Устройство для счета количества импульсов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Справочник по транзисторным схемам. М.: .1 ир, 1965, с, 210,Авторское свидетельство ГГСР позаявке " 3863108,кл . И 03 К 2 3/00,1985. 301406781 А 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА КОХТИЧЕСТВАИ 1"1 ПУ.Ь СО В(57) Изобретение позволяет расширитьфункциональные воэможности устройства путем расширения частотного диапаэона ожидаемых импульсов. Устройство140678 сов. В устройство введены к- ключевых элементов 10, Кэлементов ИЛИ 11, Кформирователвй 12 и 13 импульсов и Кэлементов И 14. В описании рассматривается три варианта работы У: частота следования импульсов на входе У равна максимальной частоте; в момент поступление первого из подсчитываемых в данной группеимпульсов на выход последнего из 2 Кэлементов 4 задержки, при этом последующие импульсы находятся на выходахпредыдущих 2 К элементов 4 задержки;в момент начала очередного цикла, остальные импульсы группы находятсяна 2 К элементах 4 задержки. 1 ил.1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительньи устройствах.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей пу тем расширения частотного диапазона ожидаемых импульсов. На чертеже изображена функциональная схема устройства для счета коли чества импульсов.Устройство для счета количества импульсов содержит К+1 счетчиков 1, сумматор 2, блок 3 индикации, 2 К последовательно соединенных элементов 15 4 задержки, К элементов И 5, К ключевых элементов 6, первый 7 и второй 8 формирователи импульсов, Входы блока 3 индикации соединены с соответствующими выходами сумматора 2, одноимен ные группы входов которого подключены к выходам соответствующих счетчиков, Вход первого элемента 4.1 задержки является входом устройства, выход последнего элемента 4.2 К задержки через первый формирователь 7 соединен с первыми входами элементов И 5, вторые входы которых подключены к входам соответствующих нечетных элементов задержки, выход каждо го из которых соединен с входом соответствующего ключевого элемента б, выход каждого из которых подключен к общей шине. Управляющий вход первого ключевого элемента 6.1 соединен с выходом 9 второго формирователя импульсов.Устройство также содержит Кдополнительных ключевых элементов 10, Кэлементов ИЧИ 11, Кпервых 12 и Квторых 13 дополнительных форми 2рователей импульсов, Кдополнительных элементов И 14, первые входы каждого из которых подключены к выходу первого Формирователя 7 импульсов.Выход каждого нечетного элемента задержки,кроме последнего, подключен к второму входу соответствующего дополнительного элемента И 14, выход каждого из которых подключен к входу соответствующего второго дополнительного Формирователя 13 импульсов, выход каждого из которых соединен с уп.равляющим входом соответствующего до.полнительного ключевого элемента 10, вход каждого из которых соединен свыходом соответствующего четного элемента задержки. Выход каждого дополнительного ключевого элемента 10 соединен с общей шиной. Выход каждогочетного элемента задержки, кроме последнего, через элемент И 5 соединен с входо соответствующего первого дополнительного Формирователя 12, выход каждого из которых соединен с управляющим входом последующего ключевого элемента 6. Выходы первого 12 и второго 13 дополнительных Формирователей импульсов подключены соответственно к первому и второму входам соответствующих элементов ПИ 11, выходы которых соединены с входами соответствующих счетчиков 1, Вход К-го счетчика соединен с выходом второго формирователя 8 импульсов, вход (К+1)-го счетчика 1 подключен к выходу последнего элемента задержки.Все формирователи 7, 8, 12 и 13 идентичны, но длительность импульса на выходе Формирователя 7 должна быть не менее длительности импульса на выходе Формирователей 8, 12 и 13.14 ОКак видно цэ функциональной схемы,ключевые элементы 6 и 10 подключенык выходам элементов задержки параллельно, поэтому при отсутствии сигна лов ца их управляющих нходах ониразомкнуты и не 1 гуцтируют выходы и входы соотнетстнующих элементов задержки, а при наличии управляющихсигналов оци закорачинают соответствующие выходы элементов задержки, препятствуя переходу сигналов, распространяющихся н элементах задержки, из предыдущего элемента задержки н последующий. Замкнутые электронныеключи практически удаляют импульсы,распространяю 1 ц 1 еся н элементах эа 6781 51015 сумматор 2 и блок 3 находятся в исхоццом нулевом состоянии (цепи перевода счетчиков 1 н нулевое состояние це показаны), В связи с отсутствием сигналов в элементах 4 задержки на выходе формирователя 7 сигнал также отсутствует, элементы И 5 и 14 заперты, сигцаль 1 на выходах формиронателей 8, 12 и 3 отсутствуют, электронные ключи 6 и 10 эаперть 1. Блок 3 индикации индицирует нулевой код на выходе сумматора 2,Работа устройства начинается с поступления на его вход подсчитываемой последовательности импульсов. Через интервал времени, равный ьк, послеС МаксС,мокс держки из цепочки этих элемецтон.Формирователи 8, 12 и 13 импульсов формируют прямоугольные импудьсы, фронтом привязанные к фронту тех импульсных сигналов, которые поступают на их вход, при этом длительность вырабатываемых ими импульсо ь спреде 1 яется из зависимости с 1Г (1, 5 а, где - э - величина задержки н одцом элементе задержки.Формирователь импульсов также формирует прямоугольцьй импульс, своим фронтом привязанный к фронту цмпул 1, - са, поступаюпего ца его вход, однако длительность входного импульса этого формирователя определяется анисцмостью о -- 2 .1 - Т,с, гдедлите:1 ьцо ть цмцупьсон нхоцц,х сигцалон устройства, При этом :,с к. 1О, 5 Т , гцеС макС длительность периода максимально допустимой частоты 1, . входного сигнала, которая, н снок очередь, ограничена максимальной частотой срабатывания счетчиков с,и связана С ЦЕЙ СЛЕДУЮЩИМ УСЛОН 11 ЕМ Ллительность времени задержки с осуществляемая элмецтамц 4 задержки,ныбирается из условия 7;, = 1/2 Тсм,.Злемецт суммирования формирует ца своем выходе код числа 1, равного сумме чисел Я;, записаццьх н счетчиках 1,1 - 1. (.+1),Устройстно работает следующим образом,В исходном состоянии, цо поступления ца вход устройства подсчитынаемой последовательности, счетчик 1,20 25 30 35 40 45 50 55 появления первого импульса на нходе устройства он появляется на выходе элемента 4,1 задержки, еще через интервал с он появляется на выходе элемента 4.2 задержки и таким образом продвигается по цели элементов 4 задержки. ь 1 ерез интервал времени, ранцый 2 К Гз, после появления первого импульса на входе устройства он появляется на выходе последнего элемента 4,2 К задержки и поступает на вход формирователя 7 импульсов, который с этого момента формирует импульсдлительностью с Оу = 2 с- осРассмотрим трц варианта работы устройства.ервый вариант. Частота следования импульсов на входе устройства ранна максимальной частоте ГсТогда в момент появления первого 1 мпульса на выходе элемента 4.2 К задержки второй импульс появляется на .ыходе элемента 4.2 Кзадержки, третий импульс входной последонательности появляется на выходе элемента 4,2 Кзадержки и т.д. К-й импульс нходцой последовательности появляется ца выходе элемента 4.2 задержки, а (К+1)-й импульс - на входе устройства. Поскольку импульс с выхода формирователя 7 открыты все элементы И 5 и 14, то первый импульс входной последонательности поступает на вход счетчика 1.К+1, второй импульс входной последовательности через элемент И 5.К поступает на формиронатель 12.К, третий импульс входной последовательности через элемент И 5.Кпоступает на Формирователь 12.Ки т.д. К-й импульс входной последовательности через элемент И 5,2 поступает ца формирователь 12.1, а (К)-й1406781 Устрой импульсов сумматор,55 довательцдержкц, К элементов импульс входной последовательностичерез элемент И 5. поступает на формирователь 8 и непосредственно насчетчик 1.К,При поступлении сигналов на соответствующие формирователи 12 импульсов последние формируют прямоугольныеимпульсы длительностью Г которыепоступают через элементы ЙЛИ 6 насчетные входы счетчиков 1.1 - 1.(К),на управляющие входы соответствующихключевых элементов б и открывают их,эакорачивая ими выходы элементовзадержки. Поэтому все зафиксированные счетчиками импульсы (с 2-го по(К)-й) с входов этих элементов задержки, поступив через интервал времени Г на вход этих элементов заздержки, ключами 6 удаляются из линииэлементов задержки, к моменту поступления на вход устройства (К)-го импульса устройство находится в состоянии, аналогичном исходному, эа иск печением того, что в каждом счетчикенасчитывается один импульс ц сумматор2 вырабатывает на выходе код числа,равного К.Последующие импульсы обрабатываются устройством аналогично.Таким образом, предлагаемое устройство в первом варианте Формируетгруппу импульсов, входящих в ццтернал2 КГ, с момента появления первого изних (+1 импульс) фиксирует каждый изэтих импульсов своим счетчиком, послечего сразу же убирает зти импульсы изЖдальнейшего продвижения по линии задержки. Работа осуществляется циклами, каждый из которых занимает время2 Кс,3 + ьцгОстальные варианты работы устройства соответствуют подсчету гмпульсов, следующих с периодом ТсТ,ш 1/Рсч, моксВторой вариант. В момент поступления первого из подсчитываемых в данной группе импульсов на выход последнего иэ элементов 4.2 К задержки последукцие импульсы находятся на выходах предыдущих элементов задержки(для конкретности предположим, чтовторой импульс группы поступил на выход элемента 4.2 К-З задержки), Такойвариант возможен при кратности частот, т,е. при периоде входного сигнала Тс = пГ, где п - целое положительное число, п = 3,4,52 К.Обработка этих сигналов осуществля 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 ется ацалагцчгго обработке, описаннойн парном варианте, с той лишь разцицей, что, поскольку в интервале2 Е ь + Г 7 располагается це К, аменьше импульсов (К+1/3 или К+1/4и т.д.), то и в результате каждогоцикла импульсы поступают не ца каждый цз Ксчетчиков.Третий вариант (наиболее общий).Р момент начала очередного цикла,т.е. в момент поступления первого импульса данной группы ца выход последнего элемента 4.2 К задержки, остальные импульсы группы находятся н элементах задержки. Например, какой-тоиз импульсов только что кончился навыходе элемента 4,1 задержки, а значит вошел в элемент 4.гзадержки,цо еще це появлялся из него. Поскольку с приходом на выход элемента4.2 К задержки импульса Формируетсяимпульс длительцостыд ьц ца выходеформцронателя 7, а длитгльцость с ц,больше времени Г требуемого на прохождение Фронта импульса через любойэлемент задержки, то н течение интернала Г ц 1, поддерживающего открытымивсе злменты И 5.14, н е импульсы,находящиеся внутри элементов задержки, появляются ца их выходах, проходя через соответстнунзщце элементы Ица Формирователи 8, 12 и 13, которыеформирун 1 т импульсы, чтобы через ин.тернал , пройдя очередной элемент4 задержки, через открытий ключевойэлемент все импульсы оказались закорочеццими. Импульсы, сформированныеформирователями, поступают через соответствующие логические элементыИгИ 11 в счетчики 1,Таким образом, во всех трех вариантах работы нсе импульсы, поступцв -шие ца вход устройства, делятся цагруппы длительностью (2 К -2) г каж 1дая ц все ючпульсы, нходяп 1 ие в каждую из этих групп, почти одцовременцо перепцсьваются в счетчики, послечего схема (кроме счетчиков) нозвращается н исходное гостояцие. ф о р м у л а ц з о б р е т е н и я ство для счета количествасодержащее К+1 счетчиков, блок индикации, 2 К после - о соединенных элементов заэлементов И, К ключевыхперный ц второй формирова1406781 элемента задержки, кроме последнего подключен к второму входу соответствующе го дополнительного элемента И, выход каждого иэ которых подключен к входу соответствующего второго дополнительного формирователя импульсов, выход каждого из которых соединен с управляющим входом соответствующего дополнительного ключевого Составитель П.СмирновТехред М.Дидык Корректор Г. Решетник Редактор Е.Копча Заказ 3207/54 Тираж 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 тели импульсов, входы блока индикации соединены с соответствующими выходами сумматора, одноименные группы входов которого подключены к вы 5 ходам соответствующих счетчиков, вход первого элемента задержки является входом устройства, выход последнего элемента задержки через первый формирователь импульсов соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых подключены к входам соответствующих нечетных элементов задержки, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего ключевого элемента, выход каждого из которых подключен к общей шине, управляющий вход первого ключевого элемента соединен с выходом второго формирователя импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем расширения частотного диапазона считываемых импульсов, в него введены Кдополнительных ключевых элемен тов, Кэлементов ИЛИ, К- первых дополнительных и Квторых дополнительных Формирователей импульсов, Кдополнительных элементов И, первые входы каждого из которых подключены к выходу первого формирователя импульсов, выход каждого нечетного элемента, вход каждого из которыхсоединен с выходом соответствующегочетного элемента задержки, выход каждого дополнительного ключевого элемента соединен с обшей шиной, выходкаждого четного элемента задержки,кроме последнего, через элемент Исоединен с входом соответствующегопервого дополнительного формирователя, выход каждого из которых соединен с управляющим входом последующегоключевого элемента, выходы первого ивторого дополнительных формирователей импульсов подключены соответственно к первому и второму входам соответствующих элементов И 11 И, выходыкоторых соединены с входами соответствующих счетчиков, вход К-го счетчика соединен с выходом второго формирователя импульсов, вход (К+1)-госчетчика подключен к выходу последнего элемента задержки.