Устройство для обнаружения потери импульса

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники для обнаружения потери импульсов в импульсных последовательностях при наличии импульсов хаотической помехи. Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства. Устройство для обнаружения потери импульса содержит входную шину 1, элементы И 2,3,6,7,17 и 18, элементы ИЛИ 4,11,12 и 21, триггеры 5,15 и 16, генератор 8 опорных импульсов, счетчики 9,10 и 20 импульсов, генератор 13 стробов, формирователь 14 импульсов, элемент НЕ 19, шину 22 сброса, шину 23 управления и выходную шину 24. Исключение ложных срабатываний при поступлении на входную шину контролируемой импульсной последовательности, содержащей импульсы помехи, позволяет повысить помехоустойчивость устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (м 4 H 03 K 5/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4337470/24-21

I (22) 07.12.87 (46) 30.11.89. Бюл. М - 44 (72) Л.Н. Мельников, Б.Г. Коваленко, А.В. Yàðãåëoâ и Л.Н. Мельникова (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР й- 1132356, кл. Н 03 К 5/19, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1150745, кл . Н 03 К 5/ 19, 1983 (прототип) ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПОТЕРИ ИМПУЛЬСА (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники для обнаружения потери импульсов в импульсных последова„„SU„„1525 88 А 1

2 тельностях при наличии импульсов хаотической помехи. Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства. Устройство для обнаружения потери импульса содержит входную шину 1, элементы И 2, 3, 6, 7, 17 и 18, элементы ИЛИ 4, 11, 12 и 21, триггеры 5, 15 и 16, генератор 8 опорных импульсов, счетчики 9, 10 и 20 импульсов, генератор 13 стробов, формирователь 14 импульсов, элемент

НЕ 19, шину 22 сброса, шину 23 управления и выходную шину 24. Исключение ложных срабатываний при поступлении на входную шину контролируемой импульсной последовательности, содержащей импульсы помехи, позволяет повысить помехоустойчивость устройства.

1 3 fI, ф SIhl 3

С:

1525888

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова1 но в устройствах автоматики и вычислительной техники для обнаружения потери импульсов в импульсных последовательностях при наличии импульсов хаотической помехи.

Цель изобретения — повьппение помехоустойчивости за счет исключения ложных срабатываний при поступлении на входную шину контролируемой импульсной последовательности, содержащей импульсы помехи.

На фиг. 1 показана структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 3 пример выполнения первого и второго счетчиков импульсов.

Устройство (фиг. 1) содержит входную ппгну 1, которая соединена с первыми входами первого элемента И 2 и второго элемента И 3, первый элемент

ИЛИ 4 выход I(QToporo соединен с С- 25 входом первого триггера 5 и вторым входом третьего элемента И 6. Прямой выход триггера 5 соединен с первым входом четвертого элемента И 7, Выход генератора 8 опорных импульсов соединен со счетными входами первого и второго счетчиков 9 и 10 импульсов, первые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ 11.

Устройство также содержит третий эле35 мент ИЛИ 12, генератор 13 стробов, выход которого соединен с вторым входом элемента И 3 и входом формирователя 14 импульсов, выход которого соединен с С- и К-входами второго триггер» 15. Выход элемента И 3 соединен с I- и С-входами третьего триггера 16, прямой выход которого соединен с BTopbII входом пятого элемен45 та И 17 и первым входом шестого элемента И 18. Выход элемента И 3 через элемент НЕ 19 соединен с Б-входом триггера 15 и непосредственно с входом сброса третьего счетчика 20 импульсов. Вторые выходы счетчиков

9 и 10 импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ 21. Второй вход элемента ИЛИ 12 соединен с шиной

22 сброса. Вход управления генерато- 55 ра 8 соединен с шиной 23 управления.

Выход элемента И 17 соединен с выходной шиной 24 и счетным входом счетчика 20, выход переполнения которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 12, вьжод которого соединен с R-входом триггера 16 и Rвходом триггера 15. I-вход последнего соединен с общей шиной, а инверсный выход — с первым входом элемента И 17, третий вход которого соединен с выходом формирователя 14.

Выход элемента ИЛИ 11 соединен с входом генератора 13 стробов. Выход элемента ИЛИ 21 соединен с вторым входом элемента И 18, выход которого соединен с первым входом элемента

4 ИЛИ. Второй вход последнего соединен с выходом элемента И 2, второй вход которого соединен с третьими входами элементов И 6 и 7 и с инверсным выходом триггера 16. Квход последнего соединен с общей шиной. Прямой выход триггера 5 соединен с первым входом элемента И 7 и входом управления счетчика 9, вход сброса которого соединен с выходом элемента И 6. Второй вход последнего соединен с инверсным выходом триггера 5 и входом управления счетчика 10, вход сброса которого соединен с выходом элемента И 7.

В исходном состоянии триггеры 15 и 16 установлены в состояние "О" подачей импульса на шину 22 сброса. На шине 23 управления установлен нулевой потенциал, запрещающий формирование опоры импульсов генератором 8.

Счетчики 9 и 10 работают в режиме сложения при единичном потенциале на входе управления, в режиме вычитания при нулевом потенциале. Триггер 5 переключается по задним фронтам входных импульсов.

Устройство поочередно работает в двух режимах: измерения периода следования Т; контроля пропусков.

Рассмотрим работу устройства в режиме измерения. Одновременно с подачей на шину 1 импульсов контролируемой последовательности (фиг ° 2) на шину 23 подается единичный потенциал, разрешающий формирование опорных импульсов с частотой f<= 1/t,. Предположим, что триггер 5 до подачи входных импульсов нахццится в состоянии "0". Тогда первый входной импульс проходит через элементы И 2, ИЛИ 4, И 6 (фиг. 2в), сбрасывает счетчик 9 и переключает в состояние

"1" триггер 5 (фиг. 2б) . Счетчик 9

25888

5 15 начинает считать опорные импульсы в режиме сложения. В течение времени Т до прихода второго импульса он сосчитает К„ опорных импульсов

К

Т< (1) о

Второй импульс проходит через эле менты И 2, ИЛИ 4, И на вход сброса счетчика 10 (фиг. 2г), сбрасывает его и переключает в состояние "0" триггер 5. Счетчик, 10 в течение времени Т считает опорные импульсы в режиме сложения. К моменту прихода третьего импульса он сосчитает К г опорных импульсов

К

Т г tî (2)

Счетчик 9 в течение времени Т до

2 прихода третьего импульса работает в режиме вычитания. На его первом выходе формируются импульсы по достижении им состояния и, причем пС (N, где N> - модуль счета счетчика 9. Выдача импульса происходит спустя время (Т,-дТ/2) = (К;t, — n t ), после прихода второго импульса.

Выходной импульс счетчика 9 запускает генератор 13 стробов который формирует строб-импульс длительностью А Т, определяемой по формуле дТ = 21Т (3) где 3 Т вЂ” относительная нестабильность периода следования входных импульсов;

Т,„;,„; максимальный период следования входных импульсов.

Если третий входной импульс попадает в строб, это свидетельствует о том, что интервалы Т, Тг равны между собой в пределах допуска. Поэтому измеренное значение интервала

Т = К, хранящееся в счетчике

10, равно периоду следования Т и работа устройства в режиме измерения заканчивается.

Если третий входной импульс не попадает в строб, что возможно при пропуске импульса или приходе импульса помехи, измерение текущих интервалов Т; продолжается до попадания

i-го входного импульса в строб.

В режим контроля устройство переключается при первом попадании входного импульса в строб, когда импульс с выхода элемента И 3 переключает в состояние "1" триггеры

15 и 16. Элемент И 2 закрывается нулевым потенциалом с выхода триггера 16 (фиг. 2ж) и триггер 5 начинает переключаться по импульсам переполнения счетчиков 9 и 10. Переполнение счетчиков 9 и 10 по вторым выходам происходит поочередно, с периодом Т (фиг. 2з). Двоичный код периода хранится после режима измерения в одном из счетчиков 9 и 10, сброс которых в режиме контроля не производится, что позволяет сохранить код периода Т. Генератор 13 стробов формирует последовательность стробимпульсов с периодом Т (фиг. 2д), которая импульсуется для селекции контролируемой последовательности по периоду следования. Импульсы хаотической помехи в стробы не попадают (фиг. 2а), поэтому и не влияют на работу триггеров 15 и 16, элемента 17, счетчика 20.

По каждому входному импульсу, 25 попавшему в строб, триггер 15 переключается в состояние "1", а по окончании каждого строб-импульса он переключается в состояние "0" по заднему фронту импульса формирователя

14, который формируется по заднему фронту строб-импульса. Выходной импульс формирователя 14 на шину 24 при этом не проходит.

Если i-й входной импульс пропущен, триггер 15 остается в состо35 и и янии 0 после сброса предыдущим строб-импульсом. Поэтому импульс формирователя 14 проходит на шину 24, свидетельствуя о пропуске импульса.

40 В слУчае гРУппового пРопУска m импульса, на шину 24 проходят подряд

m импульсов (фиг. 2и) .

Счетчик 20 с модулем, равным (m+1), считает пропущенные импульсы и в случае, если пропущено больше

m импульсов, вьщает выходной импульс, устанавливающий триггеры 15 и 16 в состояние "0". Устройство переключается в режим измерения периода °

Непопадание в стробы более m импульсоэ возможно в случае изменения периода следования Т, а также в случае.окончания контролируемой последовательности. В обоих случаях необ55 ходим возврат к исходному режиму работы — режиму измерения периода следования.

Таким образом, определение периода следования импульсов по равенст1525888

30

40

45 ву двух интервалов подряд и последующая селекция импульсов контролируемой последовательности по периоду следования позволяют повысить по5 мехоустойчивость устройства к импульсам хаотической помехи.

Контролируемая последовательность импульсов, поступающая на шину, образована двумя независимыми потоками импульсов: периодическим потоком и хаотическим потоком импульсов помехи.

Для определения вероятности сбоя определяют полную группу событий: поступление контролируемого импульса (КИ) и поступление импульса помехи (ИП) на 1 периоде; поступление

КИ и непоступление ИП; непоступление КИ и поступление ИП; непоступление КИ и непоступление ИП.

Устройство при событии 1 сбивается, лишь когда импульс помехи делит интервал Т на интервалы Т

Т или Т,-T dT. Вероятность Р, такого события определяют при условии равновероятного попадания импульса помехи на любой тактовый период интервала Т

P Рн.И ДТмаке ш 2

Р=- — — — - hX — — — — — ю

К t о где P — - вероятность поступления

КИ на 1 период;

P — вероятность поступления

И

ИП на 1 период.

Вероятность сбоя устройства определяют по формуле

Р Pqh K

+ Р + 1 сьев З 4 К

P Ри — (К - ДК) — — - = 1 - Р(1 - Р )—

К и

К-hK

"P P

К

ПриР =09,Р„=ОЗ,K 10 дК = 0 2 ° 10, полУчают Рсe = 0,37, Ф ор м ул а и з о б р е т е н и я

1. Устройство.для обнаружения потери импульса, содержащее первый элемент И, первый вход которого соединен с входной шиной и первым входом второго элемента И, первый элемент ИЛИ, 55 выход которого соединен с С-входом первого триггера, третий элемент И, четвертый элемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, второй триггер, третий триггер, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, пятый элемент

И, выход которого соединен с выходной шиной, шестой элемент И, первый и второй счетчики импульсов, второй элемент ИЛИ, третий элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом переполнения третьего счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходной шиной, а также генератор стробов, формирователь импульсов, генератор опорных импульсов и элемент НЕ, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости эа счет исключения ложных срабатываний при поступлении на входную шину контролируемой импульсной последовательности, содержащей импульсы помехи, в него введены четвертый элемент ИЛИ и шина сброса, которая соединена с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входами второго и третьего триггеров, причем инверсный выход второго триггера соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И и прямым выходом третьего триггера, а третий вход — с выходом формирователя импульсов и с С- и К-входами второго триггера, I-вход которого соединен с общей шиной, а S-вход через элемент НŠ— с входом сброса третьего счетчика импульсов, I- u

С-входами третьего триггера и с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с входом формирователя импульсов и выходом генератора стробов, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с первыми выходами соответственно первого и второго счетчиков импульсов, вторые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выходс вторым входом четвертого элемента И и первым входом третьего элемента И, причем прямой выход первого триггеоа

1525888

Фиг.2 соединен с входом управления первого счетчика импульсов, а инверсный выход — с входом управления второго счетчика импульсов и вторым входом третьего элемента И, третий вход которого соединен с третьим входом четвертого элемента И и инверсным выходом третьего триггера, причем выход генератора опорных импульсов соединен со счетными входами первого и второго счетчиков импульсов, входы

I сброса которых соединены с выходами соответственно третьего и четвертого элементов И, а К-вход третьего триггера соединен с общей шиной.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что генератор опорных импульсов выполнен управляемым, причем вход управления генератора опорных импульсов соединен с шиной управления.

)525888

Фи@ Л

Составитель

Редактор И. Касарда Техред Л.Олийнык Корректор С. Черни

Закаэ 7242/54 Тирах 884 Подписное

ВйИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10!