Устройство для контроля последовательности периодических сигналов

.М.Корбалев,ин идетельство ССС11/00, 1972,тельство СССР11/00, 1979 Я КОНТРОЛЯИОДИЧЕСКИХервый элеменетчик и элеервого эл я входом устов кольцевого П -й соединен инеи риггера,нен со и элемент ляется выход етчика тригге диницы кольцевого счетным входо информационны соединен с шин ающее спдения достовход первологическо го введеныНЕ, элемент роиства ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) УСТРОЙСТВО пЛ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПЕР СИГНАЛОВ, содержащее п задержки, кольцевой сч мент ИЛИ, причем вход мента задержки являетс ройства, выходы разряд счетчика с третьего по соответственно с входа ИЛИ, выход которого яв устройства, о т л и ч тем, чтос целью повь верности контроля, в н элемент И, элемент ИЛИ И-НЕ, второй элемент задержки, первый и второй триггеры, причем выходпервого элемента задержки соединен.с первым входом элемента И и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ; второйвход которого соединен с вторымвходом элемента И и с входом первогоэлемента задержки, выход элемента Исоединен с синхровходом первого триггера, нулевой вход которого соединенс выходом элемента И-НЕ, первый входкоторого соединен с выходом элементаИЛИ-НЕ и с синхровходом второго триггера, информационный вход которогосоединен с инверсным выходом первоготриггера, прямой выход которого соединен,с вторым входом элемента И-НЕ,нулевой вход второго триггера соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соинверсным выходом второгопрямой выход которого соедния соседних импульсов ыли искаженияих Формы.Цель изобретения - повышениедостоверности контроля.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для контроляпоследовательности периодическихсигналов, содержащее первый элементзадержки, кольцевой счетчик и элементИЛИ, причем вход первого элементазадержки является входом устройства,выходы разрядов кольцевого счетчика стретьего по 11 -й соединены соответственно с входами элемента ИЛИ,выход которого является выходом устройства, введены элемент И, элементИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, второй элементзадержки, первый и второй триггеры,причем выход первого элемента задержки соединен с первым входом элементаИ и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ,второй вход которого соединен свторым входом элемента И и с входомпервого элемента задержки, выходэлемента И соединен с синхровходомпервого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом элементаИ-НЕ, первый вход которого соединенс выходом элемента ИЛИ-НЕ и с синхровходом второго триггера, информационный вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера,прямой выход которого соединен свторым входом элемента И-НЕ, нулевойвход второго триггера соединен с выходом второго элемента задержки,вход которого соединен с инверснымвыходом второго триггера, прямойвыход которого соединен со счетнымвходом кольцевого счетчика, информационный вход первого триггера соединен с шиной логической единицыустройства,1На чертеже изображена Функциональная схема предлагаемого устройства для контроля последовательностипериодических сигналов.ФУстройство содержит первый элемент,задержки, элемент И 2, первый триггер 3, элемент ИЛИ-НЕ 4, элементИ-НЕ 5, второй триггер 6, второйэлемент 7 задержки, кольцевой счетчик 8, элемент ИЛИ 9.Длительность задержки элемента 1задержки подбирается равной суммедлительностей импульса и паузы контролируемой последовательности. Длительность задержки элемента 7 задерж 9 1121675Изобретение относится к вычислительной технике и.может быть использовано в циФровых устройствах и уст"ройствах передачи инФормации.Известно устройство для контроля 5последовательности импульсов, содержащее два элемента ИЛИ, триггер сосчетным входом, элемент И и элементзадержки Ц .Недостатком этого устройства явля Оется невозможность обнаружения лишнихимпульсов в контролируемой последовательности,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является 15устройство для контроля последовательности импульсов, содержащее кольцевойсчетчик, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,элемент ИЛИ и элемент задержки, причем вход элемента задержки, йвляющийся входом устройства, соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,а выход - с первым входом элементаИСКЛЮЧАЮ 11 ЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с входом кольцевого счетчика, 25выходы старших разрядов которогосоединены с входами элемента ИЛИ,выход которого является выходом устройства. Данное устройство обнаруживает как пропадание импульсов, так 30и появление лишних импульсов в контролируемой последовательности 121,Однако правильная работа известного устройства возможна только втом случае, если импульсы, сравниваемые на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,совпадают как по переднему, так ипо заднему Фронтам (полностью совпадают по времени импульс контролируемой последовательности на входе устройства с предыдущим импульсом контролируемой последовательности, задержанным элементом задержки),. т.е. разность между значением задержки изначением периода контролируемой 45последовательности равна нулю на протяжении всей последовательности, чтообеспечить в реальных условиях эксплуатации устройства чрезвычайносложно. В противном случае импульсы, 50принадлежащие контролируемой последовательности, будут восприниматьсяустройством как ошибки. Таким образом, устройство обеспечивает низкуюдостоверность контроля из-за наличия 55возможности выдачи ложного сигналаошибки вследствие некоторого (неболее длительности имупльса) смещез 1121ки подбирается минимально возможнойдля формирования на входе счетчика 8импульса, длительность которого достаточна для переключения счетчика 8.В качестве элементов 1 и 7 задержкимогут быть использованы любые известные элементы задержки, например стандартная линия задержки МИЛЗ-ОЮВ.084,000-02, или цепи задержки на основесчетчика импульсов. В. качестве коль Оцевого счетчика 8 может быть использован регистр сдвига, например универсальный регистр сдвига 133 ИР 13 изноменклатуры микросхем серии 133.Устройство работает следующимобразом.В исходное состоянии первый ивторой триггеры обнулены (цепиисходного обнуления на фиг. 1не показаны), все разряды счетчика 8, 20кроме нулевого, находятся н состоянии ноль. В нулевом разряде счетчика8 записана единица,При поступлении на вход устройствапервого импульса контролируемой последовательности он попадает ца входпервого элемента 1 задержки, ца входэлемента И 2 и на вход элементаИЛИ-НЕ 4, С выхода элемента 4 инвертированный импульс поступает ца синхровход триггера 6 и задним фронтом переключает его н единичное состояние. Сигнал с нулевого выходатриггера 6, задержанный элементом 7задержки, поступает цанулевой вход35триггера 6 и переключает его н нулевое состояние. Таким образом, ца входе счетчика 8 формируется импульс,в результате чего единичный сигналпереписывается из нулевого разрядасчетчика н первый. К моменту появления на входе устройства нторогоимпульса на выходе элемента 1 появляется задержанный первый импульс.В случае полного совпадения повремени данных импульсон,(импульсана входе устройства и импульса навыходе элемента 1) или смещения иходин относительно другого на величинуне более длительности импульса контролируемой последовательности, устройство работает следующим образом.При совпадении на первом и втором входах элемента И 2 сигнала "1" на синхровходе триггера 3 потенциал меняется с низкого на высокий, в результате чего триггер 3 переключается в единичное состояние и с его нулевого выхода на информационныйвход триггера 6 поступает нулевойсигнал. После этого задний фронтимпульса, сформированного на выходеэлемента 4 уже не переключает триггер 6 в единичное состояние и состояние счетчика 8 не изменяется. Поокончании импульса на выходе элемента 4 на первом входе элемента 5устанавливается "1", на его выходепоявляется "0, который устанавливаеттриггер 3 снова в состояние 0", т,е.схема устанавливается н состояниеготовности к анализу следующих импульсов. Описанная ситуация повторяетсяпри каждом следующем импульсе. Всчетчике 8 последующих переключенийнет и на выходе элемента 9 сохраняется "0". По окончании контролируемойпоследовательности ее последний импульс, задержанный элементом 1, вызывает появление на выходе триггера 6импульса, н результате чего сигнал111 переписывается и з нулевогоразряда сч етч цк а во второй ,Т к цм образом , при отсутствиии с к аже ц цй н контролируемой по следов ц тел ьцо с ти имп уль с о в и а выходе элемс н та 9 с ох р ац я с т с я " 0" ,П р ц ноя вле цци в контр олир уемой ц о с пело в а тел ь цос т и л ишц е го импульса ил и сме щ ции цмпул ь с а и а входе устр ой г тв д о т цо с ит ль цо импульса и а выходе эдеме цт аи а величину, большую дл йтел ь и о с т и импульса ( та к к а к в этом случае оба импульса о спринии в нл с я к а к лишние) , происходит следующее . Пу с т ь для о предел е ц цо сти посторонний импульс включается между пе рным и вторым импульсами контролир уемой последовательности . Тогда первый импульс опис ацным образом пере пц сы в а ет " 1 " из нулевого разряда кольцевого счетчика 8 в первый р азр яд и поступает в элемент 1 задержки , посторонний импульс поступает на вто рой вход элемента 4, что вызывает появление импульса на сицхровходе триггера 6 и на входе счетчика 8, в результате чего значение "1" переписывается но второй разряд счетчика. Появление второго импульса контролируемой последовательности не вызывает переключения счетчика 8,.так,как совпадение высоких потенциалов второго импульса на втором нходе элемента 2 и первого импульса на первом входе элемента 2 приводит к переключениютриггера 3 и блокирование триггера 6. Однако )посторонний импульс, задержанный элементом 1, вызывает срабатывание триггера 6 и перепись "1" из второго разряда счетчика 8 в третий. Значение третьего разряда счетчика 8 поступает через элемент ИЛИ 9 на выход устройства, что соответствует наличию искажения в контролируемой последовательности. Каждое следующее искажение приводит к переключению счетчика 8 на два разряда.В случае пропадания импульса в последовательности происходит следующее. Например, пропал второй импульс, тогда первый импульс описанным образом переписывает сигнал "1" в первый разряд счетчика 8, а затем после задержки элементом 1 во второй разряд,. так как вследствие пропадания второго импульса на входах элемента 2 нет совпапения высоких потенциалов, переключения триггера 3 не происходит и триггер б не заблокирован Третий импульс контролируемой последовательности переписывает 1. в третий разряд счетчика. Это происходит из-за отсутствия на выходе элемента 1 задержанного второго импульса. С выхода третьего разряда счетчика 8 через элемент ИЛИ 9 "1" поступает на выход устройства что соотРветствует наличию искажения в контролируемой последовательности. Каждое последующее искажение и в этом случае приводит к переключению счетчика 8 цадва разряда.Предлагаемое устройство позволяет,как и прототип, выявить исчезновение 5 любого иои появление дополнительногоимпульса в периодической последовательности. При этом при использованииизобретения некоторое (не более длИтельности импульса) временное смеще О ние соседних импульсов последовательности не вызывает ложного срабатывания устройства, причем выявляетсяпоявление помехи в интервалах времени, не превышающих длительности им пульса до и после его прихода, Крометого, искажение формы импульсов(полное совпадение двух импульсов последовательности по форме маловероятно) не вызывает ложное срабатываниеустройства и выдачу сигнала ошибки.Процесс передачи сигналов в реальных условиях подвержен влиянию целогоряда факторов (изменения температуры,воздействия электромагнитного поляи др,). Предлагаемое устройство обеспечивает высокую достоверность контроля последовательности периодическихсигналов с учетом данных факторов.Устройство позволяет исключить ЗО выполнение программы анализа неисправностей при нарушении сицхронизирующей импульсной последовательности,так как автоматически выдает информацию о типе неисправности. Сокраще ние времени поиска неисправностейведет к сокращению времени отладкиспециализированной системы.одписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 7983/38Тираж 698 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рау