Система синхронизации

(19) (1) ключ пе е ды Всесоюзного со ям заряженных ча 6 октября 1968 г с. 62-67. США В 4027263, опублик. 1977. ещантиц вля щих маму ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(Москва., 9-1т. 11, 1970,2. Патенткл. 328-151,3. Труды Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц(54) (57) 1. СИСТЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ, содержащая генератор тактовых импульсов и й регистров памяти. входы которых соединены с шинами записи системы, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повыаения надежности и упрощения, система содержит передающий регистр сдвига, передающий узел управления, элемент ИЛИ,й узлов выделения реперного сигнала, М приемных регистров сдвига, й приемных узлов управления, й схем сравнения, причем генератор тактовых импульсов содержит тактовый ге- нератор и счетчик, вход которого подключен к выходу тактового генера,тора, выход младшего разряда счетчика генератора тактовых импульсов подключен к первому входу передаю:щего узла управления, второй вход которого подключен к выходу одного из старших разрядов счетчика генератора тактовых импульсов, выходы старших разрядов которого подключены к информационным входам передающего регистра сдвига, управляющий вход записи которого соединен с первым выходом передающего узла управления, второй вход которого поден к управляющему входу сдвигар дающего регистра сдвига и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом передающего регистра сдвига, выход элемента ИЛИ подключен. к входам узлов выделения реперного сигнала, первые выходы которых соединены с входами соответствующих приемных узлов управления, а вторые выходы с первыми входами соответствующих схем сравнения, выходы приемных схем управления соединены с упра щими входами сдвига соответствую приемных регистров сдвига, инфор ционные входы которых соединены с выходами соответствующих регистров памяти, выходы приемных регистров . сдвига соединены с вторыми входами соответствующих схем сравнения, выходыкоторых являются выходами системы. 2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что передающий узел управления содержит формирователь импульса, формирователь временного интервала и элемент И, выход которого соединен с первым выходом узла, входы элемента И соединены с первым входом узла и выходом формирователя временного интервала, вход которого соединен. с вторым вйходом узла и выходОм формирователя импуЛь. са, вход которого подключен к второ- входу узла. 3. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что приемный узел управления содержит тактовый генератор, счетчик, формирователь временного интервала и элемент И, выход которого соединен с выходом узла, входы элемента И подключены к выходу счетчика и выходу формирователя временного интервала, вход которого соединен с входом узла и установочным входом счетчика, счетный вход1035595 10 которого подключен к выходу тактового генератора. 4. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что узел выделения реперного сигнала содержит генератор пилообразного напряжения, компаратор уровня, формирователь временного интервала и два элемента И, выходы которых соединены с соответствующими выходами узла, вход которого соеди 1Изобретение относится к вычисли" тельной технике и может быть исполь" эовано в системах автоматизированного управления различными электрофизическими установками.Известно устройство для синхронизации, содержащее синхронизатор и делители частоты, переключатели рода работ, элемент задержки выходных импульсов и источник питания 13. Недостатком этого устройстваявляется низкая надежность формирования временной последовательностивыходных импульсов, вследствиетого, что запуск таймерного уст.ройства может произойти не толькопо импульсу внешнего запуска, но ипо любому ложному сигналу на входе,превышающему порог:срабатывания элемента задержки.Известно устройство для синхронизации, содержащее аналогОвую линиюзадержки, узел стробирования, сумматор и преобразователи напряжениечастота и частота-напряжение 12.Недостатком этого устройства является наличие большого количествацифро-аналоговых блоков и контураобратной связи, что усложняет устройство и повышает его стоимость.Наиболее близкой к предлагаемойявляется система синхронизации,содержащая генератор тактовых импульсов, формирователь импульсов, 35дискретный интегратор, магистральные кабели, размножители импульсов,блоки выбора и программатор 3.Недостатками этой системы являются ее низкая надежность, обусловлен,ная принципом непосредственной передачи тактовых импульсов к распределительным стойкам по магистральнымкабелям (при таком принципе любойсигнал помехи, превышающий пороговый уровень приемного устройства, свя-эанного с магистральным кабелем,нен с первыми входами элементов Ии входом запуска генератора пилообразного напряжения, выход которогосоединен с первым входом компаратора уровня. второй вход которогосоединен с шиной опорного напряжения.а выход - с вторым входом первогоэлемента И и входом формирователявременного интервала, выход которогоподключен к второму входу второгоэлемента И. 2воспринимается как полезный сигнал), и сложность, связанная с наличием нескольких магистральных кабелей (из-за малого временного уплотнения используемых каналов связи).Цель изобретения - повышение иа;дежности и упрощение системы синхронизации.Для достижения поставленной цели система синхронизации, содержащая генератор тактовых импульсов и Й регистров памяти, входы которых соединевы с шинами записи системы, содержит передающий регистр сдвига, передающий узел управления, элемент ИЛИ, М узлов выделения реперного сигнала, И приемных регистров сдвига, й приемных узлов управления, Й схем сравнения, причем генератор тактовых импульсов содержит тактовый генератор и счетчик, вход которого подключен к выходу тактового генератора, выход младшего разряда счетчика генератора тактовых импульсов подключен к первому входу передающего узла управления, второй вход которого подключен к выходу одного из старших разрядов счетчика генератора тактовых импульсов, выходы старших раэрядов которого подключены к инФормационным входам передающего регистра сдвига, управляющий вход записи которого соединен с первым выходом передающего узла управления, второй выход которого подключен к управляющему входу сдвига передающего регистра сдвига и первым входам, элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом передаю-, щего регистра сдвига, выход элемента ИЛИ подключен к входам узлов выделения реперного сигнала, йервые выходы которых соединены с входами соответствующих приемных узлов управления, а вторые выходы с первыми входами соответствующих схем сравнения, выходы приемных схем управления соединены с управ1035595 3ляющими входами сдвига соответству-ющих приемных регистров сдвига, информационные входы которых соединеныс выходами. соответствующих приемныхрегистров сдвига, информационные входы которых соединены с выходами состветствующих регистров памяти, выходы приемных регистров сдвига соединены с вторыми входами соответствую- щих сосем сравнения, выходы которыхявляются выходами системы; 10Передающий узел управления содержит формирователь импульса, Формирователь временного интервала иэлемент И, выход которого соединенс первым выходом узла, входы элемента И соединены с нервйм входом узлаи выходом Формирователя временногоинтервала, вход которого соединен, свторым выходом узла и выходом Фор., мирователя импульса, вход которого 2 Оподключен к второму входу узла,Приемный узел управления содержит тактовый генератор, счетчик,формирователь временного интервалаи элемент .И, выход которого соеди- р 5нен с выходом узла, входы элемента И подключены к выходу счетчикаи выходу формирователя временногоинтервала, вход которого соединен свходом узла и установочным входом,счетчика, счетный вход которого подключен к выходу тактового генератора.Узел выделения реперного сигналасодержит генератор пилообразногонапряжения, компаратор уровня, формирователь временного интервалаидва элемента И,.выходы которых соединены с соответствующими выходами узла, вход которого соединен с первымивходами элементов И и входом запуска 40генератора пилообразного напряжеиия,выход которого соединен с первым входом компаратора уровня, второй входкоторого соединен с шиной опорногонапряжения, а выход - с вторым входом первого элемента И и входом фонмирователя временного интервала, .выход которого подключен к второмувходу второго элемента И,На Фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемой систеьы синхронизации; на фиг, 2 м схема передающего узла управления; на Фиг. 3 -.схема приемного узла управления;иафиг., 4 - схема узла выделения ре,перйого сигнала,Система синхронизации содержитгенератор 1 тактовых импульсов, пе",редающий регистр 2 сдвига, передаю-.щий узел 3 управления, элемент ИЛИ 4,приемные узлы 5 управления, узлы 6 60выделения реперного сигнала, приемные регистры 7 сдвига, регистры 8памяти, схемы 9 сравнения.Совокупность генератора 1, регист;ра 2, узла 3 и элемента ИЛИ 4 обра-, 65 зует передающую часть 10 системы. Совокупности. узлов 5 и 6, регистров 7 и 8 и схемы 9 сравнения образуют приемные части 11 системы (таких частей может быть произвольное коли.чество). Передающая часть 10 соединена с приемными частями 11 посредством магистрального кабеля 12. Входы регистров 8 подключены к шинам 13 записи. Выходы схем 9 сравнения являются выходами 14 системы.Генератор тактовых импульсов содержит тактовый генератор 15 и счетчик 16.Узел 3 содержит формирователь 17 имнульса, формирователь 18 временного интервала, элемент И 19.Узел 5 содержит тактовый генератор 20, счетчик 21, формирователь 22 временного ийтервала, элемент И .23.Узел 6 содержит генератор 24 Пилообраэиого напряжения, компаратор 25 уровня, Формирователь 26 временного интервала, элементы И 27 и 28, шину 29 опорного напряжения.Система синхронизации работает следующим образом.В исходном состоянии в регистры 8 по шинам 13 записан код, соответствующий требуемым моментам срабатывания системы синхронизации. На .выходах 14 и магистральном кабеле 12 сигналы отсутствуют. В момент вклю.чения генератора 1 он начинает генерировать по раздельным выходам (выходы, разрядов счетчика 16) импульсные последовательности разных частот, которые соответствуют параллельному коду .текущего времени. Эти, импульсные последовательности (с выходов старших разрядов счетчика 16) поступают на входы передающего регистра сдвига, работа которого синхрониэируется узлом 3. С выхода йередающего регистра 2 сдвига снимаются импульсы, соответстаующие последовательному коду текущего времени. Частота следования импульсов определяется заданной дискретностью и точностью работы системы синхронизации. На входы. элемента ИЛИ 4 поступают импульсы текущего времени и реперные сигналы (с выкода Формирователя 17 узла 3), определяющие начало кодовых посылок. Таким образом, по магистральному кабелю передаются импульсы текущего времени, начало которых отмечено реперным импульсом. Эти кодовые посылки поступают на узлы 6,.С выхода каждого узла 6 выделенный. реперный сигнал поступает иа узел 5, а собственно кодовая посылка - на схему 9 сравнения. С поступлением каждого репер- ного сигнала .Узел 5 осуществляет перезапись,из регистра 8 в регистр 7 параллельного кода, соответствующего заданному моменту срабатывания приемной -части 11 системы син-хронизации, и обеспечивает преобразование этого параллельного кодав регистре 7 в последовательныйкод, который сравнивается в схеме 9сравнения с каждой .поступающей кодовой посылкой. В моменты совладениякодов на выходах 14 генерируютсяимпульсы, соответствующие заданныммоментам времени. В момент выключения генератора 1 тактовых импульсовустройство возвращается в исходноесостояние.Работа узла 3 осуществляетсяследующим образом. 15С выхода счетчика 16 младшийразряд кодовой последовательности,поступающей на входы регистра 2(высокая частота ), подается на входФормирователя 17, более высокая частота подается на вход элемента И 19.Таким образом, при каждом изменениикодовой посылки Формируется интервал, который используется как импульс записи из счетчика 16 в регистр 252 и как реперный импульс, поступающий на вход элемента ИЛИ 4. Одновре-менно от заднего фронта этого импульса запускается"формирователь 18временного интервала, длительностькоторого выбирается иэ условия,обеспечения на выходе элемента И 19числа импульсов соответствующегочислу разрядов регистра 2 сдвига.Эти импульсы используются для синхронизации работы регистра 2 сдвига З 5(осуществления сдвига информации).На выходе этого регистра получаемпоследовательный код, который пода-ется на элемент ИЛИ 4. На выходеэлемента ИЛИ 4 получает реперный 40импульс и следующую за ним кодовуюпосылку.Работа узла б осуществляетсяследующим образом.С магистрального кабеля на узел б 45поступают кодовые посылки совместнос реперными сигналами, Генератор 24пилообразного напряжения вырабатывает пилообразные импульсы, амплитуда которых пропорциональна длительностям входных сигналов. Это приводитк тому, что амплитуда пилообразныхимпульсов реперных сигналов намногопревышает амплитуды пилообразныхимпульсов кодовых посылок. Опорноенапряжение компаратора 25 уровнявыбирается так, чтобы он срабатывалтолько от реперного пилообразного сигнала. Следовательно, на выходе компаратора 25 генерируется импульс, привязанный к заднему фронту репер- ного сигнала. Этот импульсчерез элемент И 27 поступает на узел 5 и на запуск формирователя 26, формирующего импульс, длительность которого незначительно превышает длительность кодовой посылки. Этот импульс открывает по второму входу элемент И 28, через который кодовая посылка проходит на вход схемы 9 сравнения кодов.Узел 5 работает следующим образом.Генератор 20 и счетчик 21 предназначены для получения строб-импульсов, частота которых равна частоте следования импульсов в кодовых посылках, и осуществления привязки их к импульсам кодовых посылок. Приходящий с узла импульс запускает Формирователь 22 и осуществляет сброс счетчика 21 в нулевое состояние. С выхода формирователя 22 генерируется импульс длительность которого немного больше Т, который открывает по первому входу элемент И 23. Следовательно, с выхода элемента И 2.3 на вход регистра 7 поступают строб-импульсы, жестко привязанные к реперному сигналу и к импульсам кодовых посылок.Таким образом, в системе синхронизации осуществляется передача по магистральномукабелю 12 информации о требуемом моменте формирования сигна ла на выходе каждой приемной части 11. Эа счет временного уплотнения канала связи в данной .системе используется один магистральный кабель, что упрощает ее. Построение системы синхроьизации повышает ее надежность при наличии импульсных электромагнитных наводок, сопутствующих работе любой электро- физической установки. Это объясняется тем, что в каждой приемной части осуществляется селекция поступающей кодовой посылки по признаками реперного импульса, временному, комбинационному - по записи в ре-. гистре памяти, и момент генерации выходного сигнала возможен только при совпадении всех признаков. У про тотипа момент формирования выходных импульсов определяется приходом любого импульса по цепям запуска (в том числе и сигнала помехи, наводки), превышающего порог срабатывания устройства.у. фие.2 Д)и Составитель В. БерезкРедактор Л. Алексеенко Техред М,тепер атрушки рре одписное д. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 аз 5833/49 ВНИИП по 113035, Т Государс лам изоб осква; Ж