Цифровое устройство

 

Союз Советскмх

Соцмалмстнческин

Распублмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

657403 (6t) Дополнительное к авт. свил-ву (22) ЗаЯвлено 20.07.76 (21) 2390392/ J 8-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04 79 Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 18.04.79 г (51) М. Кл

G 04 F 10104

Гасударстеенный намитет

СССР ае делам нзебретеннй н аткрмтнй (53) УЛК 681.11 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. С. Парицкий и A А. Катков (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники и может быть использовано в спедящих системах и системах автоматического управления и контроля дпя обнаружения и фиксации экстремальных значений времен- 5 нЫх интервалов.

Известно устройство для автоматического измерения и контроля, вырабатывающее команды в момент, когда измеряемый временной интервал достигает эк- тв стремапьного значения, и состоящее из предохранителей время-напряжение, схемы запоминания и схемы сравнения. Временной интервал преобразуется в постоянное напряжение, которое запоминается и срав- нивается с напряжением последующего временного материала (1 ).

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения.

В частности, известно устройство, содержашее блок синхронизации, счетчик, счетный вход которого включен на выход схемы управления, а выход — на вход

2 регистра, причем первый вход схемы управпения является первым входом устройства (2).

Известное устройство не имеет возможности автоматической фиксации экстремального значения временного интерBB и&.

Белью изобретения является обеспечение автоматической возможности фиксации экстремапьного значения временного интервала.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены дополнительная схема управления, три схемы ИЛИ через первую из которых выход дополнительнойй схемы управления подключен ко второму входу регистра, две схемы И, вы-. ходы которых подключены к входам второй схемы ИЛИ„выходом подключенной к второму входу схесы управления и входу блока синхронизации, выходы которого подключены к соответствухшим входам счетчика и регистра, два триггера выходы первого из которьrx подУ

657 103 ключены на первые входы схем И и первый вход служит вторым входом устройства, а второй подключен к выходу блока синхронизации, переключатель, первая пара неподвижных контактов которого 3 подключена к выходам второго триггера, подвижный контакт ко второму входу первой схемы И, а первый контакт второй пары неподвижных контактов подключен к выходу второй схемы ИЛИ, второй кон- tO такт второй пары неподвижных контактов подключен к первому входу третьей схемы ИЛИ и второму входу второй схемы

И, который служит третьим входом устройства, а второй подвижньгй контакт сое- динен с первым входом дополнительной схемы управления, причем выход регистра через второй вход третьей схемы ИЛИ подключен на вход второго триггера, второй вход схемы управления, второй вход дополнительной схемы управления и второй вход первой схемы ИЛИ объединены и служат четвертым входом устройства, а третий вход дополнительной схемы уп23 равления включен на первый вход устройства.

Схема цифрового описываемого устройства изображена на чертеже.

Цифровое устройство содержит счетчик 1, на вход которого через схему управления 2 подключен вход 3 тактовых импульсов по цепи. Единичные выходы всех триггеров счетчика 1 .связаны с нулевыми входами триггеров регистра 4.

На вход регистра 4, включенного по схе35 ме счетчика, через логическую схему ИЛИ

5 и схему управления 6 подключен вход 3 тактовых импульсов по цепи. Схемы управления 2 и 6 могут бйть выполнены

40 в вице триггера, управляющего логической схемой И. На вторые входы схем управления 2 и 6 подан сигнал начала отсчета пд цепи 7, который подан также через логическую схему ИЛИ 5 на вход регистра 4.

Выходы старшего триггера регистра 4 через логическую схему ИЛИ экстремума

8 соединен со входом триггера экстремума 9. Оба выхода триггера экстремума через одну пару контактов переключателя

Ю

10 через первую логическую схему И сброса 11 и логическую схему ИЛИ сброса 12, соединены со вторым входом схе» мы управления 2 и через другие онтакты переключателя 10 - со

55 вторым входом схемы управления регистром 6. На этот же вход через еще

oQHH контакты переключателя .1.0 поВсоединена цепь окончания счета 13, котора я также связана со «торым входом логической схемы 1f.Ë È экстремума 8 и входом логической схемы И сброса 14, выход которсй соединен со вторым Входом логической схемы ИЛИ сброса 1.2.

Вторые входы обеих логических схем И сброса (11 и 14) подсоединены к различным выходам триггера сброса .15, у которого на один вход подключена цепь сигнала сброса 16, а второй вход связан с выходом гашения счетчика блока синхронизации 17, вход которого подключен к выходу логической схемы ИЛИ сброса 1.2 и у которого кроме выхода гашения счетчика, подключенного к соответствующему входу счетчика 1, имеются также выходы гашения регистра и перезаписи из счетчика в регистр, подключенные к соответствующим входам регистра 4 и счетчика 1.

Работа цифрового устройства происхо— дит следующим образом.

B исходном состоянии в связи с тем, что единичные выходы триггеров счетчика 1 связаны с нулевыми входами триггеров регистра 4, число из счетчика 1 переписывается в регистр 4 в обратном коде, а затем счетчик 1 сбрасывается в ноль, Сигнал начала счета, поступающий по цепи 7. на вторые входы схем управления 2 и 6, пропускает тактовые импульсы с входа 3 на входы счетчика 1 и через логическую схему ИЛИ 5 на вход регистра 4, добавляя предварительно единицу к числу, находящемуся в регистре.

Тактовые импульсы входа 3 подсчитываются в счетчике и подсуммируются к числу, находящемуся в регистре.

Сигнал окончания счета по цепи 13 поступает через переключатель 10 на третиф вход схемы управления 6, а через логическую схему ИЛИ экстремума 8— на счетный вход триггера экстремума 9.

Сигнал с выхода триггера 9 через переключатель 10, логическую схему И сброса 11 и логическую схему ИЛИ сброса 12 поступает на третий вход схем управления

2 и 6, прекращая подсчет тактовых импульсов счетчиком 1 и регистром 4.

В случае поиска минимума переключатель 10 находится в правом положении. Третий вход схемы управления 6 соединен непосредственно с цепью 1 3, а третий вход схемы управления 2 через логическую схему И 11 и логическую

6 г 7 4

45 схему ИЛИ 12 соединен с единичным выходом триггера О.

Тактовые импульсы, поступающие на вход регистра 4, добавляются к числу, записанному в нем и являющемуся обрат- 5 ным тому числу, которое было зафиксировано в предыдущем измерении. По сигналу начала счета через логическую схему ИЛИ 5 к нему предварительно добавляется единица, поэтому в момент, 10 когда количество импульсов, поступивших на вход счетчика 1, станет равным количеству импульсов, поступивших в предыдущем случае, регистр 4 переполнится. Старший триггер регистра, переходя из единичного состояния в нулевое, перебросит триггер экстремума 9 в единичное состояние. Сигнал через схему

И 11 и схему ИЛИ 12 поступает на третий вход схемы управления 2, закрывает ее и прекращает подачу тактовых импульсов на вход счетчика 1.

Таким образом, в счетчике 1 будет зафиксировано число, равное по значению предыдущему.

По приходу сигнала окончания счета по цепи 13 прекратится подсчет тактовых импульсов в регистре 4. Затем регистр гасится, информация из счетчика перезаписывается в регистр и счетчик гасится.

Такой цикл повторяется до тех пор, пока последующее число будет больше предыдущего (или равно ему). Б случае, если каждое последующее число будет меньше предыдущего, регистр не переполнится и вто число фиксируется в счетчике, так как он выключается сигналом окончания счета по цепи 13, который пройдя через логическую схему ИЛИ экстремума 8, перебрасывает триггер экстремума 9 в состояние,l.

Таким образом, в состоянии динамического равновесия в счетчике 1 будет .храниться наименьшее из всех чисел, по» ступивших на вход цифрового устройства.

B случае поиска максимума переключатель 10 находится в левом положении, и третий вход схем управления 2 и 6 через переключатель 10, схему И 11 и схему ИЛИ 1 2 подключен к нулевому выходу триггера экстремума 9. Прекращение .. счета в счетчике и регистре происходит, когда триггер 9 последовательно перейдет из состояния 0" в состояние "Г и вновь вернется в состояние 0 ". Для этого на его счетный вход

03 (1 через логическую схему ИЛИ 8 должно поступить два импульса — импульс окончания счета (цепь 1?) и импульс триггера старшего разряда регистра при его переполнении.

Если последующее число меньше предыдущего, то первый придет сигнал окончания счета, котсрый перебросит триггер

9 в состояние 3", но не выключит счетчик и регистр. При переполнении регистра 4 сигнал с его выхода вернет триггер 9 в состояние 0", и в счетчике и регистре прекратится подсчет импульсов.

В счетчике зафиксируется число, равное пре ды душе му.

Если последующее число больше предыдущего, то вначале переполнится регистр 4, который переведет триггер 9 в состояние ."1". Затем сигнал окончания счета (цепь 13) вернет триггер 9 в состояние "0 и прекратит подсчет импульсов в счетчике и регистре. В счетчике зафиксируется новое число, которое больше предыдущего.

Для перехода к измерению нового ряда временных интервалов экстремальное число, хранящееся в счетчике 1, сбрасывается сигналом, приходящим по цепи 16. Сброс осуществляется следующим образом.

По цепи 16 на триггер сброса 15

-подается сигнал сброса, который устанавливает этот триггер в состояние

Сигнал может подаваться либо вручную (от кнопки), либо автоматически из какого-нибудь регистрирующего устройства. При переходе триггера сброса 15 в состояние "1 логическая схема И сброса 11 запирается, а логическая схема И сброса 14 открывается. При этом обратная связь между регистром и счетчиком (между выходами триггера экстремума 9 и третьим входом схемы управления 2} разрывается. Первое измерение после перехода триггера 15 в

:остоянне " 1" осуществляется независияо от всех предыдущих измерений, так .как счетчик открывается сигналом начапа счета (цепь 15), а закрывается, независимо от состояния триггера экстремума 9, сигналом конца счета, приходящим из цепи 13 на третий вход схемы управления 2 через открытую логическую схему И сброса 14 и логическую схему ИЛИ сброса 12, Сигнал с выхода схемы ИЛИ 12 поступает также на вход блока синхронизацли 17, в котором вырабатываются три импульса управления

657403 цифровым устройством: импульс гашения регистра, импупьс перезаписи из счетчика

1 в регистр 4, импульс гашения счетчика 1. При этом в регистр вводиится в обратном коде первое число нового ряда измерений. Импульс гашения счетчика поступает также на второй вход триггера 15 и Возвращает его в состояние "0".

Логическая. схема И сброса 11 открывается и ВосстанаВливает связь между 10 триггером экстремума 9 и схемой управпения счетчиком 2 по цепи: выходы триггера 9, переключатель 10, схема И 1 1 схема ИЛИ 12, схема управления 2. Логическая схема И сброса 14 закрывается. 15

Теперь схема управления счетчиком будет закрываться только сигнапом с выхода триггера экстремума 9 и в дальнейшем цифровое устройство работает в режиме поиска экстремума, сравнивая второе из- 20 мерение с первым измерением, третье с экстремальным иэ первых двух, четвертое — с экстремальным из первых трех и т.д.

Формула изобретения

Пифровое устройство, содержащее бпок синхронизации, счетчик, счетный вход которого вкпючен на выход схемы управпения, а выход — на вход регистра, причем первый вход схемы управления является первым входом устройства, о т и и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности автоматической фиксации экстремапьного значения временного интервапа, в него введены дополнительная схема управпения, три схемы ИЛИ, через первую из которых выход допопнитепьной схемы 40 управпения подключен ко второму входу регистра, две схемы И, выходы которых подк пючены к входам второй схемы ИЛИ, выходом подключенной ко второму входу схемы управпения и вхогу блока синхронизации, выходы которого подключены к соответствующим входам счетчика и регистра, два триггера, выходы первого иэ которых подключены на первые входы схемы И и первый вход спужит вторым входом устройства, а второй подключен к выходу блока синхронизации, перекпючатель, первая пара неподнй жных контактов которого подкпючена к выходам второго триггера, подвижный контакт — ко второму входу первой схемы И, а первый контакт второй пары неподвижных контактов подключен к выходу второй схемы ИЛИ, второй контакт второй пары неподвижных контактов подключен к первому входу третьей схемы ИЛИ и второму входу второй схемы И, который служит третьим входом устройства, а второй подвижный контакт сое динен с первым входом допопнительной схемы управления, причем выход регистра через второй вход третьей схемы ИЛИ подключен на вход второго триггера, второй вход схемы управления, второй вход дополнительной схемы управления и второй вход первой схемы ИЛИ объединены и служат четвертым Входом устройства, а третий вход допопнительной схемы управпения включен на первый вход устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ¹ 2306357/18-10, кп. 604 F 10/04, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

2. Горшков А. П. Аппаратура для частотных и временных измерений.

М., Соврадио", 1971, с. 232-246.

БНИИПИ Заказ 1793/46

Тираж 501 Подписное

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