Устройство для контроля последовательности импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111 К 21/4 ОПИС ИЗОБРЕТ баз СССР1985.СР1984.ПОСЛЕД(57) Изобреной техникено в контролтуре и устризобретенияиых воэможн ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬ Ъ 41В.А. Ойкини Н.Н, Кар88,8)идетельство3 К 21/40,тельство С3 К 21/40,Я КОНТРОЛЯСОВ ение относится к импуль и может быть использова ьно-измерительной аппар йствах автоматики. Цель - расширение функционал стей - достигается за счет обеспечения контроля при различном взаимном временном положениивходных импульсов независимо от ихскважности. Для этого в устройствовведены триггер 4, два элемента И 5и 8, два элемента ИЛИ 13 и 16, элемент 18 задержки, формирователь 12заднего фронта импульса и соответствующие функциональные связи. Крометого, устройство содержит триггеры1-3, элемент И-НЕ 9, элементы И 10 и11, элемент 17 задержки, входные шины 19 и 20, выходную шину 21. Контроль двух импульсных последовательностей обеспечивается как с чередующимися во времени импульсами, так исо взаимно перекрывающимися частично или полностью во времени импульсами независимо от их скважности. 3 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в контрольно-измерительной аппара".туре и устройствах автоматики.Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей засчет обеспечения контроля при различном взаимном временном положениивходных импульсов независимо от ихскважности,На Фиг.1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг,2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работуустройства, 15Устройство содержит триггеры 1-4,элементы И 5-8, элемент И-НЕ 9, элементы И 10 и 11, формирователь 12заднего Фронта. импульсов, элементы.ИЛИ 13-16, элементы 17 и 18 задержки, 20входные 19 и 20 и выходные 21 шины.Входные шины 19 и 20 подключены соответственно к первым входам элементов, И 6 и 7, к тактовым входам триггеров,1 и 2, к объединенным первым входам 25и к объединенным вторым входамэлементов И 5 и ИЛИ 14, Выход элемента ИЛИ 14 соединен с входом Формирователя 12 заднего Фронта импульсов, вы"ход которого подключен к тактовымвходам триггеров 34 и к первым вхо"дам элементов И 8,10, вторые входыкоторых подключены к выходу элементаИ-НЕ 9, а третьи входы - к инверсномувыходу триггера 4, Выход элемента И 5соединен с входом установки в единицу триггера 3, инверсный выход которого соединен с первыми входами элементов И-НЕ 9 и И 11, а прямой выход .с входом установки в нуль триггера 4 40и с первыми входами элементов ИЛИ 15и 16, вторые входы которых соединенысоответственно с третьим и вторым входами элемента И-НЕ 9 и выходами эле- .ментов 18 и 17 задержки. Входы элементов 17 и 18 задержки соединены соответственно с инверсными выходами триггеров 1 и 2, входы установки в нолькоторых соединены соответственно свыходами элементов И 8 и 10, четвертые 50входы которых подключены соответственно к выходам элементов ИЛИ 15 и 16.Прямые выходы триггеров 1 и 2 соединены соответственно с вторыми входамиэлементов И 6 и 7, выходы которых подключены соответственно к первому ивторому входам элемента ИЛИ 13, выходкоторого соединен с выходной шиной 21н с вторым входом элемента И 11, выход которого подключен к входу уста-.новки в единицу триггера 4.Устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии триггеры 14 находятся в нулевом состоянии (цепи сброса триггеров не показаны). Элемент И 5 закрыт по обоим входам нулевыми сигналами на входных шинах19 и 20, элементы И 6 и 7 закрытыпо первым входам нулевыми сигналами свходных шин 19 и 20 соответственнои по вторым входам нулевыми сигналами с прямых выходов триггеров 1и 2 соответственно. Элементы И 8 и10 закрыты по первым входам нулевымсигналом с выхода формирователя 12импульсов, элемент И-НЕ 9 открыт повсем входам единичными сигналами, поступающими соответственно с инверсноговыхода триггера 3 и с выходов элементов 17 и 18 задержки. Элементы И 8и 10 закрыты также по вторым входамнулевым сигналом с выхода элементаИ-НЕ 9 и открыты по третьим входамединичным сигналом с инверсного выхода триггера 4 и по четвертым входам единичными сигналами с инверсныхвыходов триггеров 2 и 1 соответственно, поступающими через элемент 18 задержки, элемент ИЛИ 15 и элемент 17задержки, элемент ИЛИ 16 соответственно. Элемент И 11 открыт па первому входу единичным сигналом с инверсного выхода триггера 3 и закрыт повторому входу нулевым сигналом с вы-.хода элемента ИЛИ 13,Расммотрим работу устройства дляслучая поочередно поступающих импульсов последовательностей Р и Р (свходных шин 9,20) без перекрыванияимпульсов времени. Диаграмма работы.устройства для данного сцучая приведена на фиг.2, где нумерация потенциальных диаграмм соответствует нуме;рации элементов схемы на фиг.1.Первый импульс, например, последовательности Р поступает с шины 19на тактовый вход триггера 1, на первый вход элемента И 6 и через элемент ИЛИ 14 на вход формирователя.12 импульсов. По заднему фронту Импульса Р триггер 1 переключается вединичное состояние, элемент И 6остается закрытым, .на выходе формирователя 12 формируется импульс, поступающий на тактовые входы триггеров :3 и 4 и подтверждающий их исходноешину 21, формируя сигнал "Сбой". Импульс с выхода элемента ИЛИ 13 открывает также элемент И 11. С появлением импульса на выходе элемента И 11переключается в единичное состояниетриггер 4 и закрывает нулевым сигналом инверсного выхода по третьим входам элементы И 8 и 10, По окончании 10 импульса Г формируется импульс навыходе формирователя 12, который поступает на первые входы элементов И8 и 10, закрытых по третьим входам,и на тактовые входы триггеров 3 и 4. -15 По окончании импульса Формирователя12 по заднему фронту) подтверждаетсянулевое состояние триггера 3 и переключается в нулевое состояние триггер4, после чего на его инверсном выходе20 снова появляется единичный сигнал,поступающий на третьи входы элементов И 8 и 10.Устройство работает аналогичнымобразом в случае пропадания импуль са последовательности Г , Только вэтом случае сигнал сбоя на выходнуюшину 21 поступает через элемент ИЛИ13 с выхода элемента И 6. При пропадании подряд нескольких импульсов 30 Р(Г) импульсы Р (Р ) - "Сбой" навыходную шину 21 поступают в течениевсего времени пропадания импульсовР 1(Р). После восстановления последовательности Г(Р ) устройство прек ращает выдачу сигна а "Сбой".Таким образом, при пропадании импульса в одной из контролируемыхпоследовательностей Р,(Р ) сигнал"Сбой" появляется на выходной, шине 40 21 с приходом очередного (первогопосле сбоя) импульса другой последовательности Р(Р ).Рассмотрим работу устройства дляслучая перекрывающихся во времениимпульсов последовательностей Ри Рй)имеющих форму меандр.С приходом импульса Р (по диаграмме фиг.Э показан опережающим) открывается элемент ИЛИ 14, выходной 50 сигнал которого поступает на входформирователя 12. С приходом затемимпульса Р открывается элемент И 5,выходной сигнал которого переключаетв единичное состояние триггер 3, после чего нулевой сигнал с его инверс- )7, ного выхода поступает на первый входэлемента И-НЕ 9, единичный сигнал свыхода которого открывает по вторымвходам элементы И 8 и 1 О. По окон 5 15нулевое состояние. Импульс с выходаформирователя 12 поступает также напервые входы элементов И 8 и 1 О, которые остаются закрытыми по вторымвходам нулевым сигналом с выхода элемента И-НЕ 9, так как после переключения в единичное состояние триггера1 на выходе элемента 17 задержкии соответственно на втором входе элемента И"НЕ 9 в течение времени осохраняется единичный сигнал. По истечении времениС единичный сигналпоявляется на выходе элемента И-НЕ 9.Длительность импульса ц формирователя 12 несколько превышает время, необходимое для надежного переключениятриггера, время задержки ьэлементов 17 и 18 задержки выбирается несколько большим величины д формирователя 12.По окончании (по заднему фронту)поступающему затем с шины 20 импульса Р переключается в единичное состояние триггер 2,элемент И 7 остается закрытым, и снова формируется импульс на выходе формирователя 12,который подтверждает исходное состояние триггеров 3 и 4, открывает элемент И 8, так как на его четвертомвходе в течение времени ь после переключения триггера 2 сохраняетсяединичный сигнал, поступающий черезэлемент ИЛИ 15 с выхода элемента 18задержки, Импульс с выхода элементаИ 8 переключает триггер 1 в исходноесостояние.С поступлением последующих чередующихся во времени импульсов ГР,устройство работает аналогичным образом,По окончании каждого импульсаР(Р ) переключается в единичное состояние триггер 1 (2) и возвращается висходное состояние импульсом с выходаформирователя 12 триггер 2 (1). Приэтом элементы И 6 и 7 остаются закрытыми и сигнал сбоя на выходе элементаИЛИ 13 и соответственно на выходнойшине 21 не формируется,Если после прохождения очередногоимпульса, например, последовательности Р не формируется (отсутствуе)импульс последовательности Г, (фиг.2,пунктир), то следующий импульс последовательности Р открывает элемент Итак как триггер 2 находится в единичном состоянии и проходит с его выхода через элемент ИЛИ 13 на выходную 20654 6чанни импульса ", переключается вединичное состояние триггер 1. Поокончании импульса Р переключаетсяв единичное состояние триггер 2, закрывается элемент ИЛИ 14 и Формируетсяимпульс на выходе Формирователя 12,который открывает элементы И 8 и 10,выходные сигналы которых переключаютв нулевое состояние соответственнотриггеры 1 и 2, По заднему фронтуимпульса с выхода формирователя 12переключается в нулевое состояниетриггер 3 и подтверждается нулевоесостояние триггера 4. После переключения в нулевое состояние триггера(.1 через время ьна выходе элемента17 задержки появляется единичный сигнал, который поступает па второйвход элемента И-НЕ 9, на выходе которого появляется нулевой сигнал,Пр., поступлении очередного импульса Р и отсутствии (пропадании) соответствующего импульса Р (Фиг.3,пунктир) устройство работает следую" 25щим образом,По окончании импульса Рпереключается в единичное состо,шие триггер 1, при этом на выходе элемента 17 задержки в течение времени ьсохраняется единичный сигнал, а ца выхоце элемента И-НЕ 9 - нулевой сигнал, Поэтому импульс с выхода Формирователя 12 не проходит на выход элемента35 И 8 и триггер 1 остается в единичном состоянии. С появлением через время Й на . выходе элемента 17 задержки нулевого сигнала .на выходе элемента И-НЕ 9 присутствует еднпичный си Гнал аС поступлением затем следук;щего импульса Р последний проходит через элементы И б и ИЛИ 13 на выходную шину 21, Формируя сигнал "Сбой", и одновременно открывает элемент И 11, на первом входе которого присутствует единичный сигнал с инверсного выхода триггера 3. Импульс с выхода элемента И 11 переключает в единичное состояние триггер 4, С поступлением затем импульса Р (до окончания импульса Р )открывается элемент И 5 и переключается в единичное состояние триггер 3, переключая единичным сигналом прямого выхода в нулевое состоя ние триггер 4. По окончании импульса Г прекращается формирование сигнала "Сбой" на шине 21. Таким образом, длительность сигнала "Сбой" равна длительности входного импульса Р,(Р ). По окончании импульса Р переключается в единичное состояние триггер 2, и на выходе формирователя 12 Формируется импульс, который проходит через элементы И 8 и 10 и возвращает триггеры 1 и 2 в исходное нулевое состояние. По заднему фронту импульса формирователя 12 возвращается в нулевое состояние триггер 3, После переключения триггеров 1 и 2 в нулевое состояние на выходах элементов 17 и 18 задержки через времяпоявляются единичные сигналы, а на выходе элемента И-НЕ 9 - нулевой сигнал, и схема возвращается в исходное состояние.Таким образом, конструктивные особенности предлагаемого устройства позволяют расширить возможности контроля по сравнению с известным устройством, в котором при контроле последовательностей, в которых импульсы Р и Р полностью совпадают во времени и имеют форму меандра, длительность сигнала "Сбой" уменьшается до исчезающе малой величины (порядка времени срабатывания одного- трех логических элементов схемы).В предлагаемом устройстве контроль двух импульсных последовательностей обеспечивается как с поочередно поступающими(чередующимися ) во времени импульсами, так и со взаимно перекрывающимися (частично или полностью) во времени импульсами независимо от их скважности.Формула и з обретенияУстройство для контроля последовательности импульсов, содержащее первый, второй и третий триггеры, первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент И-НЕ, первый и второй элементы ИЛИ, первый элемент задержки, две входных шины, первая из которых соединена с первыми входами первого и второго элементов И и с тактовым входом первого триггера, прямой выход которого соединенвторым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход ко 1520654 Оторого соединен с тактовым входом второго триггера, а второй вход - с его прямым выходом, выход первого элемента И соединен с первым входом третьего триггера, инверсный выход5 которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, выход первого элемента ИЛИ соединен с выходной, шиной, о т л и -. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения контроля при различном взаимном временном положении входных импульсов независимо от их скважности, в него введены четвертый триггер, пятый и шестой элементы И, третий и четвертый элементы ИЛИ, второй элемент задержки и формирователь импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами третьего и четвертого триггеров и первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые и третьи входы которых соединены соответственно с выходом элемента И-НЕ и с инверсным выходом четвертого триггера, четвертые входы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с прямым. выходом третьего триггера, а вторые входы соединены соответственно через второй и первый элементы задержки с инверсным выходом второго и первого1 1 триггеров, входы установки в О которых соединены соответственно с выходом пятого и четвертого элементов И, вход формирователя импульсов соединен с выходом второго элемента ИЛИ, один вход которого соединен с первой входной шиной, а второй вход - с второй входной шиной, с вторым входом первого элемента И и с тактовым входом второго триггера, при этом инверсный выход третьего триггера сое" динен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходам первого элемента ИЛИ, выход шестого элемента И соединен с входом установки в единицу четвертого триггера, вход установки в "О" которого соединен с прямым выходом третьего триггера, третий вход эле- мента И-НЕ соединен с выходом второго элемента задержки.1520654 69(6 фи Шмаков едакт ректор Н, Король акаэ 6769/57 Тираж 884НИИПИ Государственного комитета по изобретениям113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская на ное ткрытиям при Г д. 4/5 иэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Со ставителТехред Л. А. Очеретянрдюкова