Счетчик импульсов, сохраняющий информацию при перерывах питания

(51)5 1 03 К 23/76 Т НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ кии инстии М.Н. Некрасс СССР 975. е пере 1965АНЯ ЩИ 1 А 11 ИЯ ог насти ехники рограм ешенных длс помощьюодит форм2 ил. опросадержанныхвание выации с раз может быт спользовано в Ао се чнико экс но- луа в прои сигнал рерывызобретеитаю ходнь мпульсов),значены точки съ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ГКНТ СССР К А 8 ТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, СОХИНФОРМАЦИЙ ПРИ ПЕРЕРЫВАХ П 11(57) Изобретение относитсяавтоматики и вычислительной менных устроиствах, ии которых возможны о напряжения, Целью Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано преимущественно в программно-временных устройствах, при эксплуатации которых возможны перерывы питающего напряжения,Цель изобретения - расширение области применения счетчика за счет уменьшения его чувствительности к разбросу параметров элементов схемы и входных сигналов при увеличенном температурном диапазоне работы.На Жиг. 1 представлена схема сче чика импульсов; на фиг.2 - циклограм ма его работы (индексами К 1-К 6 обония является расширение области применения счетчика за счет уменьшениячувствительности к разбросу параметров элементов с"емы и входных сигналов при увеличенном температурномдиапазоне работы, Счетчик содержит пследовательно включенные между собойсчетные ячейки, основными элементами которых являются Ьерритовый сердечник с прямоугольной петлей гистерзиса, логические элементы типа И-НЕ,НЕ, КС-цепочка, развязывающий диод,ограничительные резисторы, а такжеинвертор и элемент задержки. Во времядействия сигналов на счетном входесчетчика производится считывание инСчетчик состоит иэ последовательно включенных между собой ячеек 1 двоичного счета, инвертора 2, элемента 3 задержки и имеет счетный вход 4 и два счетных выхода - основной 5 и дополнительный 6.Счетная ячейка 1 включает в себяГ ерритовый сердечник 7 с прямоуголь; ной петлей гистереэиса с тремя рабочими обмотками - выходной 8, записи 9 и считывания 10, и двумя технологическими - кодирования 11 и обнуления 12, двухвходовые логические элементы И-НЕ 13-15, логический элемент НЕ 16, Интегрирующую КС-цепочку, состоящую из резистора 17 и конденсато 163349035 Счетные импульсы положительной полярности длительностью порядка 3-5 мкс и периодо: следования Тп со счетного входа 4 поступают на вторые входы элементов Н-НГ 5 всех счетных ячеек и ца вход элемента задержки 3, где происходит их задержка на Время, равное Т. Величина времени задержки выбирается несколько большей длительности входных импульЬсов фиг.2 ) для обеспечения временного разделения процессов записи и 50 55 ра 18, с нагруэочным резистором 19 и рэзнязынающим диодом 20, а также ограничительные резисторы 21 и 22 и имеет счетные входы 23-26 и счетные5 выходы 27 и 28.Конец обмотки 9 записи и начало обмотки 1 О считывания объединены и подключены к общей шине питания положительного потенциала +Ел. Конец выходной обмотки 8 подключен к общей шине питания нулевого потенциала, а начало этой обмотки - к счетному выходу 27.Каждая 1-я счетная ячейка, где д=2,3п, соединена н предыдущей (1-1)-й посредством двух сигнальных линий, Вместе с тем счетный вход 23 у 1-й счетной ячейки подсоединен к выходу иннертора 2, а соответствую щий вход 24 подсоединен к счетному входу 4. Счетный выход 28 последней и-й счетной ячейки является одновременно и основным выходом 5 устройства, а счетный выход 27 - соответст нующим дополнительным выходом 6. Счет ные входы 25 всех счетных ячеек объединены друг с другом, с выходом элемента 3 задержки и подсоединены к выходу инвертора 2, А счетные входы 26 всех счетных ячеек, также объединены друг с другом, соединены с входом элемента 3 задержки и подключены к счетному входу 4 устройства.Счетчик работает следующим образом.В исходном состоянии ферритоные сердечники 7 всех счетных ячеек 1 - 1") находятся н "О", При подключении устройства к источнику питания 40 +Еп на выходах элементов И-НЕ 13-15 устанавливается уровень логической1", а на выходе элемента НЕ 16 уровень логического 0. Напряжение на счетном выходе 27 первой счетной 45 ячейки 1 отсутствует. считывания информации с ферритовогосердечника 7,Первый счетный импульс, поступающий со счетного входа 4, также на первый вход элемента И-НЕ 15 в первойсчетной ячейке 1, нызынает подключение обмотки 10 считывания к источникупитания, Протекающий по обмотке 10ток подтверждает нулевое состояниеферритоного сердечника 7, При этомца выходной обмотке 8, следовательно, и на счетном выходе 27 счетнойячейкисигнал отсутствует. Во время действия первого импульса не происходит опроса ферритовых сердечниковво второц счетцой ячейке 1 ф и последующих счетных ячеиках 1 , д=3,п,(1)польку элементы И-НЕ 15 остаются закрытыми из-за блокировки нулевымиуровнями напряжений по их первымвходам,Через время С появляется сигналлогической 1 на первом входе элемента И-НЕ 13 и на втором входе элемента И-НЕ 14. Состояние выхода элемента И-НЕ 13 при этом не изменяется,а элемент -НЕ 14 во нремя действиязадержанного импульса находится в открытом состоянии. Вместе с тем током,протекающим через обмотку 9 в ферритовом сердечнике, записывается "1".Изменения состояния элементов второйсчетной ячейки и последующих счетныхячеек задержанный импульс не вызывает. Второй счетный импульс, поступающий на счетный вход 4 устройства, с помощью элемента И-НЕ 5 в первой счетной ячейке производит считывание из ерритоного сердечника 7 ранее записанной в него "1". Импульс полое жительной полярности в обмотке 8, возникающий при переключении ферритоного сердечника из состояния "1 в состояние0 , поступает через диод 20 и резистор 17 на конденсатор 18 и заряжает его,После окончания действия импульса с обмотки 8 конденсатор 8 разряжается через резистор 19 и входное сопротивление элемента И-НЕ 13, .диод 20 препятствует разряду конденсатора 18 через обмотку 8, Параметры КС-цепочки выбраны таким образом, чтобы конденсатор 18 успенал заряжаться до уровня логическоц 1 н течение действия импульса с обмотки 8 и сохранял бы уровень логичес 63349 пксй "1" к моменту действия задержанного импьсаВторой счетный импульс после задержки в элементе 3 изменяет состоя 5 ние элемента И-НЕ 13, в силу действия на его втором входе напряжения логическои "1". г 1 а выходе указанного элемента И-НЕ 13 сормируется импульс отрицательной полярносги, цлитель ность которого равна длительности задержанного счетного импульса фиг,2), Этот импульс является выходным счет ной ячейки и служит сигналом переноса 1 в следующий разряд (счетную ячей ку) счетчика, Вместе с тем, импульс с выхода элемента И-НЕ 13 прик садывагтся также и к первому входу элемента И-НЕ л, блокируя действие в это самое время положительного импульса той 20 же длительности с выхода элемента НЕ 1 б по второму входу элемента И-НЕ 14, В результате состояние на выходе элемента И-НЕ 14 не изменяется, записи "1" в Ферритовый сердечник не пронов ходит и он остается в состоянии 0.Вторая счетная ячейка 1 С полусг)чает разрешение на опрос своего серет с импульсом на втором входе элемента И-НЕ 15 второй счетной ячейки и вызывает его срабатывание. Работа второй и последующих счетных ячеек не отличается от работы первой счетнои ячейки,Таким образом, после прохождения на вход устройства двух импульсов первая счетная ячейка вновь оказывается в состоянии иО , а вторая счетная ячейка - в состоянии 1 , т,е. ячейки работают в двоичном счете.Носле поступления третьего импульса в первой счетной ячейке записывается "1", вторая и все послецуюшие ячеики запрещены для опроса, Таким образом, во второй ячейке сохраняетв вс.я записанная 1При поступлении четвертого счет 40 45 50 ного импульса на вход устройства вновьразрешен опрос сердечник во второй 55счетной ячейке и на ее выходе во время деи"тния задержанного импульса сЬормируетс:я выходной сигнал переноса "1"в следующий разряд счетчика и т.д,дечника только в момент поступленияна вход устройства второго счетного 30импульса, т,е. в момент образованияположительного импульса на выходнойобмотке 8 предыдущей счетной ячейки 1. Этот импульс во времени совпада 1 ргдла зсий счетчик легко реализуется н ста слартных микросхемах,позволяет непосредственно сопрягатьего г. другими устройствами, также выполненными на микросхемах, В опытныхобразцах счетчиков применяются микросхемы серий 133 и 134. В одном разряде счетчика половина корпуса1 ИС 134 ЛБ и половина корпуса1 ГС 1 33. .8,Наибольший эФФект достигаетсяпри исполь овании счетчика в перепрограммируемых программна-временных устройствах, треГунпнях введения в счетчик информации в двоичном кодегри отключенном источнике питания.о р м у л а и з о б р е т е н и яСчетчик импульсов, сохраняюШий информацию при перерывах питания, содержащий инвертор и последовательно соединенные счетные ячейки, каждая из которых содержит ферритовый с прямоугольной петлей гистерезиса сердечник с тремя рабочими обмотками - выходной, записи и считывания, последовательно соединснные первый резистор и конденсатор, а также второй резистор, о т л и ч а ю Ш и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет уменьшения чувствительности к разбросу параметров элементов схемы и входных сигналовпри увеличенном температурном диапазоне работы, дополнительно введен элемент задержки, вход которого подключен к входу устройства, а выход к третьим входам всех счетных ячеек, а в каждую счетную ячейку дополнительно введены три элемента И-НЕ, элемент НЕ, третий и четвертый резисторы и диод, анод которого соединен с началом выходной обмотки и вторым выходом этой счетной ячейки, а катод диода через последовательно установленные первый резистор и конденсатор соединен с концом выходной обмотки, соединенным также с обшей шиной питания, второй резистор подключен параллельно конденсатору, общая оточка соединения первого и второго резисторов и конденсатора подсоединена к второму входу первого элемента И-НЕ, его выход, являясь одновременно и первым выходом счетной ячейи, подсоединен к первому входу второго элемечта И-НЕ, а первый вход первого элемен 1633490та И-НЕ соединен с третьим входомсчетной ячейки, выход второго элемента И-НЕ через третий резистор подсоединен к началу обмотки записи, конецкоторой объединен с началом обмоткисчитывания и одновременно с общейшиной питания положительного потенциала, второй вход второго элемента И-НЕсоединен с выходом элемента НЕ, входкоторого соединен с первым входомсчетной ячейки, второй вход счетнойячейки соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которогочерез четвертый резистор подсоединенк концу обмотки считывания, второйвход третьего элемента И-НЕ соединенс четвертым входом счетной ячейки,при этом у первой счетной ячейкичетвертый вход объединен с вторы.".,входом и попс единен к входу устройства, а ее первый вход соединен свыходом инвертора, у каждой -й счетной ячейки, где =2,3п, первыйвход соединен с первым выходом(-1)-й ячейки, второй вход соединенс вторым выходом предьдушей ячейки,третьи входы всех счетных ячеек подключены к входу инвертора, четвертыевходы всех счетных ячеек объединеныи подключены к входу устройства, первый выход и-й счетной ячейки подключен к основному выходу устройства,а второй выход этой ячейки являетсяего дополнительным выходом,Подписноетениям и открытиям при ГКНТ ССская наб., д. 4/5