Устройство допускового контроля периода сигнала

 

Изобретение относится к технике допускового контроля периода сигналов и обеспечивает повышение быстродействия и надежность контроля. Устройство допускового контроля содержит одновибраторы 1 и 2, формирователи 35 , двухразрядный регистр 6, элементы И 7-11, элементы ИЛИ 12-16, 1К-триггер 1 7, двзгкразрядный счетчик 18 в коде Грея, вход 19 устройства, выходы 20-22 устройства и общую шину 23. При работе устройства в результате контроля ка.ждого интервала между двумя импульсами повьштается быстродействие и надежность контроля периода сигнала. Устройство надежно обнаруживает пропадание сигнала в любой момент времени, появление ложных импульсов и пропадание информационных импульсов. Кроме того, обнаруживается появление помехи в контролируемом сигнале. Работа устройства поясняется временной диаграммой в описании изобретения. 2 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 R 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,1

% ъ у1 1 " ":,, -.;- ., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 1,", Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! (2) ) 4045400/24-21 (22) 27.03.86 (46) 23.07.87. Бюл. В 27 (71) Институт спектроскопии АН СССР (72) В.И. Азаров (53) 621.317(088.8) (56) Ермолов P.Ñ. Цифровые частотомеры.,-Л.: Энергия, 1973.

Авторское свидетельство СССР

М 935805, кл. G 01 К 23/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ

ПЕРИОДА СИГНАЛА (57) Изобретение относится к технике допускового контроля периода сигналов и обеспечивает повышение быстродействия и надежность контроля. Устройство допускового контроля содержит одновибраторы 1 и 2, формирователи 3„„SU„„1325375 А 1

5, двухраэрядный регистр 6, элементы

И 7-11, элементы ИЛИ 12-16, IK-триггер 17, двухразрядный счетчик 18 в коде Грея, вход 19 устройства„ выходы 20-22 устройства и общую шину 23.

При работе устройства в результате контроля каждого интервала между двумя импульсами повышается быстродействие и надежность контроля периода сигнала. Устройство надежно обнаруживает пропадание сигнала в любой момент времени, появление ложных импульсов и пропадание информационных импульсов. Кроме того, обнаруживается появление помехи в контролируемом сигнале. Работа устройства поясняется временной диаграммой в описании изобретения. 2 ил, 1325375

Изобретение относится к технике допускового контроля периода сигналов, Цель изобретения — повышение быг, стродействия и надежности контроля.

На фиг.l представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временная диаграмма, поясняющая его работу.

)О

Устройство состоит из перного 1 и второго 2 одновибраторов, первого, второго и третьего формирователей

3-5, двухразрядного регистра 6, первого, второго, третьего, четвертого и пятого элементов И 7 — ll соответСтвенно, первого, второго, третьего, четвертого и пятого элементов ИЛИ 1216 соответственно, IK-триггера 17, двухразрядного счетчика 18 в коде

Грея, входа 19 устройства, первого, второго и третьего выходов устройстаа 20 — 22 и общей шины 23.

Входом устройства является вход первого формирователя 3, выход кото- 25 рого подключен к входу первого одновибратора 1, выход которого подключен к входу второго одновибратора

2, прямые выходы регистра 6 подключены к входам первого элемента И 7, вы- )и ход которого является первым выходом

20 устройства, вторым выходом 21 ко" торого является выход второго элемен" та И 8, к первому и второму входам которого подключен, соответственно, прямой выход нулевого и инверсный выход первого разрядов регистра 6, инверсные выходы которого подключены к входам третьего элемента И 9, выход которого является третьим выходом 40

22 устройства. В качестве однонибраторов 1 и 2 используются одновибраторы с повторным запуском. В устройство введены третий формирователь 5, IK-триггер 17, двухраэрядный счетчик 4

18 н коде Грея, первый 12, второй 13, третий 14, четвертый !5 и пятый 16 элементы ИЛИ, четвертый 10 и пятый

ll элементы И, причем нулевой и первый раэряды выхода счетчика 18 подключены соответственно к нулевому и первому разрядам информационного входа регистра 6 и к входам пятого элемента ИЛИ !6, а информационные входы— к общей шине 23. Выход второго одноэ5 вибратора 2 подключен к входу третьего формирователя 5, выход пятого элемента Ш)И !6 подключен к первому входу четвертого элемента И )О, к двум другим входам которого подключены выход третьего формиронателя 5 и выход IKтриггера 17, к управляющему входу которого подключен выход четвертого элемента ИЛИ 15, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 13 первым, инверсным, входом пятого элемента И 11, I-входом

IK-триггера 17 и выходом второго формирователя 4, второй вход четвертого элемента ИЛИ 15 соединен с обоими входами третьего 14 и первым входом первого 12 элементов ИЛИ, К-входом

IK-триггера 17 и выходом первого формирователя 3, второй нход второго элемента ИЛИ 13 соединен с вторым входом пятого элемента И 11 и выходом четвертого элемента И 10, выход пятого элемента И 11 подключен к второму входу первого элемента ИЛИ

12, выход которого подключен к управляющему входу регистра 6, выход второго элемента ИЛИ 12 подключен к суммирующему входу счетчика 18 выход третьего элемента ИЛИ 14 подключен к входу записи счетчика 18, а вход второго формирователя 4 — к выходу первого одновибратора l.

На фиг,2 обозначены напряжения на выходе первого формирователя 3 (а), первого .однонибратора 1 с повторным запуском (6), второго одновибратора 2 с повторным запуском (8), второго формирователя 4 коротких импульсов (w), третьего формнронателя 5 коротких импульсов (d), IK-триггера 17 (р), нулевого и первого разрядов счетчика 18 (g) и () соответственно), нулевого и первого разрядов регистра 6 (и и к соответственно), а также на первом 20, втором 21 и третьем 22 выходах устройства !, н н соответственно).

Устройство работает следующим образом.

Формирователь 3 формирует по входному сигналу на входе 19 устройства короткие импульсы t (фиг.24). По переднему фронту каждого импульса запускается перный одновнбратор 1 с повторным запуском (фиг.26), вырабатывающий на своем выходе импульс длительностью Т„ц„, равной минимальному периоду входного сигнала. По заднему фронту этого импульса запускается второй одновибратор 2 (фнг.2))), вырабатывающий на своем выходе импульс длительностью T.„„„, — T„„„, где Тщ,„ 1325375

30 максимальный период входного сигнала.

По задним фронтам этих импульсов формируются с помощью второго 4 и третьего 5 формирователей короткие импульсы t u t (фиг.2 i и 3 ) соответствен—

2 но, длительность которых меньше длительности импульса, . Своим передним фронтом, при условии прохода на суммирующий вход счетчика 18, каждый ip из импульсов t, и t прибавляет единицу в счетчик 18 (фиг.2,х и y ), а задним фронтом импульсов t u t ин-. формация из счетчика 18 переписывается в регистр 6 (фиг.2 и и и к )), причем !5 задним фронтом импульса t счетчик

18 обнуляется.

Таким образом, каждым импульсом устройство устанавливается в исходное состояние и переходит в режим 2р . ожидания следующего импульса t . Да0 лее возможны следующие случаи прихода очередного импульса

Если импульс t приходит раньше импульса t„, то первый одновибратор 25

2 перезапускается, второй одновибратор 2 в данном цикле измерения не срабатывает, а следовательно, в данном цикле не формируются импульсы и t . Задним фронтoM импульса „, прошедшего через первый элемент ИЛИ

l.2, в регистр 6 записывается код

"00", а счетчик 18 обнуляется задним фронтом импульса to, прошедшего через третий элемент ИЛИ 14, используемый в качестве задержки. Кроме этого, по переднему фронту импульса прошедшего через четвертый элемент

ИЛИ 15 и задержанного на время срабатывания последнего, в IK-триггер записывается нуль. В результате устройство переходит в режим ожидания очередного импульса t,,а на третьем выходе 22 устройства присутствует логическая единица, свидетельствующая 45 о раннем приходе импульса t в предыдущем цикле измерения, т.е. Т(Т«„, где Т вЂ” интервал времени между двумя последними импульсами t, а следовательно, и мгновенный период сигнала.

При этом на нервом 20 и втором 21 выходах устройства присутствует логический нуль.

Если передний фронт очередного импульсами, проходит после появления заднего фронта импульса на выходе первого одновибратора 1, но второй одновибратор 2 все же успеет запуститься иэ-за повторного запуска первого одновибратора 1 по переднему фронту импульса t, то далее устройство срабатывает как и в предыдущем случае.

Если второй одновибратор 2 в очередном режиме ожидания запускается, то по заднему фронту импульса на выходе первого одновибратора 1 при помощи второго формирователя 4 формируется импульс 1., а через время

T„ -Т,„ при помощи третьего формирователя 5 — импульс t . Далее по пе2 реднему фронту импульса t прошедшего через второй элемент ИЛИ 13, в счетчик !8 прибавляется единица и на его выходе устанавливается код 01 .

В случае перекрытия по времени импульсов t и „ из-за возможной гонки их передних фронтов нельзя однозначно сказать в какое состояние установится IK-триггер 17. Но в этом случае, так как длительность импульса 10 больше длительности импульса

1 но меньше Т „, -Т„„„, заведомо известно, что до прихода переднего фронта импульса t в регистр 6 задним фронтом импульса t прошедшего через первый элемент ИЛИ 12, записывается код "01", а счетчик 18 обнуляется задним фронтом импульса t, прошедшего через третий элемент ИЛИ 14, используемый в качестве задержки, в результате чего импульс t не проходит через четвертый элемент И 10, а следовательно, через первый и второй элементы ИЛИ 12 и 13 на вход регистра

6 и счетчика 18, что обеспечивает устройству состояние ожидания очередного импульса to, так как передним фронтом импульса t был в очередной раз запущен первый одновибратор l.

После этого на втором 21 выходе устройства присутствует логическая единица, свидетельствующая о нормальном приходе импульса о в предыдущем цикле измерения, т. е. Т„„„ Т 4 Т„ „

При этом на первом 20 и третьем 22 выходах устройства присутствует логический нуль.

В случае если t, и й„ не перекрываются по времени, то по переднему фронту импульса t» прошедшего через четвертый элемент ИЛИ 15 и задержан" ного на время срабатывания последнего в IK-триггер 17 записывается еди-, ница, разрешающая проход импульса через четвертый элемент И 10, а к содержимому счетчика 18 прибавляется

1325375 единица по переднему фронту импульса прошедшего через второй элемент

ИЛИ 13 так, что код на выходе счетчика 18 становится "01". Далее возмо следующие случаи прихода импуль a t, .

Е и импульс to приходит раньше, "имер са С и не перекрывается с ним йо фемени, то передним фронтом им. пуфьса t в IK-триггер 17 записыва, ется нуль, который запрещает прохож дение импульса t2 через четвертый, ;-, Элемент И 10, через первый и второй элементы ИЛИ 12 и 13 — на вход регистра 6 и счетчика 18, что обеспечивает надежное обнуление счетчика 18 задним фронтом импульса о, а так как передним фронтом импульса t, запускается одновибратор 1, то надежен и переход в режим ожидания следующего импульса t . При этом в регистре

6 находится код "01"„, переписанный туда задним фронтом импульса t из счетчика 18, а на втором 21 выходе присутствует логическая единица при логических нулях на первом 20 и третьем 22 выходах устройства, что сигнализирует о нормальном приходе импульса t в предыдущем цикле измеРения т.е. Тмин Т Тм,ц, . (< 30

При перекрытии импул ов t и t2 но приходе переднего фронта импульса раньше переднего фронта импульса

t2 на время срабатывания IK-триггера

17, четвертого элемента ИЛИ 15 и чет- 35 вертого элемента И 10, устройство срабатывает каки в предыдущем случае.

В случае гонки передних фронтов импульсов ty и t< на выходе четвертого элемента И 10, а следовательно, 40 на выходе второго элемента ИЛИ 13 и на входе суммирования счетчика 18. появляется импульс длительностью от нуля до длительности импульса 2, но так как счетчик 18 считает в коде 4>

Грея, то к нежелательным последствиям это не приводит, и в счетчике 18 формируется код "01" или "11". При этом передним фронтом импульса t запускается первый одиовибратор, а задним фронтом импульса С код из счетчика

18 переписывается в регистр 6, а сам счетчик 18 надежно обнуляется, так как длительность импульса t больше длительности импульса t2, т,е. устройство надежно переходит в режим ожидания следующего импульса t< причем в регистре 6 имеется код "01" или "ll", а на соответствующем выходе устройства, втором 21 или первом

20, присутствует логическая единица при нулях на двух других выходах устройства.

В случае, если импульс t2 не перекрыт по времени импульсом (импульс еще не приходил), то передним о фронтом импульса t<, прошедшего через второй элемент ИЛИ 13, в счетчик 18 прибавляется единица, установив на его выходе код "Il", а задним фронтом импульса t<, прошедшего через пятый элемент И ll и первый элемент ИЛИ

12, этот код переписывается в регистр б, установив тем самым единицу на первом выходе 20 устройства при нулях на двух других выходах 21 и 22 устройства. Таким образом, устройство выдает диагностику Т 7 Т „, не дожидаясь прихода самого импульса что делает возможным надежное обнаружение пропадания импульсов t, а следовательно, и сигнала на входе 19 устройства.

Из сказанного выше видно, что при нормальном приходе импульса Гр (Т „„(Т4Т„„н ) запрещается проход импульса t2 на вход счетчика 18 и регистра б, так как после прихода импульса,to начинается новый цикл измерения. Но при достаточно широком интервале Т„„„, — Тм„„ может получиться так, что импульс t, текущего цикла измерения, переведя своим передним фронтом ТК-триггер 17 в единичное состояние, разрешает прохождение через четвертый элемент И 10 еще непрошедшего импульса t2 предыдущего цикла измерения. Эта ситуация устраняется применением в качестве второго одновибратора 2 — одновибратора с повторным запуском, при этом появление импульса t, гарантирует впоследствии отсутствие изолированного импульса t2 предыдущего цикла измерения, а использование пятого элемента И ll гарантирует отсутствие импульса t2 предыдущего цикла измерения или его части на входе регистра

6. Для этого длительность импульса устанавливают меньшей длительнос2 ти импульса 1, .

Таким образом, благодаря контролю каждого интервала между двумя импульсами повышается быстродействие и надежность контроля периода сигнала.

Так, например, устройство надежно об13253

75 наружинает пропадание сигнала в любой момент времени, а сигнал позднего прихода импульса t, т.е. при Т Т„ „ вырабатывается, не дожидаясь очередного импульса t . Устройство надежно обнаруживает появление ложных импульсов t и пропадание информационных импульсов t,, т.е. появление помехи в контролируемом сигнале, при условии, если они приводят к нарушению неравенства Т„ TE Т„,„,. мин формула изобретения

Устройство допускового контроля 15 периода сигнала, содержащее первый и второй одновибраторы, первый и второй формирователи, двухраэрядный регистр, первый, второй и третий элементы И, причем входом устройства является 20 вход первого формирователя, выход которого подключен к входу первого одновибратора, выход которого подключен к входу второго одновибратора, прямые выходы регистра подключены к 25 входам первого элемента И, выход которого янляется первым выходом устройства, вторым выходом которого является выход второго элемента И, к первому и второму входам которого 30 подключены, соответственно, прямой выход нулевого и инверсный выход первого разрядов регистра, инверсные выходы которого подключены к входам третьего элемента И, выход которого является третьим выходом устройства, общую шину, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности контроля, в устройстве в качестве одновибраторов 40 используются однонибраторы с повторным запуском и н него введены третий формирователь, IK-триггер, днухраэрядный счетчик в коде Грея, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, четвертый и пятый элементы И, причем нулевой и первый разряды выхода счетчика подключены соответственно к нулевому и первому разрядам информационного входа регистра и к входам пятого элемента ИЛИ, а информационные входы — к общей шине, выход второго одновибратора подключен к входу третьего формирователя, выход пятого элемента ИЛИ подключен к первому входу четвертого элемента

И, к двум другим входам которого подключены выход третьего формирователя и выход IK-триггера, к управляющему входу которого подключен выход четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, первым, инверсным, входом пятого элемента И, I-входом

IK-триггера и выходом второго формирователя, второй вход четвертого элемента ИЛИ соединен с обоими входами третьего и первым входом первого элемента ИЛИ, К-входом IK-триггера и выходом первого формирователя, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом пятого элемента И и выходом четвертого элемента И, выход пятого элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу регистра, выход второго элемента ИЛИ подключен к суммирующему входу счетчика, выход третьего элемента

ИЛИ подключен к входу записи счетчика, вход второго формирователя подключен к выходу первого однонибра" тора.

Составитель Е. Минкин

Редактор Е. Папп Техред В.Кадар Корректор M. Яаксимишинец

Заказ 3102/39 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4