Устройство управления счетчиком

Союз СоветскикСоцкапистическизРеспубики АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополиительн 6 ое к авт. свид-ву 22)Заявлено 19.11.80 (21) 300 с присоединением заявки М -1)М, Кл. НОЗК 21 19/18" вударетаапвй кемвте) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СЧЕТЧИКОМ Изобретение относится к автоматике и может найти применение в устройствах для многократного отсчета заданного количества импульсов.Известно устройство содержа 1.5щее входную шину, Й счетных декад,элемент И и М переключателей с двумягруппами контактов 1,Недостатком устройства являетсято, что при смене коэФФициента пересчета возможны сбои устройства.Известно также устройство управляемого делителя частоты, содержащеевходную вину, М счетных разрядов,шины управления, триггер, элемент И,элемент ИЛИ и группу элементов И,первые входы и выходы которых соединены соответственно с шинами управления и с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом уста- щновки в единицу триггера, инверсныйвыход которого соединен с входамисброса счетных разрядов, счетныйпервый вход которого соединен с вход 2ной шиной и с первым входом элементаИ, второй вход и выход которогосоединены соответственно с прямымвыходом и счетным входом триггера 21Недостатком известного устройстваявляется то, что при непрерывной последовательности импульсов на входеустройства отсутствие элементов синхронизации при управлении коэффициентом пересчета в некоторых случаяхприводит к ошибочным ситуациям порезультатам счета.При необходимости коррекции заданного коэффициента пересчета величина и знак ее выражаются в неявной форме.В случае необходимости защиты номинального значения коэффициентапересчета от разглашения требуетсяпринятие дополнительных мер.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей,Для достижения поставленной целив устройство управления счетчиком, 93841содержащее входную шину, М счетных разрядов, шины управления, первый триггер, первый элемент ИЛИ и груп" пу элементов И, первые входы и вы" ходы которых соединены соответст венно с шинами управления и с входами первого элемента ИЛИ, выход ко торого соединен с входом установки в единицу первого триггера, прямой выход которого соединен с входами 10 сброса счетных разрядов, счетный вход первого из которых соединен с входной шиной,.введены второй элемент ИЛИ, два элемента И, элемент И-НЕ, элемент НЕ, второй и третий 15 триггеры, и переключателей с двумя группами контактов каждый, два резистора, дополнительный переключатель, шины потенциалов логических нуля и единицы и п элементов И-ИЛИ, выход М первого элемента ИЛИ соединен с счетнь 1 м входом. второго триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И и с первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом ус" тановки в единицу третьего триггера и с входоч элемента НЕ, выход которого соединен с входом установки в нуль третьего триггера, прямой и ин версный выходы которого соединены со" ответственно с первыми входами первых и вторых структур И элементов И"ИЛИ, выход каждого из которых соединен с счетным входом следуЮщего 35 счетного разряда, а вторые входы пер" вой и второй структур И соединены соответственно с старшим и младшим выходами предыдущего счетного разряда, второй вход элемента И-НЕ соединен 40 через первый резистор с шиной потенциала логической единицы, с вторым входом первого элемента И и с первым ОЬходом дополнительного переключателя, вход которого соединен с 45 шиной потенциала логического нуля, вторбй выход дополнительного переключателя соединен через второй резистор с шиной потенциала логической единицы и соединен с вторым входом 50 второго элемента И,. выход которого .соединен с первым входом второго эле" мента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход второго элемента ИЛИ, явля ющийся выходом устройства по перес- четному импульсусоединен с дополнительным входом первого элемента 2 ф3 ИЛИ, третьи входы первого и второго элементов И соединены с одним из выходов последнего счетного разряда, к счетному входу которого подключен выход элемента И-ИЛИ, выходы, начи" ная с младшего, каждого счетного разряда из количества п.соединены с неподвижными контактами, начиная с первого, первой группы соответствующего переключателя, первый неподвижный контакт второй группы каждого переключателя соединен с младшим выходом, соответствующего счетного разряда, неподвижные контакты, на" чиная с второго, второй группы каждого,переключателя соединены с выходами, начиная с старшего, соответст" вующего счетного разряда, подвижные контакты первой и второй групп каждого переключателя соединены с дополнительными входами соответственно второго и. первого элементов И, дополнительные входы каждого элемента И из группы элементов И соединены с соответствующими выходами счетных разрядов, вход установки в ноль первого триггера соединен с входной шиной,На чертеже приведена функциональная схема устройства управления трех- декадным счетчиком.Устройство содержит счетные де" кады 1-3, выходы 1.11,10 счетной декады 1, выходы 2.1-2,10 счетной декады 2, выходы 3;1-3.10 счетной декады 3, элементы И."ИЛИ 4 и 5,элементы И 6.1-6,3,шины 7.1-7.3 управления, элементы ИЛИ 8 и 9, элементы И 10 и 11, элемент И-НЕ 12, элемент НЕ 13, триггеры 14-16, переключатель 17, шины 18 и 19 соответст" венно потенциалов логического нуляи единицы,.резисторы 20 и 21, переключатель 22 с группами контактов 22. 1 и 22.2, переключатель 23 с группами 23.1 и 23.2 и входная шина 24.Входная шина 24 соединена с счетным входом счетной декады 1 и с вхо" дом установки в нуль, триггера 15, прямой выход которого соединен с входами установки в нуль счетный декад 1-3, а единичный установочный вход которого соединен с информацион" ным входом счетного триггера 14 и с выходом элемента ИЛИ 8, входы кото" рого соединены с выходами элементов И.6. 1-6.3 и с выходом элемента ИЛИ 9, входы которого соединены с выходами элементов И 10 и 11, первые входы12 потенциала логической единицы счетные декады 1-3 считают входные им"пулъсы, поступающие по шине 24 ипри совпадении единичных уровней напряжения на вход соответствующего элемента 6. 1-6 3 на его выходе появляется единичный потенциал, который вызовет появление единичного потен" циала на информационном входе триггера 14 и на входе установки в единицу триггера 15.Состояние триггера 14 не изменяется, а на прямом выходе триггера 15 5 9384которых соединены с прямым выходомтриггера 14 и с первым входом эле"мента И-НЕ 12 второй вход которогосоединен с вторым входом элементаИ 10, с первым выходом переключателя 17 и через резистор 20 соединенс виной 19 потенциала логической единицы, которая через резистор 21 сое"динена с вторым входом элемента И 11и с вторым выходом переключателя 17, 0вход которого соединен с шиной 18потенциала логического нуля выходэлемента И-НЕ 12 соединен с входомустановки в единицу триггера 16 ис входом элемента НЕ 13, выход которого соединен с входом установки внуль триггера 16, прямой выход которого соединен с первыми входами пер"вых структур И элементов И-ИЛИ 4 и 5,выходы которых соединены соответственно с счетными входами счетных декад 2 и 3, первые входы вторых структур И элементов И-ИЛИ 4 и 5 соединены с выходами 1. 10 и 2, 10 соответственно, вторые входы вторых структур И 5элементов И-ИЛИ 4, 5 .соединены с выходами 1.1 и 2. 1 соответственно счетных декад 1 и 2, выход 3.2 счетнойдекады 3 соединен с третьими входамиэлементов И 10 и 11, четвертый и пя" З 0тый входы элемента И 11 соединеныс подвижными контактами групп 23.1 и22.1 переключателей 23 и 22, неподвижные контакты групп 22.2 и 23.2 переключателей 22 и 23 начиная с первогоро последний соединены соответст"шенно с выходами 1. 1-1.10 счетнойдекады 1 и с выходами 2.1-2,10 счетной декады 2, неподвижные контактыррупп 22.2 переключателя 22, наци 40ая с первого по последний соединенысоответственно с выходами 1,1, 1.10-,.10-2.2 счетной декады 2 соединен" 1 45 юы соответственно с неподвижными кон- " тактами, начиная с первого по. последний, группы 23.2 переключателя 23, подвижные контакты группы 22.2 переключателя 22 и группы 23.2 перек 50 дючателя 23 соединены с пятым и чет" вертым входами элемента И 10,первые три входа каждого из элементов И 6.1" 6.3 соединены с соответствующим одним из выходов счетных декад 1-3, четвертые входы элементов И 6,1"6.3 сое 55 динены соответственно с шинами 7.1- 7,3 управления коэффициентами пересчета. При подаче на шины 7.1-7.3 потенциала лдгического нуля предлагаемое устройство управления счетчиком не оказывает влияния на работу послед" него и он функционирует как счетчик- индикатор количества поступивших на вину 24 импульсов. Установка в нулевое состояние всех счетных декад в этом режиме производится путем подачи импульса напряжения логической единицы на дополнительный единичный установочный вход триггера 15 ( на чертеже не показан).Элементы устройства управления счетчиком взаимодействуют следующимобразом.8 исходном состоянии на входах и выходах элементов установлены сле" дующие уровни напряжений, входная шина 24 счетчика и счетные входы каждой из счетных декад - нулевой, выходы 11, 2, 1 и 3. 1 счетных декад 1-3 - единичный, выходы 1,2-1.10, 2.2-2, 10 и 3.2-3.10 счетных декад 1-3 - нулевой, выходы. элементов И-ИЛИ 4 и 5 " нулевой, выходы элементов И 6,1-6.3 " нулевой, выход элемента ИЛИ 8 - нулевой, прямой выход триггера 14 - нулевой, прямой выход триггера 15 - нулевой, выход элемента И-НЕ 12 - единичный, выход элемента НЕ 13 - нулевой, прямой вы-. ход триггера 16 - единичный инверсный выход триггера 16 - нулевой, выходы элементов И 1 О и 11 - нулевой, выход элемента ИЛИ 9.- нулевой.Обусловлено также, что состояние выходов счетных декад 1-3 изменяется в моменты окончания воздействия по" ложительного. импульса на счетном входе соответствующей декады и вмомент появления напряжения единичного уровня на входах установки в .нудь счетных декад.При подаче на одну из шин 7 1-7.3у9384 появляется единичный поте;:нал, который поступая на входы сброса счетных декад 1-3, устанавливает их в исходное состояние, На выходе элемен тов И 6.1-6 3 устанавливается нулевой 5 потенциал, который через посредство элемента ИЛИ 8 устанавливает триггер 14 в единичное состояние. Показанное на чертеже положение переключателя 17 приводит к блокировке элементов И 10 и И-НЕ 12, поэтому состояние их выходов и выходов элемента НЕ 13 и триггера 16 не изменяется.При поступлении следующего импульса по шине 24 триггер 15 устанавливается в нулевое состояние и на выходе 1,2 счетной декады 1 появляется . единичный потенциал в момент окончания этого импульса. Счет импульсов продолжается до момента появления О единичных потенциалов на всех входах элементов И 11, который однозначно связан с состоянием выхода 23 счетной декады 3 и с положением подвижных контактов групп 22.1 и 23.1 перек лючателей 22 и 23. Единичный потенциал последовательно появляясь на выходах элементов И 11 ИЛИ 9, ИЛИ 8, устанавливает триггер 15 в единичное состояние, происходит сброс в исход- ЗО ное состояние счетных декад 1-3, что приводит к появлению потенциалов ло" гического нуля на выходах элементов И 11 ИЛИ 9, ИЛИ 8 и триггера 14,При поступлении переднего фронта35 следующего импульса по шине 24 триг" гер 15 устанавливается в нулевое состояние и цикл работы устройства повторяется.4 ОТаким образом, за цикл работы устройства на его вход поступает (И) +100+0,99) импульсов, причем Иимпульсов поступает в первом попуцикле работы, а 100+099 импуль 45 сов - во втором,При положении переключателя противоположном изображенному на чертеже, в первом полуцикле устройство Функционирует аналогично описанному.5 ОПри отсчете И"100 импульсов, по" ступивших по шине 24 единичный потенциал на выходе триггера 14 приводит к появлению нулевого потенциала на выходе элемента И"НЕ 12 и единичного потенциала на выходе эле"55 мента НБ 13, который устанавливает триггер 16 в нулевое состояние. По окончании очередного входного импуль 12 8са по шине 24 на выходах 1.2, 2.2 и 3.2, соответствующих счетных декад 1-3, появляются единичные потенциалы. Счетные декады 1,22 в этом случае функционируют в режиме вычитания, Одновременное появление единичных потенциалов на подвижных контактах групп 22.2 и 23,2 переключателей 22 и 23 приводит к последовательному появлению единичных потенциалов на выходах элементов И 10, ИЛИ 9, ИЛИ 8 и прямом выходе триггера 15, После сброса счетных декад 1-3 в исходное состояние на выходах элементов И 10, ИЛИ 9, ИЛИ 8,прямом выходе триггера 14 и инверсном выходе триггера 16 появляются нулевые потенциалы.При поступлении переднего фрон" та следующего импульса по шине 24 триггер 15 установится в нулевое состояние и устройство будет продолжать отсчет входных импульсов в следующем цикле.Таким образом, за цикл работы устройства при указанном положении переключателя 17 на его вход поступит (й)+(100-0,99) импульсов, причем, как и в предыдущем случае, М"100 импульсов поступает в первом полу- .цикле, а 100-0,99 импульсов - во втором.Итак, предлагаемое устройство при управлении трехдекадным счетчиком позволяет получить коэффициенты пересчета в диапазоне от 1 до 1098 с предоставлением возможности исключения вероятных ошибок при коммутировании шин управления, так как коммутация цепей переключателей 17, 22 и 23 в первом полуцикле работы и коммутация шин 7.1-7.3 во втором полуцикле не создают помеховых ситуаций для всех элементов устройства.Формула изобретенияУстройство управления счетчиком, содержащее входную шину, й счетных разрядов, шины управления, первый триггер, первый элемент ИЛИ и группу элементов И, первые входы и выходы которых соединены соответственно с шинами управления и с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в единицу первого триггера, прямой выход которого соединен с входами сбросасчетных разрядов, счетный вход первого из которых соединен с входнойшиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введенывторой элемент ИЛИ, два элемента И,элемент И-НЕ, элемент НЕ, второйи третий триггеры, и переключателейс двумя группами контактов каждый,два резистора, дополнительный переключатель, шины потенциалов логическихнуля и единицы и п элементовИ-ИЛИ, выход первого элемента ИЛИсоединен со счетным входом второготриггера, прямой выход которого соединен с первыми входами первого ивторого элементов И с первым входомэлемента И-НЕ, выход которого соеди"нен с входом установки в единицу 20третьего триггера и с входом элемента НЕ, выход которого соединен свходом установки в нуль третьего триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с 2первыми входами первых и вторых структур И элементов И-ИЛИ, выход каждогоиз которых соединен с счетным входом следующего счетного разряда, авторые входы первого и второй струк- ЗОтур И соединены соответственно с старшим и младшим выходами предыдущегосчетного разряда, второй вход элемента И-НЕ соединен через первый резистор с шиной потенциала логической, единицы, с вторым входом первогоэлемента И и с первым выходом дополнительного переключателя, входкоторого соединен.с шиной потенциалалогического нуля, второй выход допол- аонительного переключателя соединенчерез второй -резистор с шиной потенциала логической единицы и соединен 12 10с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выходвторого элемента ИЛИ, являющийся выходом устройства по пересчетному импульсу, .соединен с дополнительным входом первого элемента ИЛИ, третьи входы пер" вого и второго элементов И соединены с одним из выходов последнего счетного разряда, к счетному входу кото" рого подключен выход элемента И-ИЛИ, выходы, начиная с младшего, каждого счетного разряда из количества п соединены с неподвижными контактами, начиная с первого первой группы соответствующего переключателя, первый неподвижный контакт второй группы каждого переключателя соединен с младшим выходом соответствующего счет ного разряда, неподвижные контакты, начиная с второго, второй группы каж" . дого переключателя соединены с вы" ходами, начиная с старшего соответ" . ствующего счетного разряда, подвижные контакты первой и второй групп каждого переключателя соединены с дополнительными входами соответственно второго и первого элементов И, дополнительные входы каждого элемента И из группы элементов.И соединены с соответствующими выходами счетных разрядов, вход установки в нуль первого триггера соединен с входной шиной.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 265946; кл. Н 03 К 21/36, 1971.2. Авторское свидетельство СССРЮ 594585, кл. Н 03 К 21/36, 1976Составитель Рановхред К.Мыцьо Корректор А. Дзятко Редакто исноР М Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект Заказ М 8079 ТирВНИИПИ Государствепо делам изобре113035, Москва, Ж э юеэиеэе т ж 959 Подного комитета ССений и открытий5, Раущская наб.т е