Многоканальный счетчик импульсов

О П И С А Н И Е и 884153ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сокэз СоветскияСоциалистическихРвслублик(22) Заявлено 0402.80 (21) 2877917/18-21 с присоединением заявки РЙ -3 ееударетюнме кемятет СССР ае делам язаеретение я етерытяяДата опубликования описания 23.11.81(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИКИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для подсчета количества импульсов, следующих по нескольким информационным каналам,Известен многоканальный счетчик нмпуль- .5 сов, например, осуществляемый счет импульсов с временным разделением каналов и содержащий й информационных регистров с вентиля.ми записи для хранения результатов счета по Н каналам, коммутатор каналов, регистр суммы с арифметической схемой на входе и анализаторы состояния данного канала Щ. Недостатком устройства является низкая по. мехоустойчивость из-за того, что информация циркулирует через цепочку не только при по. ступлении входного импульса, но и при отсутствии импульса на входе информационного канала, что повышает вероятность искажения информации. Кроме того, устройство имеет низкое быстродействие вследствие того, что коммутатор каналов последовательно опрашивает все информационные каналы, включая и каналы, на входах которых импульсы отсутствуют. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является многоканальный счетчик импульсов, содержащий регистр суммы, сумматор, коммутатор каналов и в каждом канале - входную шину, Йв-триггер, элемент записи, информационный регистр и анализатор канала, в каждом канале 8-вход ВЯ-триггера соединен со входной шиной, пер. вый вход элемента записи соединен с первым входом анализатора канала, второй вход которого соединен с выходом информационного регистра, вход которого соединен с выходом элемента записи, второй вход которого соедн. нен с выходом сумматора, входы которого со. едннены с выходами анализаторов каналов, первый вход каждого анализатора канала со. едннен с соответствующим выходом коммута. тора каналов и с В-входом соответствующего ЙЗ-трютера, прямой выход каждого из кото. рых соединен с третьим входом элемента записи соответствующего канала, третьи вхо ды каждого анализатора канала соединены с соответствующей информационной ши ной 23Недостатком многоканального счетчика иммульсов является. низкое быстродействие вследствие того, что коммутатор каналов последовательно опрашивает все информационные каналы, в том числе и каналы, йа входах которых импульсы отсутствуют, поэтому предельная частота счета входных импульсов без их пропусков ограничена частотой полного цикла оп,роса коммутатором всех каналов, а в процессе счета имеется дополнительная динамическая погрешность результата из-за задержки сумми. рования входных импульсов на время переключения коммутатора в состояние данного канала,884153с инверсным выходом генератора управляющихимпульсовНа чертеже приведена блок-сх".ма трехканального счетчика импульсов,Устройство содержит информационные регистры 11 - 1-3, анализаторы 2-1 - 2-3 каналов, сумматор 3, регистр 4 суммы, элементы 5-1 - 5-3 записи, В 8-триггеры 6.1 - 6-3,генератор 7 управляющих импульсов, синхронные В 8-триггеры 8-1 - 8-3, элементы 9-1 -9-3, 10-1 - 10-2, 11-1 - 11-3 и 12 И, входные шины 13-1 - 13-3, Цель изобретения - повышение быстродей. 1 й ствия.Цель достигается тем, что в многоканальный счетчик импульсов, содеражщий регистр суммы, сумматор, и в каждом канале - входную шину, В 8-триггер, элемент записи, информаци зо онный регистр и анализатор канала, в каждом канале 8-вход В 8-триггера соединен со входной шиной, первый вход элемента записи со единен с первым входом анализатора канала, второй вход которого соединен с выходом ин. 2 З формационного регистра, вход которого соединен с выходом элемента записи, второй вход которого соединен с выходом сумматора, входы которого соединены с выходами анализатора. каналов, введен генератор управляющих импульсов, а в каждый из канапов введены три елемента И и синхронный ВЗ-триттер, тактовый вход, 8-вход и В-вход которого соеди нены соответственно с прямым выходом гене ратора управляющих импульсов, с выходом первого элемента И и с инверсным выходом ВЗ- триггера, прямой выход и В-вход которого соединены соответственно с первым входом первого элемента И и с первым входом элемента записи, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом синхронного ВЗ.триттера, инверсный выход кото.рого во всех каналах, .кроме последнего, соеди. нен с первым входом третьего элемента И, инверсные выходы синхронных ВЗ-трютеров всех каналов соединены со входами третьего элемента И последнего канала, выход третьегоэлемента И которого соединен со вторыми входами первых элементов И всех каналов, в каждом из которых, за исключением первого и последнего, второй вход второго элемента И" соединен со вторым входом третьего эле%мента И и соединен с выходом третьего элемента И предыщщего канала, второй вход второго элемента И последнего канала соеди-,ЗЗ нен с выходом третьего элемента И предпослед-, него канала, вторые входы второго и третьего элементов И первого канала соединены Входы информационных регистров 1-1 - 1-3 соединены соответственно с выходами элементов 5-1 - 5-3 записи, первые входы которых соединены соответственно с первыми входами анализаторов 2-1 - 2-3 каналов, соединены соответственно с выходами элементов 11-1 - 11-3 И и соединены соответственно с В-входами В 8-триггеров 6-1 - 6-3, входы которых соединены соответственно со входными шинами 13-1 - 13-3, инверсные выходы В 8-триггеров 6-1 - 6.3 соединены соответственно с В-входами синхронных В 8-триггеров 8-1 - 8-3, тактовые входы которых соединены с прямым выходом генератора 7 управляюппи импульсов, инверсный выход которого соединен с первы. ми входами элементов 10.1 и 11-1 И, вторые входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами синхронного В 8-триггера 8-1, выход элемента 10-1 И соединен с первыми входами элементов 10-2 и 11.2 И, вторые входы которых соединены со. ответственно с инверсным и прямым выходами синхронного ВЗ.триггера 8.2, выход элемента 10.2 И соединен с первым входом элемента 11-3 И, второй вход которого соединен с прямым выходом синхронного В 8-триггера 8-3, выходы элементов 9-1 - . 9-3 И соединены соответственно с 8 входами синхронных В 8-триг; герон 8 1 - 8-3, инверсные выходы которых соединены со входами элемента 12 И, выход которого соединен с первыми входами элементов 9-1 - 9-3 И, вторые входы которых соединены соответственно с прямыми выходами ВВ- триггеров 6.1 - 6-3, выходы информационных регистров 11 - 1-3 соединены соответственно со вторыми входами анализаторов 2-1 - 2-3 каналоввыходы которых соединены со входами сумматора 3, выход которого соединен со входом регистра 4 суммы, выход которого соединен со вторыми входами элементов 5-1 - 5-3 записи. В исходном состоянии на прямых выходах ВЗ-триггеров 6-1 - 6.3 и синхронных В 8-триггеров 8-1 - 8-3 нулевые сигналь 1, на выходе элемента 12 И присутствует единичный сигнал,Работает многоканальнын счетчик импульсов следующим образом.При приходе по шинам 13-1 - 13-3 одного или нескольких импульсов счета на 8-входы В 8-триггеров 6-1 - 6-3 сигналы с прямых выходов В 8-триггеров 6.1 - 6-3 через откры тые элементы 9-1 - 9-3 поступают на 8-входы синхронных В 8-триггеров 8-1 - 8.3, С поступлением на тактовые входы синхронных В 8- триггеров 8-1 - 8-3 управляющего импульса с генератора 7 единицы входных каналов переключают соответствующие синхронные В 8.триггеры 8.1 - 8-3 в единичное состояние, при этом единичные сигналы с их прямых выходов подготавливают по первому входу элементы 10-1, 10-2 И, а нулевые сигналы с инверсных выходов синхронных В 8-триггеров 8-1 - 8-3 поступают на элемент И 12, на выходе которого устанавливается нулевой сигнал, закры. вающий элементы И 9-1 - 9-3. Перепись входных информационных импульсов на синхронные В 8-триггеры 8-1 - 8-3 прекращается, Импульс с инверсного выхода генератора 7, поступает на опрос по второму входу элемента 10-1 И и элемента И 11-1, первого информационного канала.Если синхронный В 8-триггер 81 первого информационного канала находится в состоянии "1", то импульс с инверсного выхода генератора 7 через элемент И 11-1 данного канала проходит на второй вход анализатора 2-1 каналов и открывает анализатор 2-1 для прохождения через него содержимого информационного регистра 1-1 первого канала на вход сумматора 3, который осуществляет сложение . логической "1" с числом, поступающим из информационного регистра 1-1. Одновременно импульс с выхода элемента 11-11 первого канала поступает на второй вход элемента запи. сн 5-1 и разрешает перезапись на него суммы. из регистра 4 суммы. Одновременно импульс с выхода элемента И 1 первого канала поступает на В.вход В 8-триггера 6-1 и возвращает его в исходное состояние, при этом единичный сигнал с его инверсного выхода подается на В-вход синхронного В 8-триггера 81 и подго. тавливает его к возврату в исходное состояниеЕсли же синхронный В 8-триггер 8.1 перво. го информационного канала находятся в состоянии 0", то импульс с инверсного выхода генератора 7 проходит через элемент 10-1 И, открытый по первому ьходу единичным сигналом с инверсного выхода синхронного В 8-триг. гера 8-1, и поступает на вторые входы элемен. тов 10-2, 11 - 2 И следующего информационного канала, опрашивая его состояние. Если и по этому каналу входной импульс не поступил, то импульс распространяется черезцепочку последовательно соединенных элементов 10 И . на опрос того входного канала, по которому поступил входной информационный импульс, и в данном канале суммируется логическая "Г с содержимым информационного регистра 1,Следующий управляющий импульс с прямо. го выхода генератора 7 поступает на тактовые входы синхронных В 8-триггеров 81 - 8-3. При этом один из синхронных В 8-триггеров 8-1 - 8-3 информационных каналов, по которому в предыдущем такте производилось суммнро. ванне единицы, возвращается в исходное состояние.Следующий импульс с инверсного выхода генератора 7 вновь поступает через цепочку последовательно соединенных элементов 10.1, 10-2 И на суммирование единицы и установку. нуля одного из триггеров 6-1 - 6-3 по тому информационному каналу, по которому посту. пил входной импульс, а импульс с прямого выхода генератора 7 обнуляет соответствующий синхронный ВЗ.триттер из 8-1 - 8-3.Таким образом за один период следования управляющих импульсов с генератора 7 производится прибавление единицы к содержимому информационного регистра (один из 1-1 - 1-3) того канала, по которому поступил входной импульс, а каналы, на входы которых инфор. мационные импульсы не поступили, пропуска. ются.М Когда будут просуммированы все единицы,записанные на триперы 8-1 - . 8-3 и соответствующие триггеры 8-1 - 8-3 будут обнуле, ны, подключенный к инверсным выходам триггеров 8-1 - 8-3 элемент 12 И срабатывает иЭа выходным едивищпам сигналам открывает попервому входу элементы 9-1 - 9-3 И, вновьразрешая прохождение через них информапнонных сигналов с входных В 8-триггеров 61 -6.3 на синхронные В 8.триттеры 8-1 - 8-3,щ Тем самым реализуется запись на синхронныеВ-триггеры 8 1 - 8-3 одновременно поступивших входных информационных сигналов, ихотработка, а затем запись и отработка вход.ных импульсов, вновь поступивших во времяобработки предыдущей совокупности входныхимпульсов.Входные импульсы отрабатываются в поряд.ке их поступления на многоканальный счетчик,что повышает пропускную способность устрой.ства,Конструктивные особенности данного технического решения позволяют повысить быстродействие устройства за счет исключения опросаканалов, по которым отсутствуют входвые имОпульсы, иза счет отработки входных импульсов в порядке нх поступления, тем самым обеспечивают возможность увелнчещи предельнойчастоты счета входных импульсов и уменьшая дополнительной динамической погрешности из 78841 за задержки суммирования входных импульсов на время опроса нулевых информационных каналов.Вместе с тем повышается помехозащищен.ность устройства за счет исключения передач информации из информационного регистра ч 6 рез анализатор и сумматор в регистр суммы при отсутствии входных импульсов.36Формула изобретенияМногоканальный счетчик импульсов, содержагций регистр суммы, сумматор, и в каждом канале - входную шину, ЙЗ-триггер, элемент записи, информационный регистр и анализатор канала, в каждом канале 8-вход ЯЗ-триггера соединен со входной шиной, первый вход элемента записи соединен с первым входом анализатора канала, второй вход которого соединен26 с выходом информационного регистра, вход которого соединен с выходом элемента записи, второй вход которого соединен с выходом сумматора, входы которого соединены с выходами анализаторов каналов, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен генератор управляющих импульсов, а в каждый иэ каналов введены три элемента И и синхронный ЯЗ-триггер, тактовый вход, 8-вход и Й-вход которого соеди 36 иены соответственно с прямым выходом генератора управляющих импульсов, с выходом первого элемента И и с инверсным выходом 53 8ЙЗ-триггера, прямой выход и Я-вход которого соединены соответственно с первым входом первого элемента И и с первым входом элемента записи, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом синхронного ЙЗ.триггера, инверсный выход которого во всех каналах, кроме последнего, соединен с первым входом третьего элемента И, инверсные выходы синхронных ЯЗ-триггеров всех каналов соединены со входами третьего эле- мента И последнего канала, выход третьего элемента И которого соединен со вторыми входами первых элементов И всех каналов, в каждом из которых, за исключением первого и последнего, второй вход второго элемента И соединен со вторым входом третьего элемента И и соединен с выходом третьего эле. мента И предыдущего канала, второй вход второго элемента И последнего канала соединен с выходом третьего элемента И предпоследнего канала, вторые входы второго и третьего элементов И первого канала соединены с инверсным выходом генератора управляющих импульсов.Истогники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Иф 422105,кл, Н 03 К 23/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССР Н 594586,кл, Н 03 К 23/00, 197 б (прототип).