Счетчик импульсов, сохраняющий информацию при перерывах питания

 

Изобретение относится к of пасти автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в программно-временных устройствах, при экс плуатации которых возможны перерывы питающего напряжения. Целью изобретения является расширение области применения счетчика за счет уменьшения чувствительности к разбросу параметров элементов г - емы и входных сигналов при увеличенном температурном диапазоне работы. Счетчик содержит последовательно включенные между собой счетные ячейки, основными элементами которых являются (Ъерритовый сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса , логические элементы типа И-ЧЕ, НЕ, RC-цепочка, развязывающий диод, ограничительные резисторы, а также инвертор и элемент задержки. Во время действия сигналов на счетном входе счетчика производится считывание инсЪормации с разрешенных для опроса сердечников, а с помощью задержанных сигналов происходит формирование выходных сигналов. 2 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1633490

Ц1)5 Ч 03 К 23/76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А 8ТОРСИОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3857909/63 (22) 25.02.85 (46) 07.03.91. Бюл. 11 9 (71) Научно-исследовательский институт точной механики (72) В,Ч. Лукьянов и М.H. Некрасс ва (53) 681.3.055(088.8) (56. Авторское свидетельство СССР

9 600739, кл. Н 03 К 23/10, 1975.

Будинский Я. Транзисторные переключающие схемы. — M. Связь, 1965, с. 422-423, рис, 327. (54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, СОХРАНЯЩИг1

ИНФОРМАЦИЙ ПРИ ПЕРЕРЫВАХ П1!ТА1П1Я (57) Изобретение относится к ос насти автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в программно-временных устройствах, при эксплуатации которых возможны перерывы питающего напряжения, Целью изобретеИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано преимущественно в программно-временных устройствах, при эксплуатации которы. возможны перерывы питающего напряжения.

Цель изобретения — расширение области применения счетчика за счет уменьшения его чувствительности к разбросу параметров элементов схемы и входных сигналов при увеличенном температурном диапазоне работы.

На Аиг. 1 представлена схема счетчика импульсов; на фиг.2 — циклограмма его работы (индексами KI-К6 обозначены точки съема импульсов).

2 ния является расширение области применения счетчика за счет уменьшения чувствительности к разбросу параметрон элементов i емы и входных сигналов при увеличенном температурном диапазоне работы, Счетчик содержит последовательно включенные между собой счетные ячейки, основными элементами которых являются Ьерритовый сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса, логические элементы типа И-НЕ, НЕ, RC-цепочка, развязывающий диод, ограничительные резисторы, а также инвертор и элемент задержки. Во время действия сигналов на счетном входе счетчика производится считывание информации с разрешенных для опроса сердечников, а с помощью задержанных сигналов происходит формирование выходных сигналов. 2 ил.

Счетчик состоит иэ последовательно включенных между собой ячеек 1 двоичного счета, инвертора 2, элемента 3 задержки и имеет счетный вход 4 и два счетных выхода - основной 5 и дополнительный 6.

Счетная ячейка 1 включает в себя ферритовый сердечник 7 с прямоуголь; ной петлей гистереэиса с тремя рабочими обмотками — выходной 8, записи 9 и считывания 10, и двумя технологическими — кодирования 11 и обнуления 12, двухвходовые логические элементы И-НЕ 13-15, логический элемент

НЕ 16, Интегрирующую RC-цепочку, состоящую из резистора 17 и конденсато1633490

Счетные импульсы положительной полярности длительностью порядка

3-5 мкс и периодо:- следования Тп со счетного входа 4 поступают на вторые входы элементов И-Hl . !5 всех счетных ячеек и на вход элемента задержки 3, где происходит их задержка на время, равное t> Величина времени задержки выбирается несколько большей длительности входных импуль4

СоВ (4Hr.2 ) для обеспечения временного разделения процессов записи и

55 ра 18, r нагруэочным резистором 19 и рдзнязынающим диодом 20, а также ограничительные резисторы ?I и 22 и имеет счетные входы 23-26 и счетные

5 выходы 27 и 28.

Конец обмотки 9 записи и начало обмотки 10 считывания объединены и подключены к общей шине питания положительного потенциала +Ел. Конец выходной обмотки 8 подключен к общей шине питания нулевого потенциала, а начало этой обмотки — к счетному выходу 27.

Каждая -я счетная ячейка, где

i=2,3,...,п, соединена н предыдущей (i-1)-й посредством двух сигнальных линий, Вместе с тем счетный вход

23 у 1-й счетной ячейки подсоединен к выходу иннертора 2, а соответствую- 20 щий вход 24 подсоединен к счетному входу 4. Счетный выход 28 последней и-й счетной ячейки является одновременно и основным выходом 5 устройства, а счетный выход 27 — соответствующим дополнительным выходом 6. Счет. ные входы 25 всех счетных ячеек объединены друг с другом, с выходом элемента 3 задержки и подсоединены к выходу инвертора 2. А счетные входы

26 всех счетных ячеек, также объединены друг с другом, соединены с входом элемента 3 задержки и подключены к счетному входу 4 устройства.

Счетчик работает следующим образом, В исходном состоянии ферритоные сердечники 7 всех счетных ячеек

1 — 1 ") находятся н "0", При подключении устройства к источнику питания 40

+F.z на выходах элементов И-НЕ 13-15 устанавливается уровень логической

"1", а на выходе элемента НЕ 16 уровень логического "0 . Напряжение на счетном выходе 27 первой счетной 45 ячейки 1 отсутствует. считывания информации с ферритового сердечника 7.

Первый счетный импульс, поступающий со счетного входа 4, также на первый вход элемента И-НЕ 15 в перной счетной ячейке 1, нызынает подключение обмотки 10 считывания к источнику питания, Протекающий по обмотке !О ток подтверждает нулевое состояние ферритоного сердечника 7. При этом на выходной обмотке 8, следовательно, и на счетном выходе 27 счетной ячейки I сигнал отсутствует. Во время действия первого импульса не происходит опроса ферритовых сердечников во второй счетной ячейке 1 и последующих счетных ячеиках 1, i=3.. °,,n, (i) ° польку элементы И-HF, 15 остаются закрытыми из-за блокировки нулевыми уровнями напряжений по их первым входам, Через время t> появляется сигнал логической 1 на первом входе элемента И-НЕ 13 и на втором входе элемента И-НЕ 14. Состояние выхода элемента И-HE 13 при этом не изменяется, а элемент И-НЕ 14 во нремя действия задержанного импульса находится в открытом состоянии. Вместе с тем током, протекающим через обмотку 9 в ферритовом сердечнике, записывается "I".

Изменения состояния элементов второй счетной ячейки и последующих счетных ячеек задержанный импульс не вызы-.. вает.

Второй счетный импульс, поступающий на счетный вход 4 устройства, с помощью элемента И-IIE 15 в первой счетной ячейке производит считывание из *ерритоного сердечника 7 ранее записанной в него "1". Импульс полое жительной полярности в обмотке 8, возникающий при переключении ферритоного сердечника из состояния "1 в состояние 0, поступает через диод

20 18 и заряжает его,После окончания действия импульса с обмотки 8 конденсатор

I8 разряжается через резистор 19 и входное сопротивление элемента И-НЕ

I3.. Ièîä ?0 препятствует разряду конденсатора 18 через обмотку 8, Параметры RC-цепочки выбраны таким образом, чтобы конденсатор 18 успенал заряжаться до уровня логической I н течение действия импульса с обмотки 8 и сохранял бы уровень логичес!

63349П кой 1" к моменту действия задержанного импульса, Второй счетный импульс после задержки í элементе 3 изменяет состоя5 ние элемента И-HF. 13, в силу действия на его втором нходе напряжения логическои "1". На выходе указанного элемента И-НЕ 13 формируется импульс отрицательной полярносги, цлитель- 10 ность которого равна длительности задержанного счетного импульса фиг,2), Этот импульс янляеTcя выходным счет ной ячейки и служит сигналом переноса

1 в следующий разряд (счетную ячей- !5 ку) счетчика, Вместе с тем, импульс с выхода элемента И-НЕ 13 прик |адынается также и к первому входу элемента

И-НЕ !4, блокируя действие н это самое время положительного импульса той же длительности с выхода элемента НЕ

1б по второму входу элемента И-HF, 14.

В результате состояние на выходе элемента И-НЕ 14 не изменяется, записи

"1 н ферритоный сердечник не проис.— ходит и он ос.тается в состоянии 0 .

Вторая счетная ячейка 1 полу-!

z) чает разрешение на опрос своего серет с импульсом на втором входе элемента И-НЕ 15 второй счетной ячейки и вызывает его срабатывание. Работа второй и последующих счетных ячеек не отличается от работы первой счетной ячейки, Таким образом, после прохождения на вход устройства двух импульсов первая счетная ячейка вновь оказывается в состоянии 0, а вторая счетная ячейка — в состоянии 1, т,е. ячейки работают н двоичном счете.

Носле поступления третьего импульса н первой счетной ячейке запись вается "1", вторая и все последующие ячейки запрещены для опроса, Таким образом, во второй ячейке сохраняетв Il ся записанная 1

При поступлении четвертого счет40

50 ного импульса на вход устройства вновь

Разрешен про сердечник: vo второй 55 счетной я- ейке и на ее выходе но время деи"тния задержанного импульса формируется выходной сигнал переноса 1 н следующий разряд счетчика и т.д. дечника только в момент поступления на вход устройства второго счетного 30 импульса, т.е. в момент образования положительного импульса на выходной обмотке 8 предыдущей счетной я .ейки 1. Этот импульс во времени совпадаНредllët а». »|й счетчик легко реализуется н» ста партных микросхемах, позволяет непосредственно сопрягать его с другими устройствами, такм.е выполненными на микросхемах, В опытных образцах счетчиков применяются микросхемы серий 133 и 134. В одном разряде счетчика половина корпуса

1ИС 134ЛБ1 и половина корпуса

1Р!С 33.!!".Н, Наибольший эффект достигается при исполь зовании счетчика в перепрограммируемых программно-временных уст )oAcTBïõ, требую»и.х ннедения и счетчик информации н двоичном коде гри отключе нном ис Tочни ке питания . о р м у л а и з о б р е т е н и я

Счетчик импульсов, сохраняющий информацию при перерывах питания, содержащий инвертор и последовательно соединенные счетные ячейки, каждая из которых содержит ферритовый с прямоугольной петлей гистерезиса сердечник с тремя рабочими обмотками — выходной, записи и считывания, последовательно соединенные первый резистор и конденсатор, а также второй резистор, о т л и ч а ю Ш и и с я тем, "то, с целью расширения области применения за счет уменьшения чувствительности к разбросу параметров элементов схемы и входных сигналов при увеличенном температурном диапазоне работы, дополнительно введен элемент задержки, вход которого подключен к входу устройства, а выход к третьим входам всех счетных ячеек, а в каждую счетную ячейку дополнительно введены три элемента И-НЕ, элемент НЕ, третий и четвертый резисторы и диод, анод которого соединен с началом выходной обмотки и вторым выходом этой счетной ячейки, а катод диода через последовательно установленные первый резистор и конденсатор соединен с концом выходно" обмотки, соединенным также с обшей шиной питания, второй резистор подключен параллельно конденсатору, общая оточка соединения перного и второго резисторов и конденсатора подсоединена к второму входу первого элемента И-НЕ, его выход, являясь одновременно и первым выходом счетной ячей! и, подсоединен к первому входу второго элемечта И-НЕ, а первый вход первого элемен1633490 та И-HE соединен с третьим входом счетной ячейки, выход BTopoI элемента И-НЕ через третий резистор подсоединен к началу обмотки записи, конец которой объединен с началом обмотки считывания и одновременно с общей шиной питания положительного потенциала, второй вход второго элемента И-НЕ соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с первым входом счетной ячейки, второй вход счетной ячейки соединен с первым входом третьего элемента И-HE выход которого через четвертый резистор подсоединен к концу обмотки считывания, второй вход третьего элемента И-НЕ соединен с четвертым входом счетной ячейки, при этом у первой счетной ячейки четвертый вход объединен с вторы.".. входом и подсоединен к входу устройства, а ее первый вход соединен с выходом инвертора, у каждой -й счетной ячейки, где i=2,3,...,п, первый вход соединен с первым выходом (i-1)-й ячейки, второй вход соединен с вторым выходом предь»душей ячейки, третьи входы всех счетных ячеек подключены к входу инвертора, четвертые входы всех счетных ячеек объединены и подключены к входу устройства, первый выход и-й счетной ячейки подключен к осно лому выходу устройства, а второй выход этой ячейки является его дополнительным выходом.

Составитель П, Фоминых

Редактор Н. Лазаренко Техред Л.Олийнык Корректор Н,Ревская

Заказ 622 Тираж 460 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101