Счетчик импульсов

2) Автор, изобретен Гера си 71) Заявит 4) СЧВтЧИК ИНПУЛЬ вхо Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики для счета импульсов, вывода накопленной информации и ее хранения при несанкционированных отключениях питания.Известен счетчик импульсов, сохраняющий информацию при несанкционированных отключениях питания и построенный на основе запоминающего устройства на магнитных элементах 1. Недостатком известного счетчика является то, что он формирует выходной.код числа импульсов только при его пе"реполнении и не йозволяет выводить инФормацию в процессе счета импульсов,а также теряет накопленную информацию,если питание отключается во время об"2 вращения к числовой линейке,Наиболее близким к предлагаемомупо твхнической сущности является счетчик импульсов, содержащий генератор импульсов, соединенный с входом фор"мирователя импульсов синхронизации,первый выход которого соединен с Ядом К 5-триггера, второй выход - свходпи ключа опроса, третий выход "с входом стробирования усилителя считывания, четвертый выход - с входамистРобированияключей записи "0" и "1"пятый выход - с входом разрядного распределителя, первый дополнительныйвыход которого соединен с входомсинхронизации синхронизатора импуль сов, а разрядные выходы через разрядные ключи соединены с числовой линейкой из магнитных сердечников с неразрувающим считыванием информации, формирователь сигнала сброса, соединенныйс входами установки "О" разрядногораспределителя и синхронизатора импульсов, информационный вход которо"го соединен с входной анной, и элемент И, при этом выход усилителя считывания соединен с 5 -входом%5 "тригфгера 1 2) ., 3 Ч 7835Недостатком известного счетцикаимпульсов является то, что он теряетнакопленную информацию, если отключение питания происходит во время изме"нения информации в числовой линейке,что снижает надежность работы счетчи"ка. Действительно, если в числовойлинейке хранится код 11111, то припоступлении входного импульса возникает сквозной перенос, распространение которого может быть прервано принесанкционированном отключении питания,Цель изобретения - повышение надежности работы счетчика импульсов 15при несанкционированных отключенияпитания.Поставленная цель достигается тем,что в счетчик импульсов, содержащийвходную шину, элемент И, ключ записинуля, клюц записи единицы, генераторимпульсов, выход которого соединен свходом Формирователя импульсов синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом ключа опроса,второй выход Формирователя импульсовсинхронизации соединен с входом стробирования первого усилителя считывания, третий выход соединен с гервымвходом разрядного распределителя,четвертый выход соединен с первым входоьй,5-триггера, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя считывания, первый информационныйвход которого соединен с обмоткой счи 35тывания числовой линейки из магнитныхсердечников с неразрушающим считыванием информации, вход которой соеди"нен через разрядные ключи с разрядным распределителем, выход формирова 40теля сигнала сброса соединен с первым,входом синхронизатора импульсов, второй вход которого соединен с входнойшиной, а третий - с первым выходомразрядного распределителя, вход установки нуля которого соединен с выхо 45дом формирователя сигнала сброса, введены магнитный сердечник с неразрушающим считыванием информации признакасуммирования и магнитный сердечникс неразрушающим считыванием информации признака изменения четности, обмотки считывания которых через второйи третий усилители считывания соединены с двухразрядным регистром, ключзаписи признака, элемент ИЛИ, элемент НЕ, сумматор модифицированногорефлексного кода, причем ключ опроса,ключ записи нуля и ключ записи едини" 8 4цы соединены через общий для них ограничитель тока с источником питания, первый и второй вход ключа записи признака подключены соответственно к выхо.ду синхронизатора импульсов и к пятому выходу формирователя импульсов синхронизации, а выход через последовательно включенные обмотки записи единицы магнитного сердечника с неразру" шающим считыванием информации признака суммирования, магнитного сердечника с неразрушающим считыванием информации признака изменения четности и ограничитель тока подключены к источнику питания, выход ключа опроса через последовательно включенные обмотки опроса магнитных сердечников с не- разрушающим считыванием информации Признака суммирования и признака изменения четности подключен к обмоткам опроса ячейки цетности и числовой линейки, первый и второй выходы сумматора соединены с вторыми входами ключей записи нуля и единицы,соответственно, .выходы которых через первуюи вторую обмотки записи нуля магнитного сердечника с неразрушающим считыванием информации признака суммирования подключены соответственно к обмоткам записи нуля и единицы числовой линейки, а через первую и вторую обмотки записи нуля магнитного сердечника с неразрушающим считыванием информации признака изменения четности подключены соответственно к обмоткам записи нуля и единицы ячейки четности, инФормационные входы сумматора соединены с разрядными выходами регистра,сдвигового регистра и выходом Й 5-триггера, входы синхронизации сумматора соединены с разрядным и вторым и третьим выходами разрядного распределителя, второй и третий выходы разрядного распределителя через элемент ИЛИ соединены с входом ключа четности, входом синхронизации Ю-триггера и входом элемента НЕ, выход которого через элемент И соединен с входом установки единицы первого разряда сдвигового регистра, вход установки нуля которого соединен с входом установкинуля регистра и четвертым выходом Формирователя импульсов синхронизации, третий выход формирователя импульсов синхронизации соединен с входом продвижения информации сдвигового регистра, вход установки нуля которого соединен с выходом формирователя сигнала сброса, входы стробирования второ978358 5го и третьего усилителей считываниясоединены с входом стробирования первого усилителя считывания, второй информационный вход которого соединенс последовательно включенными обмотками считывания ячейки четности и числовой линейки, а выход соединен с вторым входом элемента И, выход ключачетности соединен с входом ячейки четности на магнитном сердечнике с не- оразрушающим считыванием информации.На чертеже представлена схема счетчика импульсов.Устройство содержит источник 1 напряжения питания, первый усилитель 2 исчитывания, второй усилитель 3 считывания, третий усилитель ч считывания,ограничитель 5 тока, магнитный сердечник 6 с нераэрушающим считыванием информации признака суммирования, маг" 2 внитный сердечник 7 с нераэрушающимчитыванием информации, ячеку 8 четости на магнитном сердечнике с неразрушающим считыванием информации,числовую линейку 9 иэ магнитных сердечников с нераэрушающим считываниеминформации, ключ 10 четности, разрядные ключи, 11, ключ 12 опроса, ключ 13записи нуля, ключ 11 записи единицы,ключ 15 записи признаков, разрядный зораспределитель 16, элемент ИЛИ 17,двухразрядный регистр 18, генератор 19 импульсов, формирователь 20 импульсов синхронизации, сумматор 21модифицированного рефлексного кода,тактируемый К 5-триггер 22, синхронизатор 23 импульсов, элемент НЕ 21, элемент И 25, двухразрядный сдвиговыйрегистр 26, Формирователь 27 сигналасброса, входную шину 2840Счетчик импульсов работает следующим образом,После включения питания формирователь 27 сигнала сброса устанавливаетв исходное состояние синхронизатор 23 эимпульсов, сдвиговый регистр 26 и разрядный распределитель 16, при этомактивизируется его первый дополнительный выход. Генератор 19 импульсов периодически запускает формирователь 20импульсов синхронизации, который вкаждом состоянии разрядного распределителя 16 вырабатывает на каждом изпяти выходах по одному импульсу определенной длительности, обеспечиваявременное взаимодействие элементов.счетчика. Импульсы с четвертого выхода Формирователя 20 используются дляустановки в исходное состояние перво-,го разряда регистра 26 и обоих разрядов регистра 18, а также К 5-тригге"ра 22 перед вводом в них информации,считываемой из магнитных сердечников,импульсы с первого выхода -. для запуска ключа 12 опроса, импульсы свторого выхода - для стробированияусилителей 2, 3 и 1 считывания, импульсы с пятого выхода - для стробирования ключей 13, 1 ч и 15 записи, импульсы с третьего выхода - для изменения состояния разрядного распределителя 16 и сдвига информации в сдвиговом регистре 26. Длительности этихимпульсов выбираются исходя из характеристик магнитных сердечников число"вой линейки 9 и однотипных с ними сер"дечников 6, 7 и сердечника ячейки 8четности,После включения питания возможнытри комбинации состояний сердечников6 и 7, которые соответствуют кодам"00", "01" и "11", Тот или иной кодопределяется состоянием счетчика в момент предыдущего отключения питания.При коде "00" во время первогопосле включения питания и последующихциклов работы разрядного распределите"ля 16 до поступления очетного импульса на шину 28 производится только периодическое считывание и вывод инйормации из числовой линейки 9, что обес"печивается выполнением следующей по"следовательности операций, Исходноесостояние разрядного распределителя 16используется для опроса синхронизато"ра 23 импульсов, на который подаетсяимпульс с первого дополнительного вы"хода разрядного распределителя 16,и для установки в исходное состояниерегистров 18 и 26 импульсом с первоговыхода Формирователя 20,импульсовсинхронизации. Поскольку после включе"ния питания синхронизатор 23 импульсов находится в исходном состоянии,то его выходной сигнал блокирует повходам управления ключ 15 записи признаков. Считывание информации из сердечников 6 и 7, ячейки 8 четности ичисловой линейки 9 не производится,так как ключи 10 и 11, через которыезамыкается ток опроса, в исходном состоянии разрядного распределителя закрыты.,После перехода разрядного распределителя 16 в следующее состояние обеспечивается параллельное считывание ийформации из сердечников 6, 7 и ячейки 8 четности которая нв выводится7, 97835из счетчика и используется только приизменении кода в,числовой линейке 9при поступлении входного импульса.В этом состоянии разрядного распреде"лителя 16 сигнал с его второго дополнительного выхода блокирует сумматор 21,. через элемент ИЛИ 17 открывает ключ 10 четности и разрешает изменение состояния тактируемого К 6 триггера 22, поступая на его вход, а 1 фтакже инвертируется элементом НЕ 24и блокирует элемент И 25, запрещаяпоступление сигнала с выхода усилителя 2, несущего информацию считаннуюиз ячейки 8 четности, на вход сдвигового регистра 26. При считывании информации импульсом с второго выходаформирователя 20 импульсов синхронизации запускается ключ 12 опроса, который йормирует ток, протекающий через обмотки опроса сердечников 6 и 7соединенные последовательно, обмотку опроса ячейки 8 четности и ключ 10четности. Сигналы с обмоток считывания сердечников 6, 7 и сердечника . 35ячейки 8 четности усиливаются усилителями 4, 3 и 2 соответственно и ус"танавливают в соответствующие состояния регистр 18 и триггер 22. Сигна.лы с регистра 18 поступают на сум- зоматор 21 модифицированного рефлексного кода, который при коде "0 Ф врегистре 18 блокирует ключи 13 и 14записи нулю и единицы по входам управления, запрещая изменение состоя.ния сердечников 6, 7 и сердечниковячейки 8 четности и числовой линейки 9при последующих состояниях разрядного распределителя 16,После перехода разрядного распреде,щлителя 16 в следующее состояние производится параллельное считывание информации иэ сердечника младшего разрядачисловой линейки 9 и сердечников 6 и 7,при этом сигнал с выхода разрядногораспределителя 16 открывает ключ младшего разряда разрядных ключей 11,после чего запускается ключ 12 опроса, который Формирует ток, протекающийуерез обмотки ороса сердецников 6и 7, соединенные последовательно, иобмотку опроса сердечника младшего,разряда числовой линейки 9, а такжечерез ключ младшего разряда разрядныхключей 11. Сигналы с обмоток считывания этих сердечников после усиленияусилителями 4, 3 и 2 поступают соответственно на регистр 18 и через открытый элемент И 25 на сдвиговый ре" 8 8,гистр 26. Вывод инйормации из счетчикаможет производиться с выхода первогоразряда регистра 26 ( выходная шинана чертеже не показана).Аналогично производится поразрядноеобращение к сердечникам старших разрядов числовой линейки 9. После перехода разрядного распределителя 16 впоследнее состояние приозводится очередное считывание информации из сердечников 6 и 7 и повторное эа циклработы распределителя 16 считываниеинформации иэ ячейки 8 четности, которая используется только при изменении кода в числовой линейке Ч.Таким образом, в процессе выводаинформации из счетчика код "00", считываемый из сердечников 6 и 7 при обращении к каждому разряду числовойлинейки 9 и ячейке 8 четности, исполь.зуется для блокирования ключей 13 и14 записи нуля и единицы, обеспечивая высокую помехозащищенность счетчика.Счетный импульс, поступающий сшины 28 на вход синхронизатора 23 импульсов, взводит его. При очереднойразвертке разрядного распределителя 16 Фронт сигнала с его первогодополнительного выхода опрашиваетсинхронизатор 23 импульсов, которыйпри этом формирует выходной сигнал,поступающий на вход управления ключа 15 записи признаков. Этот ключ открывается импульсом с четвертого выхода Формирователя 20 и Формирует ток,протекающий через ограничитель 5 токаи последовательно включенные обмоткизаписи единицы сердечников 6 и 7, врезультате чего в них записываетсякод "11". После перехода разрядного распреде лителя 16 в следующее состояние вор- мируется сигнал на его втором дополнительном выходе, который.обеспечивает считывание информации из сердечников 6, 7 и ячейки 8 четности, при этом работа сцетцика при считывании инпор"мации не отличается от рассмотреннойранее. Код четности числа, хранящегося в числовой линейке 9, вводится в ф-триггер 22 и хранится в нем в течение всего времени обращения к числовой линейке 9. Сигнал с второго дополнительного выхода распределителя 16подается также на сумматор 21, который при этом блокирует своими выходными сигналами ключи 13 и 14 записи9783 нуля и единицы по входам управления. После перехода разрядного распределителя 16 в следующее состояние производится считывание информации из сердечника младшего разряда числовой линейки 9, при этом считанный код . вводится через элемент 25 И в первый разряд сдвигового регистра 26.Сумматор 21 работает в соответст" вии с правилами изменения на единицу 1 О числа, выраженного в модифицированном рефлексном коде, согласно которому инвертируется только код младшего разряда, если число четное, или инвертируется только код разряда, следу 15 ющего за разрядом, в котором имеется код1" при последовательном просмотре кода числа в счетчике, начиная с младшего разряда, если число нецетное. Такии образом, для обес е печения прибавления единицы на сумматор подаЮтся следующие сигналы: с регистра 18 - соответствующие коду "11" признаков, с триггера 22 соответствующие коду четности числа, 2 хранлщегося в числовой линейке 9, с сдвигового регистра 26 - соответст. вующие коду двух соседних разрядов числа, хранящегося в числовой линей" ке 9, а также сигналы синхронизации рО с второго и третьего дополнительных выходов разрядного распределителя 16 и его первого разрядного выхода.Если число в числовой линейке 9 четное,то сумматор 21 обеспечивает инвертирование кода первого разряда сдвигового регистра 26, подготавливая ключ 13 записи нуля или клоц 14 за 1 писи единицы соответственно при коде "1" или "О" младшего разряда числовой,щ линейки 9. Во время стробирования ключей 13 и 14 импульсом с четвертого выхода формирователя 20 импульсов синхронизации обеспечивается установка кода "О" в сердечнике 6 признака суммирования и инверсного кода в сердечнике младшего разряда числовой линейки 9 током, протекающим через одну из двух обмоток записи нуля сердечника 6 и соответствующую записываемому коду обмотку записи сердечника младшего разряда числовой линейки 9.Если число в числовой линейке 9 нечетное, то в процессе считывания кода этого числа и последовательного продвижения его через сдвиговый регистр 26 первая единица, выдвинутая во второй разряд регистра 26, поступает на сумматор 21, который обеспечи 58 10вает при этом подготовку ключа 13 записи нуля .или ключа 14 записи едини"цы соответственно при коде "1" или"О" в первом разряде сдвигового регистра 26, после чего во время стро"бирования ключей 13 и 14 импульсом,с пятого выхода формирователя 20 импульсов синхронизации обеспечиваетсяустановка кода "О" в сердечнике 6признака суммирования и инверсногокода в сердечнике числовой линейки 9,к которому производилось обращение вэтом такте,Во время обращения к остальнымразрядам линейки 9 производится только считывание информации, так каккод "0", считываемый из сердечника 6признака суммирования, подается через регистр 18 на сумматор 21, который при этом блокирует ключи 13 и14 записи нуля и единицы. Последнеесостояние разрядного распределителя 16используется для инвертирования кода в ячейке 8 четности. При этом сигнал с третьего дополнительного выходаразрядного распределителя 16 поступает на сумматор 21, подготавливаяего к работе, и через элемент ИЛИ 17открывает ключ 10 четности и Р 5-триг"гер 22, обеспечивая повторное за циклработы разрядного распределителя 16обращение к ячейке 8 четности. Код"01", считанный из сердечников 6 и 7,через регистр 18 подается на сумматор 21, который обеспечивает подготовку ключа 13 записи нуля или ключа 14 записи единицы соответственнопри коде четности "1" или "0", поступающем с 93-триггера 22 на сумма"тор 21, Во время стробирования клю чей 13 и 14 записи нуля и единицыимпульсом с пятого выхода формирователя 20 импульсов синхронизации обеспечивается установка кода "О" в сердечнике 7 признака изменения четнос-ти и инвертирование кода в ячейке 8четности током, протекающим через однуиз двух обмоток записи "О" сердечни"ка 7 и соответствующую записываемомукоду обмотку записи ячейки 8 четности, после чего цикл работы счетчикапри изменении числа в нем на +1 заканчивается,8 связи с тем, что при использова- .нии модифицированного рефлексного кода отсутствуют сквозные переносы, принесанкционированном отключении пита-ния не происходит потери хранимогов счетчике кода числа. При этом в мо мент отключения питания возможны три комбинации состояний сердечников 6 и 7; "00", "01",и "11", Состояние "00" соответствует окончанию цикла изменения числа в счетчике на +1, состоя. ние "0 1" соответствует прерванному циклу изменения числа в счетчике на +1, когда код в числовой линейке 9 изменился, а код четности в ячейке четности не был изменен, состояние "11" 10 соответствует началу цикла изменения числа в счетчике на +1. Поэтому при последующем включении питания Формирователь 27 сигнала сброса установит в исходное состояние разрядный рас пределитель 16, сдвиговый регистр 26 и синхронизатор 23 импульсов, и счетчик будет работать при коде "00" в сердечниках 6 и 7 в режиме периодического считывания информации, при 20 коде "01" счетчик закончит цикл изменения числа на +1, изменив только код четности в ячейке 8 четности, а при коде "11" начнет цикл изменения числа в счетчике на +1, 25Таким образом, введение дополни" тельных элементов организует работу счетчика в модиФицированном рефлексном коде с периодическим считыванием кода признака суммирования, кода при- Зр знака изменения четности и кода четности числа, хранимого в числойй линейке счетчика, повышает надежность работы счетчика при несанкционированных отключениях питания и повышает его помехоустойчивость. Кроме того, снижается импульсный ток потребления, так как обращение к сердечникам в режиме записи производится только дважды за цикл изменения числа в счет о чике на +1. формула изобретения45Счетчик импульсов, содержащий входную шину, элемент И, ключ записи нуля, ключ записи единицы, генератор импульсов, выход которого соединен с входом формирователя импульсов синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом ключа опроса, второй выход Формирователя импульсов синхронизации соединен с входом стробирования первого усилителя считыва 55 ния, третий выход соединен с первым входом разрядного распределителя, четвертый выход соединен с первым входом Щ триггера, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя считывания, первый информационный вход которого соединен с обмоткой считывания числовой линейки измагнитных сердечников с неразрушающим считыванием информации, вход которой соединен через раЗрядные ключис разрядным распределителем, выходформирователя сигнала сброса соединенс первым входом синхронизатора импульсов, второй вход которого соединен с входной шиной, а третий - спервым выходом разрядного распределителя, вход установки нуля которогосоединен с выходом Формирователя сигнала. сброса, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежностиработы счетчика при несанкционированном отключении питания, в него введены магнитный сердецник с неразрушающим считыванием информации признакасуммирования и магнитный сердечникс неразрушающим считыванием информациипризнака изменения четности, обмоткисчитывания которых через второй итретий усилители считывания соединеныс двухразрядным регистром, ключ записи признака, элемент ИЛИ, элемент НЕ,сумматор модифицированного реФлексного кода, причем ключ опроса, ключзаписи нуля и ключ записи единицы соединены через общий для них ограничитель тока с источником питания, первый и второй входы ключа записи признака подключены соответственно квыходу синхронизатора импульсов и кпятому выходу Формирователя импульсовсинхронизации, а выход через последовательно включенные обмотки записиединицы магнитного сердечника с неразрушающим считыванием информациипризнака суммирования, магнитного,сердечника с неразрушающим считыванием инФормации признака изменения четности и ограничитель тока подключенык источнику питания, выход ключа опроса через последовательно включенныеобмотки опроса магнитных сердечниковс неразрушающим считыванием информациипризнака суммирования и признака изменения четности подключен к обмоткамопроса ячейки четности и числовой линейки, первый и второй выходы сумматора соединены с вторыми входами ключей записи нуля и единицы соответственно, выходы которых через первую ивторую обмотки записи нуля магнитного сердечника с неразрушающим считыванием информации признака суммирова"13 978358 ,14 ния подключены соответственно к обмот- ронизации, третий выход формирователя кам записи нуля и единицы числовой .импульсов, синхронизации соединен с вхо" линейки, а через первую и вторую об" дом продвижения информации сдвиговомотки записи нуля магнитного сердеч- го регистра, вход установки нуля кото" ника с неразрушающим считыванием ин З рого соединен с выходом Формирователя формации признака изменения четности сигнала сброса, входы стробирования подключены соответственно к обмоткам.второго и третьего усилителей считывазаписи нуля и единицы ячейки четнос- ния соединены с входом стробирования ти, информационные входы сумматора . первого усилителя считывания, второй соединены с разрядными выходами ре информационный вход которого соединен гистра, сдвигового регистра и выходом с последовательно включенными обмот- Щ-триггера, входы синхронизации сум- каин считывания ячейки четности и чисматора соединены с разрядным и вто- ловой линейки, а выход соединен с рым и третьим выходами разрядного вторым входом элемента И, выход кпюраспределителя, второй и третий выхо- ц ча четности соединен с входом ячейки яы разрядного распределителя через четности на магнитном сердечнике с элемент ИЛИ соединены с входом ключа неразруаающим считыванием информации. четности, входом синхронизации Ю.триггера и входом элемента НЕ, выход ко- Источники информации, торого через элемент Исоединен с вхо; рв принятые во внимание при экспертизе дом установки единицы первого разря-1. Авторское свидетельство СССР да сдвигового регистра, вход установ- У 153805, кл. Н 03 К 23/1 О, 1973.ки нуля которого соединен с входом 2. Авторское свидетельство СССР установки нуля регистра и четвертым по заявке И 2881671/18-21, выходом формирователя импульсов синх кл. Н 03 К 23/1 О, 1980.новаКоооекторре Л аее еае аеПодписное тета СССРкрытийнаб. а, 4/5ааей ее аеул, Проектная,Составитель Л. СиРедактор И. Михеева ТехоевТ ФантаЗаказ 9251/75 Тираж 959ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и от113036 Москва Ж"36 Раущскаааиеаеееаааееее 1 ееееееаФилиал ППППатент , г. Ужгород Бокш