Цифровой анализатор структуры дискретного сигнала

юз СоветскихиилистическихРеспублик САН ИЕ РЕ ТЕ Н ИЯ 88 МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К еВТОР(51) М. Кл. б 041 11/О 018005/1 4.74 22) Заявлено присоединением заявки-осударственныи комитеСовета Министров СССРпа делан изобретенийи открытий 23) оритет 53) УДК 621.317.7(088.8) Опубликовано 15.10.75. Дата опубликования оп Бюллетеньсания 17.05,76 Авторыизобретени А. Макашев и Ю. Г. Шмидт аявитель(54) ЦИФРОВОЙ АНАЛИЗАТОТРУКТУРЫ ДИСКРЕТНОГО СИГН Перечисленные устроиства выполнены напотенциальных логических элементах. ТригО геры, выполненные на таких элементах, кроИзобретение относится к цифровым измерительным приборам и может найти применение при проверке сложных цифровых устройст(в в процессе изготовления, ремонта и эксплуатации для измерения временных положений сигналов.Известен цифровой анализатор структуры дискретного сигналила, состоящий из эталонного генераторавходного элемента, счетчика с индикацией счета и схемой сброса на нуль, который производит измерения временного интервала от момента появления,импульса начала счета до первого юьпульса окончания счета путем подсчета числа периодэв эталонного генератора.Недостатком известного устройства является то, что временное положение сипналов, следующих после сигнала окончания счета, пе определяется, Произвести такиэ измерения с помощью электроннолучевого осциллографа при достаточно большом цикле повторения всей совокупности сипналов на кантролируе. мом выходе практически невозможно пз-па ограниченной длительности развертки.Для обеспечения измерения временного 2 положения любого сигнала в общей совокупности сигналов на одной шине и распозпавания вида этих сигналов предлагаемый анализатор снабжен блоком выделения импульсов начала и конца сигнала, регистром сдвига, блоком анализа вида сигнала и переключателем, причем два выхода блока выделения импульсов начала и конца сигнала подключены к входам блока анализа вида сигнала, а третий - к входу регистра сдвига, выход которого через переключатель соединен с входом входного элемента, подключенного к выходу блока анализа вида сигнала,На фиг. 1 изображена функциональная схема описьвваемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов (а - тактовые импульсы, б - импульсы начала цикла, в - пример простейшего исследуемого сигнала),Устройство состоит из блока 1 выделения импульсов начала,и конца сигнала, регистра 2 сдвига, входного элемента 3, эталонного генератора 4, счетчика 5 с индикацией результата счета и схемой сброса в нуль, блока б анализа вида сигнала, схемы 7 выделения первого тактового импульса после начала и конца каждого сигнала, двухразрядного регистра сдвига 8 и схемы ИЛИ 9, схемы И 10, триггеров 11 - 14, схем И 15 - 18, схемы задержки 19 и переключателя 20.ме обычных выходов 1 и 0 имеют выходы четных и нечетных входных импульсов, В Дальнейшем, В каждом случае будет указыва 1 ьс 51 кякОЙ пз Вьходов испо,ьзуетс 5.Усрой тво раоотяет следу 10 щп Оорязо)1. Входпо 1 (11 сс;1 сд",с)1 ыГппял, тактовые )- 1 У)С П П)ПУЛи ) 1 ЧЯЛ ЦИКЛ ОДЯОГС 5 соо)вег оп) ВОт;:",В а 5 н О 5 И). ,ЛЬСЯМН ПЯЧЯ,Я П 1 КЛЯ;ОГУТ 1 .ООЫС спГИЯ,1 ы, ИОВ ГОРЯ 0 Ц 1;ес 1 ОДпи 1)аз 31 01 л иовторсппя всей совокупности наследуемых сгпя,Ов. Поэтопу вре)зипая расстановка сигналов определяется относительно импульсов ичала цикла.Сигпал начала цикла подается на входной элемент 3, и с его появлением последний начинает пропускать сигнал эталонного генератора 4 па вход счетчика 5. Одновременно сигнал начала цикла устанавливает первый разряд регистра 2,в 1, а остальные разряды - ,в О. Схема 7 производит выделение первого тактового импульса после начала и коиця ка)кдого сигнала, поступаОщего на его,вход. Таким образом, при поступл- пии на вход одиночного импульса схеьма 7 выделит тактовый импульс, совпадающий по времени с импульсом па входе, и следующий тактовый )пульс. При действии на входе пачки и)пульсов схема выделяет тактовы 1 импульс, соответствующии первому импульсу пачки, и тактовый импульс, идущий после окончаипя пачки. При действии па входе СТР 002 ВЫДЕЛЯЮТСЯ ТЯКТОВЬЙ ИМПУЛЬС, СООТ- ветствуОщий началу строба, и тактавы 1 импульс, идущий посло ОкОнчяпия строоя,1-1 а выходе Б Выделяются импульсы, соот ветствующие окончанию каждого сигна;а. Импульс, соответсгвующий началу сигнала, подается на двухразрядный регистр сдвига 8, па вход сдвиг которого подаются тактовые импульсы. Таким образом на выходе А выделяется второй тактовый импульс после начал а сигнал а.Выделение второго от начала сигнала тактового импульса обусловлепо следующими прчина)и, Во-первых, при действии па входе одиночного пмульса поиьятся сигналы ПЯЧЯ;1 П КОПЦ, ОТСТ 05 ПЦПЕ ДР 1 ОТ ДРГа НЯ период 1 кГОВОЙ асто 11, ь 1 тобы пз этих дВУх СИГИЛОВ ПО., ЧИТЬ ОДПП, ПЪП 5 ЛЬС ПЯ 1 ЯЛЯ З 1 держпВяегс 51 реГистро) 8 п 2 Один период тактовой частоты и таким образом совмещается Во времени с импульсом конца сигнала.Во-:вторых, при действии на входе протяженного сигнала (пачка или строб) схема 7 вырабатывает импульс начала сразу, а импульс конца - с задор)ккой на один период тактовой частоты. Примензние регистра 8 позволяет получить сигпалы начала и конца, задор)каиные относительно реальных на одип период тактовой частоты. Эту постоянную ошибку легко учесть и откорректировать,Импульсы с выходов А и Б ооъединяются схемой ИЛИ 9 и подаются па регистр 2 в качестве импульсов сдвига Так как первый4881844разряд регистра 2 был уста 5 иовлен сигналом начала цикла в 1, то в момент появления импульса начала первого сгнала 1 поя- В:тс 5 во Втором разряде, а в момент появле.- ,. Ипя и)пульс.конца этого снпала - в тпе 15 20 25зО зз 4 О4 З Эд ьо65 1 Е)1 РЯЗР 5 Р П Т ЦС Выхода )ег:стра 2 сигнал через перек.10 атегь постуяс ИЯ ВходиОЙ. элемент 3. рекр 1 шя т прохождение сити ало 5 эало 1 ИОГО гснеряОря пя сче к 5, кото)1111 свопм индпкаторпым 5 строиством покажет врзмеппое положение начала или конца исследуемого сигнала. В следующем цикле процесс измерения повторится.Часто более удобным являзтся измерение числа тактовых импульсов от начала цикла до начала или конца исследуемого сигнала, Для этого на входной элемент 3 вместо сигналов эталонного генератора 4 необходимо подать тактовые импульсы.Для определзпия вида сигналавременное положение которого измеряется, служит блок б. Работа его происходит следующим образом. Входной сигнал подается на счетный вход триггера 11 и через схему И 10, на второй вход которой подаются тактовые импульсы, на счетный вход триггера 12. Выход Г триггера 11 является Выходом четных импульсов, поэтому появление сигнала наэтом выходе произойдет при действии на входе двух и более импульсов и будет являться призпакоя пачки, Сигнал с выхода Г устаиавливает триггер 13 в 1.Единичпый Выход этого триггера подается па схемы И 15, 1 б. На Вторые Входы этих схем подаются сигналы с выходов А и Б соответственно, а па третьи входы - сигнал с переключателя. Таким образом, сигнал на выходы схемы И 15 (выход Е) Возникает в том случае, когда производится измерение временного положения начала пачки, так как сигналы на выходе А и на выходе периклочателя за время одного цикла совпадают во времени только один раз, На выходе схемы И 1 б сигнал появится при измерении Временного положения копна пачки. Триггер 11 устпавливается в исходное состояппс (О) импульсом с Входа Б, а триггер 13 - тем ке импульсом, но задержанным схемой зядер)ккп 19.Прп Воздействии па вход устройства пачки или строоа на выходе схемы И 10 всегда оудет пачка тактовых импульсов.В случае появления строба па входе на нечетном выходе В триггере 11 возникает сигнал, длящийся во время существования строба. На выходе Д триггера 12 сигнал появит 5 ся аналогично выходу Г триггера 11. Сигналы с выходов В и Д поступают на схему И, стоящую в цепи установки триггера 14 в 1. Такм образом, триггер 14 устанавливаетс 51 в 1 в случае совпадения сигпалов с выходов В и Д, что возмоино только при появлении па входе строоа, Работа схемИ 17, 18 происходит аналогично схе.5мам И 15, 16, установка триггера 12, 14 в исходное состояние производится так же, как и триггеров 11, 13 соответственпо. Таким образом, триггеры 11, 12 являются устройствам Опреде;ен 5 признака сигнала, триггеры 13, 14 - памятью признака на время действия сигнала, а схемы И 15, 16, 17, 18 - селекторами признака, Сигналы с выходов схем И 15, 16, 17, 18 используются для включения соответствующих индикаторных устро й ств.Наличие показания счетчика 5 при отсутствии сигналов с выходом Е, Ж, 3, И указывает на то, что в это время па вход устройства имеется одиночный импульс.Для примера рассмотрим простейшую совокупность сигналов, состоящую из одиночного импульса, пачки из 5 импульсов и строба (фиг. 2 в). Вместо импульсов эталонного генератора, как было оказано ранее, используются тактовые импульсы. Период повторения всей совокупности сигналов выбран в 18 тактовых импульсов. При установке переключателя в положение 1 счетчик 5 покажет цифру два, что соответствует двум тактовым иипульсах от начала цикла до начала одиночного импульса.При уэстановке переключателя в положение 2 счетчик 5 покажет цифру пять и включится индикаторно устройство начало пачки.В положении 3 переключателя счет 488184 вклОчптс 5 пачки и чпк 5 покажет ш 1 ру девять и:щдикаторное устройство коцецт, д.В положении 6 переключателя сигналокончания счета це появляггся, так как царегистр сдвига за цикл поступит только пять импульсов сдвига, ц счетчик 5 будет непрерывно считать тактовые юцульсы, это укажет на то, что все сигналы просмотрены.Если использовать для измерения сигналэталонного генератора, то положение сигналов будет измерено во времени с точностпо, определяевой эталонным генератором. Предмет цзобретсця г Цифровой анализатор структуры дискретного сигнала, содержащий эталонный генератор, входной элемент, счетчик с цндикаци ей результата счета и схемой сброса в нуль.отличающийся тем, что, с целью расширения функццональцых возможностей, он снабжен блоком выделения импульсов начала и конца сигнала, регистром сдвига, блоком ана 2 з лиза вида сигнала ц переключателем, причемдва выхода блошка в.деления импульсов начала и конца сигнала подключены к входам олока анализа вида сигнала, а третий - к входу регистра сдвига, выход которого через зо пер ключатель соединен с входом входногоэлемента, подключенцопо к выходу блока аализа вида сигнала,488184 0 1 2,7 Ф 5 б 1 У 9 1 О 11 12 У й 1 б 1 б 1718 б 1 2 д Ф Р б Сос ганиель В. СтепановТскред 1, Ханеева Корректор Т, Добровольская Редактор С. Хейфиц МОТ, Загорский филиал аказ 708 Изд.1913 Тираж 529 Подпи"ное Ц ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45