Селектор импульсов по длительности

Дата опублнковання опнсання 15.03 83 Заявитель(54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ 1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова" но в автоматизированных информационно-измерительных и управляющих технологических системах для селекти" рования сигналов с временными интервалами, распределенными во времени позакону возрастающей (убывающей) геометрической прогрессии.Необходимость в подобных устрой;ствах возникает при проектировании аппаратуры передачи данных для обеспечения необходимых помехоустойчивости и полосы пропускания информацион" но-измерительных и управляющих систем, работающих в реальном масштабевремени. Их применение позволяет повысить быстродействие и надежность обработки данных за счет отбора необходимой и устранения избыточной извсей совокупности поступающей информации.Известен селектор импульсов по длительности, содержащий управляющий вентиль, генератор тактовых импульсов, инвертор, элемент сравне"ния, дифференцирующую цепь, счетчикимпульсов, формирователь стробирующих импульсов и блок выбора исходного состояния. Это устройство, рабо"та которого основана на число-импульс.ном преобразовании временного масштаба, осуществляемого сравнением показаний сЧетчика импульсов и значе"ния, установленного в блоке выбораисходного состояния, позволяет селектировать импульсы с определеннойдлительности1 1.Однако для селектирования импуль"сов с другой длительностью устройство требует переустановки входных данных блока выбора исходного состояния,которое невозможно осуществить в дно намическом режиме контроля.Эти недостатки не позволяют использовать известные устройства в авто"матизированных информационно-изме,рительных и. управляющих технологичес3 100529ких системах, работающих в реальноммасштабе времени,Применение подобных устройств длявыделения импульсов с переменной длительностью в динамическом режиме работы приводит к построению многоканальных устройств обработки, в каждомканале которых исполь эуется автоном"ный селектор на определенную длитель"ность входного импульса 1 21. 10Недостатком этого устройства является сложность,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройст зво, содержащее дифференцирующий элемент, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход соединенс первыми входами генератора тактовыхимпульсов и управляющего вентиля, пер"2 Ввый выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, второйвход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, авыход счетчика импульсов через дешиф-ратор, выход которого подключен кпервому входу счетчика кратности. и ковторому входу управляющего вентиля,второй выход которого соединен совторым входом генератора тактовых импульсов и первым входом устройствамасштабирования, второй. и третий входы которого соединены с выходами счетчиков соответственно импульсов и кратности, подсоединен к выходу задатчикачисел, а первый выход устройства масштабирования соединен со вторым входом счетчика импульсов, второй - свыходной шиной устройства 31.Это устройство позволяет осуществить отбор импульсов переменной дли 40тельности в динамическом режиме контроля входной последовательности сиг"налов, длительность которых кратназначению опорного интервала. Однакоего недостатком является невозможность селектирования упорядоченныхимпульсов с временными интервалами,длительность которых в общей последовательности распределена по закону возрастающей (убывающей) геомет- фзрической прогрессии. Этот недостатокобусловлен отсутствием возможностидинамической переустановки числовойуставки очередного селектируемогоинтервала, в зависимости от порядко- ффвого номера временного интервала,задаваемого определенным членам геометрической прогрессии, что, в свою оче 0 аредь сужает область его использования.Целью изобретения является расширение диапазона длительностей селектируемых сигналов путем обеспечения селектирования временных интервалов, распределенных по закОну геометрической прогрессии.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый детектор нуля; дифференцирующий элемент, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход соединен с первыми входами генератора тактовых импульсов и управляющего вентиля, пер-. вый выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, а выход счетчика импульсов через дешифратор, выход которого подключен к первому входу счетчика кратности и к вторым входам счетчика импульсов и управляющего вентиля, второй выход которого соединен с третьим входом генератора тактовых импульсов и вторым входом счетчика кратности, подсоединен к выходу задатчика чисел, введен счетчик результата, регистр хранения %ода, триггер формирования и второй детектор нуля, причем первый и второй входы счетчика результата под" ключены соответственно к первому вы" ходу генератора тактовых импульсов и второму выходу управляющего вентиля, а первый. и второй выходы соединены, соответственно, с входом задатчика чисел и через регистр хранения: кода, выход которого соединен с вхо.дом первого детектора нуля, выход которого соединен с первым входом триггера формирования, второй вход которого подсоединен к второму выходу управляющего вентиля, а выходс выходной шиной устройства, с вторым выходом генератора тактовых импульсов, второй вход которого соеди" нен с выходом первого детектора нуля, причем вход второго детектора нуля подключен к выходу счетчика кратности, а выход - к третьему входу управляющего вентиля.На фиг. 1 представлена структурная схема селектора импульсов по длительности, на фиг, 2 " временные диаграммы, поясняющие его работу.Селектор импульсов по длительности содержит дифференцирующий элемент 1, предназначенный для форми5 10052 рования отчетных сигналов "Начало"и "Конец" каждого входного импульса, генератор 2 тактовых импульсов, вырабатывающий счетную последовательность сигналов постоянной часто- з ты следования, управляющий вентиль 3 (в качестве управляющего вентиля 3 используется блок из стандартных логических элементов И-ИЛИ-НЕ), счет-. чик М импульсов, счетчик 5 резуль" З тата, дешифратор 6, задатчик 7 чисел счетчик 8 кратности, первый детектор 9 нуля,.регистр 10 хранения кода дли" тельности, триггер 11, второй детек" тор 12 нуля и входную 13 и выходную И 1 ч шины устройства.На фиг. 2 приведены: 2 а " входная случайная последовательность сигналов с произвольными длительностью .Т: и расстояниеммежду ними ф 2 б - 20 последовательность отсцетных знацений, соответствующие "Началу" и "Концу" каждого входного сигнала, 2 в " последовательность счетных импульсов с постоянным периодом повторения, 23 2 г - кодовые значения длительности входных сигналов, 2 д - сигналы равенства кодовых значений числовой уставки с кодовым значением анализируемой длительности, 2 е - сигна- ЗО лы нулевого состояния счетцика 8 кратности; 2 ж - кодовые значения отселектированных временных интервалов, 2 и - выходная последовательность отселектированных длительностей,Селектор импульсов по длительно" сти на примере отбора импульсов, длительность которых распределена по закону возрастающей геометрической прогрессии, работает следующим образом.При поступлении на входную шину 13 устройства последовательности сигналов (фиг, 2 а) с произвольным распределением длительности Т и расстоянием между ними ; дифференцирующий элемент 1 вырабатывает отсчетные сигналы (фиг. 2 б),соответствующие "Началу" и"Концу".каждого поступающего входного импульса. Эти отсчетные сигналы поступают на вход генератора 2 такто". вых импульсов и на первый вход управ" ляющего вентиля 3.Генератор 2 имеет два выхода, на которых появляются счетные импульсы стабильной частоты следования с пери-фф одом й (фиг, 2 в). С приходом сигнала "Начало" первый выход генератора 2 открывается и счетные импульсы посту 90 4пают. на входы счетчиков 4 и 5, которые преобразуют унитарный код поступающих импульсов (фиг2 г) в параллельный двоичный код, Такой режим работы устройства сохраняется до при"хода на управляющий вентиль 3 и генератор 2 отсчетного сигнала "Конец",который отключает первый выход гене"ратора 2,Одновременно снакоплением счетныхимпуль сов в счетчиках 4 и 5 на дешифраторе 6 производится непрерывное динамическое сравнение анализируемойдлительности, выраженной в форме пе-ременного числового кода М с фиксированным кодом И числовой установки 1минимальной длительности первого чле"нагеометрической прогрессии, пред"варительно записанной в задатчике 7.Начальный код И выбирается на основе априорных знаний о параметрах селектируемой последовательности и периодом следования счетных импульсов иопределяется наименьшим кодовым значением длительности первого члена геометрической прогрессии.В момент равенства кодовых знаце"ний й и И на выходе дешифратора 6вырабатывается сигнал равенства(фиг. 2 д ), который поступает на второй вход управляющего вентиля 3, навторой (управляющий) вход счетчика4 импульсов и на первый (счетный)вход счетчика 8 кратности, в которомзаписано фиксированное число К, соответствующее знаменателю геометрической прогрессии.Каждый сигнал равенства, поступающий на второй вход счетчика М, осу"ществляет его сброс и подготавливает для приема очередной пачки импульсов, поступающей на сравнение сустановкой И Сигнал равенства припоступлении йа первый вход счетчика 8 кратности производит уменьше"ние содержимого на единицу и при равенстве числа поступивших импульсовчислу К, детектор 12 зафиксируетего нулевое состояние (фиг, 2 е).Сигнал нулевого состояния с выходадетектора 12 поступает на третийвход управляющего вентиля 3,В зависимости от временного распределения поступающих на входы управляющего вентиля 3 сигналов "Ко"нец" (фиг 2 б), равенства (фиг. 2 д)и нулевого состояния (фиг. 2 е) онвырабатывает управляющие команды.7 1005290 8следующие изме- прогрессии, аналогична описанному, когда одновремен" за исклюением того, что в исходном лы равенства и состоянии устройства в задатцике 7но не постура- записывается число И , характеризут,е. когда Т 7 К-М "ющее максимальную длительность поформула изобретения При этом возникаютрительные случаи:но поступают сигнанулевого состоянияет сигнал "Конец",когда одновременно поступают сигналы равенства и "Конец", но не поступает сигнал нулевого состояния, т.е,когда Т ФК И., когда поступает сигнал "Конец", но не поступают сигна- Олы равенства и нулевого состояния,т.е, когда ТК И; когда происходит совпадение сигналов "Конец",равенства и нулевого состояния, т.е.когда Т =КИ ,113В первых трех случаях управляющийвентиль 3 вырабатывает команды "Сброси "Запрет", по которым происходиточищение счетчиков 4 и 5 независимоот числа накопленных счетных импульсов и восстанавливается в счетчике8 число К. После выработки этих команд устройство подготовлено для приема следующего анализирующего импульса. 25В четвертом случае управляющийвентиль 3 вырабатывает .команду "Разрешение" . Сигналом этой команды осуществляется запись информации накопленной в счетчике 5 в эадатчик 7 зои в регистр 10. Численное значениеэтой информации соответствует длительности интервала, равного значению второго члена геометрическойпрогрессии, т.е. Т =Т К. Одновременно с этим командой разрешения открывается второй выход генератора 2,и триггер 11 переключается в единичное состояние (фиг. 2 и). С появлением импульсов на втором выходе генератора 2 начинается процесс формирования выходного сигнала, который соответствует считыванию информации из регистра 1 О в обратном ко"де до достижения нулевого состояния,которое фиксируется детектором 9,Сигналом с выхода детектора 9 отключается второй выход генератора 2,и триггер 11 переключается в исходное нулевое состояние. Таким образомна выходной шине 14 устройства происходит выделение последовательностиимпульсов, длительность которых рас"пределена по закону возрастающей гео"метрической прогрессии.Работа селектора импульсов по ффдлительности по отбору импульсов,длитель ность которых распределенапо закону убывающей геометрической следнего члена геометрической прогрессии, причем по команде "Разрешение" происходит вычитание из числа И со" держимого счетчика 5.Таким образомвведение в устройство счетчика результата, регистра хранения кода, второго детектора нуля и триггера формирования позволяет автоматизировать смену цисловой установки в динамическом режиме работы и, тем самым, обеспечить расширение диапазона длительностей селектируемых интервалов, распределенных по закону возрастающей или убывающей геометрической прогрессии. Селектор импульсов по длительности, содержащий первый детектор нуля, дифференцирующий элемент, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход соединен с первыми входами .генератора тактовых импульсов и управляющего вентиля, пер" вый выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен с первым выХодом генератора тактовых импульсов, а выход счетчика импульсов через дешифратор, выход которого подключен к первому входу счетчика кратности и к вторым входам счетчика импульсов и управляющего вентиля, второй выход которого соединен с третьимвходом генератора тактовых импульсов и вторым входом .счетчика кратности,подсоединен к выходу задатчика чисел, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения диапазонадлительностей селектируемых сигналов по закону геометрической прогрессии,в него введен счетчик результата,регистр хранения кода, триггер формирования и второй детектор нуля, причем первый и второй входы счетчика результата подключены, соответственно к первому выходу генератора тактовыхимпульсов и второму выходу управляю"щего вентиля, а первый и второй выходы соединены соответственно с входомзадатчика чисел и через регистр хранения кода, выход которого соединен9 1005290 1 О с входом первого детектора нуля, вы- ка кратности, а выход - к третьемуход которого соединен с первым вхо" входу управляющего вентиля.дом триггера формирования, второй Источники информацииФ вход которого подсоединен к второму принятые во внимание при экспертизе выходу управляющего вентиля, а - ю 1, Авторское свидетельство СССР выход - к выходной шине устрой- Ю 545076, кл. Н 03 К 5/1816,08.75. ства, с вторым выходом генерато.Уимахов О,Н.,и йобченко В.К. ра тактовых. импульсов, второй Селекторы импульсов. И., Книга "Совход которого соединен с выхо- ветское радио", 1966, с. 167, ; дом первого детектора нуля; при 3. Авторское свидетельство СССРчем вход второго детектора ну- У 687579, кл, Н 03 К 5/18, 09.02 77 ля подключен к выходу счетчи- (прототип).1.005290 тавитель А.Соколовред М.Костик ктор А.Долиии Коррек ороль 5 иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,2 М 76 Тираж 934 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра