устройство для контроля последовательности периодических сигналов

 

УСТРОЙСТВО ЛЩЯ КОНТРОЛЯ ПОСЛЕЛОВАТЕЛЬНОСТИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащее первый элемент задержки, кольцевой счетчик и элемент ИЛИ, причем вход первого элемента задержки является входом устройства , выходы разрядов кольцевого счетчика с третьего по ц-и соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что,.с целью повышения достоверности контроля, в него введены элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, второй элемент задержки, первый и второй триггеры, причем выход первого э-пемента задержки соединен .с первым входом элемента И и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с вторьм входом элемента И и с входом первого элемента задержки, выход элемента И соединен с синхровходом первого триггера , нулевой вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и с синхровходом второго триггера , информационный вход которого соединен с инверсным выходом первого % триггера, прямой выход которого соединен ,с вторым входом элемента И-НЕ, (Л нулевой вход второго триггера соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого соединен со счетным входом кольцевого счетчика, информационный вход первого триггера соединен с шиной логической единицы устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (И) 3(50 Г 06 F 11/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCXOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 36 30662/24-24 (22) 29.07.83 (46) 30.10.84. Бюл. М 40 (72) A.С, Дмитриев, 10.М.Корбашев, К.В.Семин и Ю.Л.Спирин (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 440665, кл. C. Об F 11/00, 1972.

2. Авторское свидетельство ГССР

817717, кл. Г Об F 11/00, 1979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО пЛЯ КОНТРОЛЯ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ, содержащее первый элемент задержки, кольцевой счетчик и элемент ИЛИ, причем вход первого элемента задержки является входом устройства, выходы разрядов кольцевого счетчика с третьего по П вЂ” и соединены соответственно с входами элемента

ИЛИ, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,,с целью повышения достоверности контроля, в него введены элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, элемент

И-НЕ, второй элемент задержки, первый и второй триггеры, причем выход первого элемента задержки соединен .с первым входом элемента И и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ; второй вход которого соединен с вторым входом элемента И и с входом первого элемента задержки, выход элемента И соединен с синхровходом первого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ-НЕ и с синхровходом второго триггера, информационный вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, прямой выход которого соединен,с вторым входом элемента И-НЕ, нулевой вход второго триггера соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, р прямой выход которого соединен со счетным входом кольцевого счетчика, :фав информационный вход первого триггера соединен с шиной логической единицы устройства.

Ф ния соседних импульсов ыли искажения их формы.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля последовательности периодических сигналов, содержащее первый элемент задержки, кольцевой счетчик и элемент

ИЛИ, причем вход первого элемента задержки является входом устройства, выходы разрядов кольцевого счетчика с третьего по11 -й соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, введены элемент И, элемент

ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, второй элемент задержки, первый и второй триггеры, причем выход первого элемента задержки соединен с первым входом элемента

И и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И и с входом первого элемента задержки, выход элемента И соединен с синхровходом первого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом элемента

И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и с синхровходом второго триггера, информационный вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, нулевой вход второго триггера соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого соединен со счетным входом кольцевого счетчика, информационный вход первого триггера соединен с шиной логической единицы устройства.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства для контроля последовательности периодических сигналов.

Устройство содержит первый элемент. задержки, элемент И 2, первый триггер 3, элемент ИЛИ-НЕ 4, элемент

И-НЕ 5, второй триггер 6, второй элемент 7 задержки, кольцевой счетчик 8, элемент ИЛИ 9.

Длительность задержки элемента 1 задержки подбирается равной сумме длительностей импульса и паузы контролируемой последовательности. Длительность задержки элемента 7 задержS 1121675

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах и устройствах передачи информации.

Известно устройство для KoHTpoJIH 5 последовательности импульсов, содержащее два элемента ИЛИ, триггер со счетным входом, элемент И и элемент з адержки (1) .

Недостатком этого устройства явля- 1О ется невозможность обнаружения лишних импульсов в контролируемой последовательности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 15 устройство для контроля последовательности импульсов, содержащее кольцевой счетчик, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ и элемент задержки, причем вход элемента задержки, являющий- 20 ся входом устройства, соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ HJIH а выход — с первым входом элемента

ИСКЛЮЧА10ЦЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с входом кольцевого счетчика, 25 выходы старших разрядов которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства. Данное устройство обнаруживает как пропадание импульсов, так 30 и появление лишних импульсов в контролируемой последовательности f2). !

Однако правильная работа известного устройства возможна только в том случае, если импульсы, сравнива- 35 .емые на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, совпадают как по переднему, так и по заднему фронтам (полностью совпадают по времени импульс контролируемой последовательности на входе уст- 40 ройства с предыдущим импульсом контролируемой последовательности, задержанным элементом задержки),. т.е. разность между значением задержки и значением периода контролируемой 45 последовательности равна нулю на протяжении всей последовательности, что обеспечить в реальных условиях эксплуатации устройства черезвычайно сложно. В противном случае импульсы, 50 принадлежащие контролируемой последовательности, будут восприниматься устройством как ошибки. Таким образом, устройство обеспечивает низкую достоверность контроля из-за наличия 55 возможности выдачи ложного сигнала ошибки вследствие некоторого (не более длительности имупльса) смещез 1121 ки подбирается минимально возможной для формирования на входе счетчика 8 импульса, длительность которого достаточна для переключения счетчика 8.

В качестве элементов 1 и 7 задержки могут быть использованы любые известные элементы задержки, например стандартная линия задержки ХИЛЗ-ОЮВ.084, 000-02, или цепи задержки на основе счетчика импульсов. В. качестве коль- tg цевого счетчика 8 может быть использован регистр сдвига, например универсальный регистр сдвига 133ИР13 из номенклатуры микросхем серии 133.

Устройство работает следующим образом.

В исходное состоянии первый и второй триггеры обнулены (цепи исходного обнуления на фиг. 1 не показаны), все разряды счетчика 8, 2б кроме нулевого, находятся н состоянии ноль. В нулевом разряде счетчика

8 записана единица.

При поступлении на вход устройства первого импульса контролируемой пос- 25 ледовательности он попадает на вход первого элемента 1 задержки, на вход элемента И 2 и на вход элемента

ИЛИ-НЕ 4. С выхода элемента 4 инвертированный импульс поступает на синхровход триггера 6 и задним фронтом переключает его н едини п ое состояние. Сигнал с нулевого выхода триггера 6, задержанный элементом 7 задержки, поступает на нулевой вход

35 триггера 6 и переключает его н нулевое состояние. Таким образом, на входе счетчика 8 формируется импульс, в результате чего единичный сигнал переписывается из нулевого разряда счетчика н первый. К моменту появления на входе устройства нторого импульса на выходе элемента 1 появляется задержанный первый импульс.

В случае полного совпадения по времени данных импульсон .(импульса на входе устройства и импульса на выходе элемента 1) или смещения их один относительно другого на величину не более длительности импульса контро 59 лируемой последовательности, устройство работает следующим образом.

При совпадении на первом и втором входах элемента И 2 сигнала "1" на синхровходе триггера 3 потенциал меняется с низкого на высокий, в результате чего триггер 3 переключается в единичное состояние и с его

675 нулевого выхола на информационный вход триггера 6 поступает нулевой сигнал. После этого задний фронт импульса сформированного на выходе элемента 4> уже не переключает триггер 6 в единичное состояние и состояние счетчика 8 не изменяется. По окончании импульса на выходе элемента 4 на первом входе элемента 5 устанавливается "1", на его выходе появляется "0", который устанавливает триггер 3 снова в состояние "0" т.е. схема устанавливается н состояние готовности к анализу следующих импуль сов. Описанная ситуация повторяется при каждом следующем импульсе. В счетчике 8 последующих переключений нет и на выходе элемента 9 сохраняется "0". По окончании контролируемой последовательности ее последний импульс, задержанный элементом 1, вызывает появление на выходе триггера 6 импульса, н результате чего сигнал

11 tf

1 переписывается из нулевого разряда счетчика во второй.

Таким образом, при отсутствии искажений н контролируемой последовательности импульсов «а выходе элемента 9 сохранястся "0".

При появлении в контролируемой

llBãBåBîB;\òcëüBoñти лишнего импульса или смещении импульса «а входе устройгт«л относитель«о импульса на выходе элемента 1 «а величину, большую длйтельности импульса (так как в этом случае оба импульса «оспринимвются Kак лишние), происходит следующее. Пусть для определенности посторонний импульс нключаетея между первым и вторым импульсами контролируемой последовательности. Тогда первый импульс описанным образом переписывает "1" из нулевого разряда кольцевого счетчика 8 в первый разряд и поступает в элемент 1 задержки, посторонний импульс поступает на вто-рой вход элемента 4, что вызывает появление импульса на синхровходе триггера 6 и на входе счетчика 8, в результате чего значение "1" переписывается но второй разряд счетчика.

Появление второго импульса контролируемой последовательности не вызывает переключения счетчика 8,.так,как совпадение высоких потенциалов второго импульса на втором нходе элемента 2 и первого импульса на первом входе элемента 2 приводит к переключению

1121675 триггера 3 и блокирование триггера 6.

Однако )посторонний импульс, задержанный элементом 1, вызывает срабатывание триггера 6 и перепись "1" из второго разряда счетчика 8 в третий.

Значение третьего разряда счетчика 8 поступает через элемент ИЛИ 9 на выход устройства, что соответствует наличию искажения в контролируемой последовательности. Каждое следующее искажение приводит к переключению счетчика 8 на два разряда.

В случае пропадания импульса в последовательности происходит следующее.

Например, пропал второй импульс, тогда первый импульс описанным образом переписывает сигнал "1" в первый разряд счетчика 8, а затем после задержки элементом 1 во второй разряд, так как вследствие пропадания второго импульса на входах элемента 2 нет совпапения высоких потенциалов, переключения триггера 3 не происходит и триггер 6 не заблокирован..

Третий импульс контролируемой последовательности переписывает "1. в третий разряд счетчика. Это происходит из-за отсутствия на выходе элемента 1 задержанного второго импульса. С выхода третьего разряда счетчика 8 через элемент ИЛИ 9 "1" поступает на выход устройства что соотР ветствует наличию искажения в контролируемой последовательности. Каждое последующее искажение и в этом случае приводит к переключению счетчика 8 на два разряда. Предлагаемое устройство позволяет, как и прототип, выявить исчезновение

5 любого иои появление дополнительного импульса в периодической последовательности. При этом при использовании изобретения некоторое (не более длИтельности импульса) временное смеще1О ние соседних импульсов последовательности не вызывает ложного срабатывания устройства, причем выявляется появление помехи в интервалах времени, не превышающих длительности им15 пульса до и после его прихода. Кроме того, искажение формы импульсов (полное совпадение двух импульсов последовательности по форме маловероятно) не вызывает ложное срабатывание устройства и выдачу сигнала ошибки.

Процесс передачи сигналов в реальных условиях подвержен влиянию целого ряда факторов (изменения температуры, воздействия электромагнитного поля и др.). Предлагаемое устройство обеспечивает высокую достоверность контроля последовательности периодических сигналов с учетом данных факторов.

Устройство позволяет исключить

ЗО выполнение программы анализа неисправностей при нарушении синхронизирующей импульсной последовательности, так как автоматически выдает информацию о типе неисправности. Сокраще35 ние времени поиска неисправностей ведет к сокращению времени отладки специализированной системы.

Составитель Н. Торопова

Редактор Л. Алексеенко Техред З.Палий Корректор. И. Эрдейи

Заказ 7983/38 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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