Устройство для счета импульсов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ Союз Советсних Социалистических Республик(51)М, К 06 М 3/О осударствеиный комит СССР но делам изобретений н открыти йК 621.374, 32 (088,8) 2) Авторизобретения Л. Варанов 71) Заявител рдена Ленина институт кибернетики АН Украинской СС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ИМПУЛЬС Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в различных областях техники и проььшленности для раздельной регистрации входных воздействий любой физической природы, поступающих одновременно по нескольким параллельным каналам, например для раздельной регистрации количества производимой продукции различных типов и т.п.Известен счетчик импульсон, содержащий 0+1 параллельных регистров и коммутатор каналов, где И - количество входных каналов 1).Недостаток этого многоканального счетчика импульсов заключается в росте аппаратурных затрат пропорционально произведению колИчества входных каналов на количество разрядов регистров, что приводит к существенным аппаратурным затратам.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для счета импульсов, содержащее регистр, блок синхронизации, триггер, элементы задержки, логические элементы И, ИЛИ, НЕ, причем нходные шины каждого канала подключены к первым нходам группы элементов И соответственно выходы которых подключены к первымвходам группы элементов ИЛИ соответственно, блок синхронизации подключен первым выходом к первому входупервого элемента И и вторым выходом - ко вторым входам группы элементов И, триггер подключен нулевым выходом к первому входу второгоэлемента И и единичным входом - квыходу первого элемента И, второйвход которого соединен с выходомпервого элемента группы элементовили 2),Недостаток известного устройства - относительная сложность егореализации,Цель изобретения - упрощениеустройства,Постанлен н ая цель дости гаетсятем, что в устройство для счета импульсов, содержащее регистр, блоксинхронизации, выходы которогоподключены к первому входу первогоэлемента И и к первым входам группы элементов И, вторые входы которой являются входами устройстна,выходы перной группы элементов Исоединены с соответствующим входомгруппы элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ группы элементовИЛИ подключен ко второму входу первого элемента И выход которого соединен с единичным входом триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу второго элемента И и элементы ИЛИ, НЕ и задержки, введена группа элементоь задержки выходы регистра подключены соответственно к перному входу элемента ИЛИ и к нулевому входу триггера, единичный выход которого через первый элемент задержки соединен со вторым входам элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго элемента И, выход которого соединен со входом регистра выходы всех последующих элементов ИЛИ группы элементов ИЛИ, кроме первого, через соответствующий элемент задержки подключен ко второму входу предыдущего элемента ИЛИ группы элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ группы элементов ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, вход которого соединен с Выходом сии кронин атора выход тре" тьего элемента И подлючен ко второму входу послецнего элемента ИЛИ группн элементов 1.Л 11На чертеже приведена структурная схема устройства для счета импульсов.Устройство содержит ретистр 1, блок 2 синхронизации, тригтер 3, элемент 4 3 дценжки . группу элементов 5 задержки, группу элементов и 6, группу элементов ИЛИ 7 элементы И 8-10, элемент ИЛИ 11, элемент НЕ 12 и входные шины 13.Реги стр 1 подключен инверсным выходом к нулевому входу триггера 3, единичный выход которого подключен к входу элемента 4 задержки, Блок 2 синхрониз дции подключен первым выходом к первому входу перного элемента И 8, второй нход которого соединен с выходом первого элемента группы элементов ИЛИ 7 и первым входом третьего элемента И 10. Триггер 3 подключен единичным входом первого элемента И 8 и нулевым выходом к первому входу второго элемента И 9, выход которого соединен с входом регистра 1. Прямой выход регистра подключен к первому входу элемента ИЛИ 11, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И 9, Выход элемента 4 задержки подключен ко второму входу элемента ИЛИ 11, Выхоц соответствующего элемента группы элементов И б подключен к первому входу соответствующего элемента группы элементов ИЛИ 7, Выход соответстьующего элемента группы элементов ИЛИ 7 каждого канала соединен через элемент 5 задержки со вторым входом элемента группы ИЛИ 7 ,последующего канала, Третий элемент И 10 подключен ко второму входу последнего элемента группы элементовИЛИ 7 и вторым входом - к выходуэлемента НЕ 12, выход которого соединен с первым выходом блока 2 синхронизации, Выходные шины 13 каждогоканала подключены к первым входамгруппы элементов И б соответственно,нторые входы которых соединены совторым выходом блока 2 синхронизации, Устройство работает следующим образомВ исходном состоянии регистр 1очищен, а триггер 3 находится в нуленом состоянии, в которое его устанавливает единичный сигнал инверского выхода регистра 1,Блок 2 синхронизации вырабатываетпо первому выходу синхронизации импульсы с частотойРй(1)игце Й - частота тактовых сигналов,К - определяется максимальнымчислом 2 я регистрируе 1 йх импульсовпо одному каналу, а по второму выходу - импульсы опроса с частотойГ(2)где К - количество входных каналов.Регистр 1 выполняет функцию задержки импульсных сигналов на время1 и К(3)Р Еи имеет возможность хранить динамическим способом К двоичных кодов пои разрядов в каждом,В исходном состоянии второй элемент И 9 открыт по первому входуединичным сигналом нулевого выходатриггера 3, а на втором входе элемента ИЛИ 11 через элемент 4 задержки действует нулевой сигнал единичного выхода триггера 3. Таким образом, цепь циркуляции последонательных двоичных кодов с прямого ныходарегистра 1 на его.-вход замкнута.Исходное состояние устройстна сохраняется до поступления по входным шинам 13 последовательностей импульсов,Предположим, что в момент действия импульса опроса, поступающего совторого выхода блока 2 синхронизациина вторые входы нсех элементов И бна все входные шины 13 поступаютсчетные импульсы. В этом случае срабатывают все элементы И б, с выходакоторых импульсные сигналы поступают на первые входы элементов ИЛИ.7,Счетный импульс первого канала свыхода первого элемента ИЛИ 7 поступает на второй вход первого элемента И 8 и первый вход третьего элемента И 10. В это время на первомвыходе блока 2 синхронизации действует синхронизирующий импульс, который поступает на первый вход первого элемента И 8, открывая его, иФормула изобретения через элемент НЕ 12 закрывает повторому входу третий элемент И 10,Таким образом, счетный импульспервого канала проходит на выходпервого элемента И 8, устанавливаятриггер 3 в единичное состояние, 5а на выход третьего элемента И 10не поступает, Установка триггера3 в единичное состояние приводит кзапиранию второго элемента И 9 попервому входу и к действию единичного сигнала единичного выхода триггера 3 на втором входе элемента ИЛИ11, спустя время задержки элементом4, которое равно длительности импульса.Триггер 3 возвращает в нулевоесостояние единичный сигнал инверсного выхода регистра 1 в моментсчитывания нулевого кода младшегоразряда двоичного кода первого канала. Возврат триггера 3 э единичное 20состояние приводит к формированиюна выходе второго элемента И 9 импульсного сигнала, так как по первомувходу он открывается единичным сигналом нулевого выхода триггера 3, 25а на втором входе второго элемента И9 на время длительности импульса элементом задержки 4 через элемент ИЛИ11 поддерживается единичный сигналпредыдущего единичного состояния тригЗгера,Импульсный сигнал с выхода второго элемента И 9 записывается врегистр 1 по месту первого разрядадвоичного кода первого канала, ос- Зтальные (нулевые) разряды которогопереписываются без изменения с прямого выхода регистра 1 на его входчерез элементы ИЛИ 11 и И 9,В это время счетные импульсы второго и всех последующих каналов циркулируют в регистре, образованномпоследовательным соединением элементов задержки 5 на один период тактовой частоты и элементов ИЛИ 7; Цепьциркуляции этого регистра заьикается через третий элемент И 10, который открыт по второму входу элементомНЕ 12 ввиду отсутствия синхронизирующих импульсов на первом выходе блока 2 синхронизации, 5 О Параметры многоканального счетчика импульсов выбираются такими,чтобы выполнялось соотношениеп=К, (4) где п - количество разрядов двоичного кода одного канала,К " количество входных каналов.Соотношение (4) обеспечивает э адержку импульсного сигнала в цепи циркуляции регистра, образ ов анно го О последовательным соединением элементов задержки 5, элементов ИЛИ 7 и третьего элемента И 10, на времяи Ъд. =Г(5)б 5 Соотношение (5) обеспечивает совпадение на входах первого элемента И8 счетного импульса второго каналас синхронизирующим импульсом, действующим на первом выходе блока 2 синхронизации с частотой Г/и, к моментусчитывания с выхода регистра 1 младшего разряда и-разрядного двоичногокода второго канала,Таким образом, триггер 3 установится в единичное состояние счетнымсигналом второго канала к моментусчитывания с выхода регистра 1 млаДшего разряда двоичного кода второгоканала, Счетный сигнал второго канала стирается, В результате запираниятретьего элемента И 10 по второмувходу сннхронизирующим сигналом первого выхода блока 2 синхронизации,действующим через элемент НЕ 12,Суммирование счетного импульсавторого канала с двоичным кодом вто-рого канала регистра 1 выполняетсятаким же образом, как суммированиесчетного импульса первого канала,благодаря формированию на выходевторого элемента И 9 импульсногосигнала по месту первого, начиная смладшего разряда, нулевого кода,ко"торый э виде импульсного сигнала наинверсном выходе регистра 1 возвращает триггер 3 ь нулевое состояние,Причем, при единичном состояниитриггера второй элемент И 9 закрыт,что обеспечивает стирание всех единиц до первого нулевого кода.Суммирование счетных импульсовостальных каналов с соответствующимидвоичными кодами регистра 1 выполняется аналогичным образом.К моменту времени действия следующего импульса опроса на втором выходе блока 2 синхронизации все Кдвоичных кодов э регистре 1 увеличивается на единицу, а регистр, образованный последовательным соединением элементов 5 задержки, элементовИЛИ 7 и третьего элемента И 10, будет очищен от счетных импульсов пре"дыдущего опроса входных шин 13.В дальнейшем устройство работаетаналогичным образом.Технико-зкономические преимущест"ва предлагаемого многоканальногосчетчика импульсов заключается эпростоте реализации,Устройство для счета импульсов, содержащее регистр, блок синхронизации, выходы которого подключены к первому входу первого элемента И и к первым входам группы элементов И, вторые входы которой являются входами устройства, выходы первой группы элементов И соединены с соответствующим входом группы элементов809258 НИИПИ Заказ 429/63 Тираж 756 Подписно Филиал П 11 П "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ группы элементов ИЛИ подключен ко второму входу первого элемента И, выходкоторого соединен с единичным входом триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу второго элемента И и элементы ИЛИ, НЕ изадержки, о т л и ч а ю щ е е с ятем что, с целью упрощения устройстэа в него введена группа элементовведер;кки, выходы регистра подключеяь. соответственно к первому входу:-,лемента ИЛИ и к нулевому входу триг-.гера, единичный выход которого черезпервый элемент задержки соединен сочтсрьм входом элемента ИЛИ, выходкоторого подключен ко второму входувторого элемента И, выход которогосоединен со входом регистра, выходы:-сех последующих. элементов ЙЛИ груп.-ъ элементов ИЛИ, кроме первого, через соответствующий элемент задержки подключен ко второму входу предыдущего элемента ИЛИ группы элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ группы элементов ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, вход которого соединен с выходом синхрониэатора, выход третьего элемента И подключен ко второ му входу последнего элемента ИЛИгруппы элементов ИЛИ,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 338495 кл, 0 03 В 11/00, 1970,2. Авторское свидетельство СССР9 596075 кл. 0 06 М 3/00, 1976