Многоканальный счетчик импульсов

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК1 Е И 5 Н Н 03 К гз МИТЕТ СССРЙ И ОТНРЫТИЙ 0 СУДАРСТВЕННЫЙ ДЕЛАМ ИЗОБРЕ БРЕТЕ ВИДЕТЕЛЬСТ ТОРСНО а ОПИСАНИЕ(46) 07,03,84, Бюл. 8 9 (72) А.Л.Гуртовцев и М.Е.Гурчик (71) Белорусский Филиал Государственного научно-исследовательского энергетического института им.Г.М.Кржижановского(56) 1, Авторское свидетельство С Р 762202, кл. Н 1 03 К 23/00, 1978.2. Авторское свидетельство ССС 9 370622, кл, Й 06 М 3/08, 1973 (прототип)(54) (57) 1. МНОГОКАНАЛЬНЬ 1 Й СЧЕТЧИКИМПУЛЬСОВ, содержащий вьжодной элемент ИЛИ, индикатор и М каналовсчета, каждый из которых состоитиз триггера и элемента ИЛИ, причемвход каждого канала через элементИЛИ своего канала подключен к счетному входу триггера, а выходы переноса триггеров всех каналов подклю"чены через выходной элемент ИЛИ квходу индикатора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности счета .и быстродействия, в него введены одноФазный М - стбильный триггер, блок временнойпривязки и дополнительный элементИЛИ, причем прямые выходы триггероввсех каналов через дополнительный,элемент ИЛИ подключены к управляющему входу блока временной привязки, импульсный вход которого соединен с входом канала опроса счетчика, а инверсный выход триггера-го канала (=1,2М) соединен с первым -м входом я -стабильного триггера, -й выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ своего канала, вторые-е входы я -стабильного триггера объединены и подключены квыходублока временной привязки.2. Счетчик по п,1 о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок временной привязки содержит четыре элемента ИЛИ-НЕ и два инвертора, причем первый вход первого элемента ИЛИ-НЕсоС единен с управлякщнм входом блока 9 временной привязки, а его выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами третьего элемента ИЛИ-НЕ и первого инвертора, выход первого инвертора соединен с первьм входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и входом второго инвертора, выход которого является выходом блока временной привязки, вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ соединены с импульсными входом блока временной привязки.Изобретение относится к автомати ке, вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для счета и индикации количества импульсов от нескольких одновремен но работакщих датчиков.Известен многоканальный счетчик импульсов, содержащий триггеры, элементы И и селекторы импульсов по длительности 1 .Недостатками известного устройства являются сложность вследствие использования селекторов импульсов по длительности и низкая точность счета.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многоканальный счетчик импульсов, содержащий вьжодной элемент ИЛИ, индикатор (в качестве индикатора обычно используется одноканальный 20 счетчик) и 8 каналов счета, каждый иэ которых состоит иэ триггера и элемента ИЛИ,вход каждого канала через элемент ИЛИ своего канала подключен к счетному входу тригге ра, выходы переноса триггеров всех каналов подключены через выходной элемент ИЛИ к входу индикатора (2).Недостатком известного устройства является низкая точность счета, что связано с потерей принимаемой информациипри совпадении во времени импульсов опроса с импульсами счета, задержки выходных импульсов относительно импульса опроса для каждого канала различны, так как импульс опроса поступает в канал через последовательную цепочку элементов,: каждый иэ которых вносит определенную задержку распространения (причем чем дальше от входа канала опроса находится считываемый канал, тем эта задержка больше), что снижает быстродействие устройства и ограничивает области его применения (в частности в многоканаль ных измерителях. временных интервалов) .Цель изобретения - повышение точности счета и быстродействия устройства.50Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный счетчик импульсов, содержащий выходной элемент ИЛИ, индикатор и я каналов счета, каждый из которых состоит 55 из триггера и элемента ИЛИ, вход каждого канала через элемент ИЛИ своего канала подключен к счетному входу триггера, а выходы переноса триггеров всех каналов подключены 60 через выходной элемейт ИЛИ к входу индикатора, введены однофазный Н -ста бильный триггер, блок временной привязки и дополнительный элемент ИЛИ, причем прямые выходы триггеров 65 всех каналов через дополнительный элемент ИЛИ подключены к управляющему входу блока временной привязки, импульсный вход которого соединен с входом канала опроса счетчика, а инверсный выход триггера ( -го канала (1=1,2, Й) соединен с первым-м входом я -.фстабильного триггера,1 -й выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ своего канала, а вторые-е входы Й -стабильного триггера объединены и подключены к выходу блока временной привязки.Кроме того, блок временной привязки содержит четыре элемента ИЛИНЕ и два инвертора, первый вход пер. вого элемента ИЛИ-НЕ соединен с управляющим входом блока временной привязки, а его выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИНЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами третьего элемента ИЛИ-НЕ и первого инвертора, выход первого инвертора соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход, которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и входом второго инвертора, выход которого является выходом блока временной привязки, вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ соединены с импульсным входом блока врее. менной привязки.На фиг.1 представлена схема мно. гоканального счетчика (при И =3); на фиг.2 - схема блока временной привязки.Устройство содержит входные шины 1 - 3 каналов счета, входную шину 4 канала опроса, элементы ИЛИ 5 . - 7 в каналах счета, счетные триггеры 8- 10 с динамическим управлением по срезу входного импульса, с прямыми 8.1, 9.1 и 10.1, инверсными 8.2, 9.2 и 10.2 выходами и выходами 8.3, 9.3 и 10.3 сигналов переноса, дополнительный элемент ИЛИ 11, выходной элемент ИЛИ 12, однофазный трехстабильный триггер 13 с парами первых 13.1, вторых 13.2 и третьих 13.3 входов и соответствунщими выходами 13,1.3, 132.3, 13,3.3, блок 14 временной привязки с управляющим входом 14 .1, импульсным входом 14.2 и выходом 14.3, индикатор 15. Первые входы элементов ИЛИ 5 - 7 соединены с входными шинами 1-3 соответственно каналов счета, а выходы этих элементов - со счетными входами триггеров 8-10. Прямые выходы 8.1, 9.1 и 10.1 триггеров Ы - 10 через элемент ИЛИ 11 подключены к управляющему входу 14. 1 блока 14 времен10 15 20 25 30 40 35 45 50 60 65 ной привязки, а выходы 8.3, 9.3 и 10.3 сигналов переноса триггеров через элемент ИЛИ 12 - к входу индикатора 15. Инверсные выходы 8.2, 9.2 и 10.2 триггеров подключены соответственно к входам 13.1.2, ,13.2.2 и 133;2 многостабильного триггера 13, другие входы 13.1.1, 13.2.1 и 13.3.1 которого обьединены и соединены с выходом 14.3 блока временной привязки. Выходы 13.1.3, 13.2.3 и 13.3.3 многостабильного триггера 13 соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ 5-7. Импульсный вход 14,2 схемы временной привязки подключен к входной шине 4 канала опроса.Блок временной привязки содержит элементы ИЛИ-НЕ 16-19, инверторы 20 и 21, управлякщий вход 22 соединен с первым входом элемента 16, импульсный вход 23 соединен с входами элементов 18 и 19, выход 24 является выходом блока временной привязки и соединен с выходом инвертора 21.Устройство работает следукщим образом.Пусть в исходном состоянии на входных шинах 1-3 присутствует низкий потенциал и триггеры 8-10 находятся в нулевом состоянии, т.е. на их прямых выходах присутствует низкий потенциал - уровень логического нуля, а на инверсных - высокий потенциал - уровень логической единицы. При этом на управлякщий вход 14.1 блока 14 временной привяэ ки подается с выхода элемента ИЛИ 11 низкий потенциал, который поддерживает на выходе 14.3 блока высо кий потенциал и запрещает прохождение импульсов опроса с входа 14.2 на выход 14.3. Высокий потенциал на выходе 14.3 блока привязки, поступая на входы 13,1.1 - 13.3.1 трехстабильного триггера 13, поддерживает на его выходах 13.1.3 - 13,3.3 низкий потенциал. Соответственно низкий потенциал установлен и на вторых входах элементов 5-7, подключенных к выходам трехстабильного триггера, на входах триггеров 8-10 и на их выходах 8.3, 9.3 и 10.3 В таком состоянии устройство находится до поступления импульсов на шины 1-3 каналов счета.Пусть на шины 1 - 3 каналов счета поступают одновременно входные импульсы, совпадакщие друг с другом по рабочим фронтам. При этом по сре эам входных импульсов триггеры 8-10 устанавливаются в единичное состояние, т.е. на их прямых выходах 8.1, 9.1 и 10.1 появляется высокий потенциал, а на инверсных 8.2, 9.2 и 10.2 - низкий потенциал. Тем самым устанавливается низкий потенциал на входах 13.1.2, 13.2.2 и 13.3.2многостабильного триггера 13 и высокий потенциал на управлякщем входе 14.3 блока привязки. Блок 14привязки разрешает формирование навыходе 143 первого полноценногоимпульса опроса (если высокий потенциал на входе 14.1 установилсяв момент присутствия на входе 14.2импульса опроса, то этот импульсопроса не пропускается на выход 14.3.В этом случае на выход 14.3 поступает следукщий полноценный импульсопроса). Импульс опроса, поступаяс выхода 14.3 блока привязки навходы 13.1.1, 13.21, 13,3.1 трехстабильного триггера 13, определяетпо фронту переход трехстабильноготриггера в одно из трех рабочихсостояний: первое состояние, прикотором на выходах 13.1.3, 13.2.3и 13.3.3 устанавливается код 100,второе состояние соответственнос кодом 010 или третье состоянИес кодом 001. Переход в то илииное состояние определяется комбинацией сигналов (кодом) на входах13.1.2, 13.2.2 и 13. 3.2: если наэтих входах присутствует код 011,то триггер переходит в первое состояние, если код 101 - во второе,если код 110 - в третье. Если наукаэанных входах установлен код111, триггер переходит в нерабочеесостояние с выходным кодом 000, еслиже на входах установлена одна изследукщих четырех комбинаций 100,010, 001 или 000, то триггер переходит соответственно в одно иэрабочих состояний: во 2-е или 3-едля первой комбинации, 1-е или 3-едля второй; 1-е или 2-е для третьейи 1-е, 2-е или 3-е для четвертой(если до того триггер находился внерабочем состоянии), причем переходименно в то или иное состояние изуказанных случаем и определяетсявнутренними физическими характериатиками триггера. Допустим, что в рассматриваемом случае трехстабильныйтриггер перешел в первое рабочеесостояние. При этом на его выходе13.1.3 установится высокий потенциал,и в таком состоянии триггер 13 будетнаходиться до окончания импульса.опроса на выходе 14,3, Когда на выходе 14.3 вновь установится высокий потенциал, то трехстабильныйтриггер перейдет в нерабочее состояние с кодом 000 на его вюсодах.Таким образом на выходе 13.1.3 формируется положительный импульс,совпадакщий по фазе н длительности сполноценным импульсом опроса. Этотимпульс с выхода 13.1,3 поступаетна второй вход элемента 5. Посколь 1078 б 24ку к моменту срабатывания блока 14 и трехстабильного триггера 13 входной сигнал на шине 1 окончился (триггер 8 сработал по срезу входного сигнала), то импульс с выхода 13.1.3 беспрепятственно поступает через элемент 5 на счетный вход триггера 8 и по срезу сбрасывает его из единичного состояния в нулевое. При этом с выхода 8,3 триггера посту, пает импульс переноса через эле мент 12 на индикатор 15 этот импульс совпадает по длительности с импульсом опроса и отстает по фазе от ймпульса опроса на выходе 14.3 на величину задержки срабатывания трех стабильного триггера, элемента ИЛИ и счетного триггера). В укаэанном состоянии устройство остается до при. хода на шину 4 следующего импульса опроса. Поскольку триггеры 9 и 10 20 находятся в единичном состоянии, , то на входе 14,1 блока привязки поддерживается высокий потенциал, и очередной импульс опроса поступает на выход 14,3 блока и на входы 1311, 13.2,1 и 13.3.1 трехстабильного триггера. К его прйходу на других входах трехстабильного триг- гера уже установлен код 1 ОО. В соответствии с этим кодом по фронту импульса опроса трехстабильный триггер установится во второе или третье состояние н далее аналогично вышеописанному осуществляется считывание информации с соответствующеготриггера. И, наконец, очередным,третьим импульсом опроса будет считан последний канал. По срезу третьего импульса опроса триггер 9 устанавливается в нулевое состояние,при этом потенциал на входе 14.1блока привязки становится низким,что запрещает последукщее прохождение импульсов опроса со входа 14.2блока привязки на его выход 14.3.Аналогичным образом устройство работает и при любкк других комбинациях счетных сигналов на шинах1 - 3 и их пересечении с сигналомопроса,технико-экономическим эффектом от применения предлагаемого изобретения является отсутствие потери информации, связанной с наложением сигналов каналов счета с каналом опроса, на индикатор поступают полноценные неукороченные импульсы, длительность которых совпадает с длительностью сигналов опроса, задержка выходного импульса относительно входного постоянна для любого канала и определяется суммой времен срабатывания И -стабильного триг гера, элемента ИЛИ и счетного триггера, т.е. повышается точность счета и быстродействие устройства.