DE3413521A1

DE3413521A1 - Verfahren und einrichtung zum summieren der impulszahl zweier impulsfolgen

Info

Publication number: DE3413521A1
Application number: DE19843413521
Authority: DE
Inventors: Emil Dimitrov Dipl.-Ing. Sofia Manolov; Stefan Angelov Dipl.-Ing. Valkov
Original assignee: Vmei Lenin
Current assignee: Vmei Lenin
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1984-10-18
Also published as: DD253933A3; BG37512A1; FR2544568A1; FR2544568B3; HUT34096A; HU193567B

Description

VERFAHREN UND EINRICHTUNG ZUM SUMMIEREN DER IMPULSZAHL ZWEIER IMPULSFOLGEN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Summieren der Impulszahl zweier Impulsfolgen, anwendbar in der Kontrollmeßtechnik beim gemeinsamen Zählen der Impulse zweier willkürlich ankommender Impulsfolgen.

Es ist ein Verfahren zum Summieren der Impulsanzahl zweier Impulsfolgen bekannt (Nowizki, P.W., Knoring, W.G., Gutnikow, W.S.: Ziffrowie Pribori s Tschastotnimi Datschikami, Leningrad, "Energia", 1970, S. 244), bei welchem die sich gänzlich und teilweise überlappenden Impulse durch Verzögerung eines Impulses bis zu deren völliger Nichtkoinzidenz phasenverschoben werden. Anschließend werden diese Impulse samt den nichtübereinstimmenden Impulsen aufeinanderfolgend der Zählung zugeführt.

Die aus der gleichen Druckschrift bekannte Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält eine Nichtkoinzidenzschaltung mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen. Ihr erster Ausgang ist an den ersten Eingang einer ODER-Schaltung angeschlossen. Ihr zweiter Ausgang steht in Verbindung mit dem Eingang einer Verzögerungslinie, deren Ausgang an den zweiten Eingang der ODER-Schaltung angeschlossen ist. An den dritten Eingang dieser Schaltung ist zusätzlich der zweite Ausgang der Nichtkoinzidenzschaltung angeschlossen. Der Ausgang der ODER-Schaltung steht in Verbindung mit dem Eingang eines Zählers.

Ein Nachteil des bekannten Verfahrens und der bekannten Einrichtung ist die verhältnismäßig geringe Arbeitsgeschwindigkeit, da die sich überlappenden Impulse phasenverschoben werden und sich zeitlich verzögern.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Summieren der Impulsanzahl zweier Impulsfolgen zu schaffen, die eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit ermöglichen.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Summieren der Impulsanzahl zweier Impulsfolgen gelöst, bei welchem die nichtübereinstimmenden Impulse abgezählt werden, während die übereinstimmenden Impulse und die sich teilweise überlappenden Impulse in einen Impuls umgewandelt werden, welcher mit verdoppeltem Gewicht abgezählt wird.

Die Einrichtung zum Summieren der Impulsanzahl zweier Reihenfolgen enthält eine Nichtkoinzidenzschaltung mit zwei Eingängen, deren Ausgang für sich ηichtüberläppende Impulse mit dem Eingang des Zählers und mit dem ersten Eingang einer UND-Schaltung in Verbindung steht, an deren zweiten Eingang der Ausgang der letztstelligen Position des Zählers angeschlossen ist. Der Ausgang der UND-Schaltung ist mit dem ersten Eingang einer NOR-Schaltung verbunden, deren zweiter Eingang an den Ausgang für Impulse mit verdoppeltem Gewicht der Nichtkoinzidenz-Schaltung angeschlossen ist, während ihr Ausgang mit dem Zähleingang des höchststelligen Teils des Zählers ist.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß das Ersetzen der übereinstimmenden Impulse und der sich überlappenden Impulse durch einen Impuls und sein Abzählen mit verdoppeltem Gewicht die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht und somit auch die maximal zulässige Frequenz der Eingangssignale, demzu-

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folge sie beim Messen schnellverlaufender Prozesse benutzt werden können. Ein zusätzlicher Vorteil der Einrichtung ist, daß die Kristallgröße in integrierter Ausführung vermindert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zum Summieren der Impulszahl zweier Impulsfolgen wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Einrichtung,

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild der Nichtkoinzidenzschaltung und

Fig. 3 ein Zeitdiagramm mit der Darstellung des Signalverlaufs im Betrieb der Einrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung zum Summieren der Impulszahl zweier Impulsfolgen enthält eine Nichtkoinzidenzschaltung 1, deren erster Eingang für nichtübereinstimmende Impulse mit dem Eingang eines Zählers 2 und mit dem ersten Eingang einer -UND-Schaltung 3 in Verbindung steht, und an deren zweiten Eingang der Ausgang der letztstelligen Position 4 eines Zählers 2 angeschlossen ist. Der Ausgang der UND-Schaltung 3 ist mit dem ersten Eingang einer NOR-Schaltung 5 verbunden, deren zweiter Eingang mit dem zweiten Ausgang für Impulse mit verdoppeltem Gewicht der Nichtkoinzidenzschaltung 1 in Verbindung steht, während ihr Ausgang an den Zähleingang des höchststelligen Teils 6 des Zählers 2 angeschlossen ist.

Die in Figur 2 gezeigte Nichtkoinzidenzschaltung 1 enthält D-Trigger oder -Flip-Flops 7, 8, 9 und 10, welche über die vordere Front des Taktsignals vom Eingang C gesteuert werden. Die D-Eingänge der Flip-Flops 7 und 9 sind mit den Quellen der zu zählenden Impulse f1 und f2 verbunden. Der gerade

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Ausgang des Flip-Flops 7 ist an den D-Eingang des Flip-Flops 8 angeschlossen/ der gerade Ausgang des Triggers 9 ist mit dem D-Eingang des Flip-Flops 10 verbunden. Die Takteingänge C der Flip-Flops 7, 8, 9 und 10 stehen in Verbindung mit dem Ausgang eines Inverters 16, dessen Eingang an den Taktsignaleingang t angeschlossen ist. Der gerade Ausgang des Flip-Flops 7, der Umkehr-Ausgang des Flip-Flops 8, das Taktsignal t und der Ausgang des Inverters 17 stehen in Verbindung mit den Eingängen einer UND-Schaltung 11 mit vier Eingängen. Der gerade Ausgang des Flip-Flops 9, der Umkehr-Ausgang des Flip-Flops 10, das Taktsignal t und der Ausgang des Inverters 17 sind an die Eingänge einer UND-Schaltung 12 mit vier Eingängen angeschlossen. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 11 und 12 sind mit den beiden Eingängen einer ODER-Schaltung 13 verbunden. Der Ausgang der ODER-Schaltung 13 ist der erste Ausgang der Nichtkoinzidenzschaltung. Der gerade Ausgang der Flip-Flops 7 und 9 und die Umkehr-Ausgänge der Flip-Flops 8 und 10 sind an eine UND-Schaltung 15 mit vier Eingängen angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Eingang des Inverters 17 und mit dem ersten Eingang einer UND-Schaltung 14 mit zwei Eingängen in Verbindung steht. Der andere Eingang der UND-Schaltung 14 ist mit dem Taktsignal verbunden, während sein Ausgang der zweite Ausgang der Nichtkoinzidenzschaltung 1 ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Summieren der Impulsanzahl zweier Impulsfolgen arbeitet folgendermaßen: Die Nichtkoinzidenzschaltung 1 bearbeitet die beiden Eingangssignale. Wenn diese sich ηichtüberläppende Impulse darstel- len, treten sie aufeinanderfolgend an ihrem ersten Ausgang auf. Wenn sich aber die Impulse überlappen, wird an ihrem zweiten Ausgang ein Einzelimpuls erzeugt. Die Impulse vom ersten Ausgang der Nichtkoinzidenzschaltung 1 werden dem Eingang des Zählers 2 zum Abzählen zugeführt. Dieselben Impulse werden auch dem einen Eingang der UND-Schaltung 3

zugeführt/ während ihrem anderen Eingang das Signal von der niedrigststelligen Position 4 des Zählers 2 zugeführt wird. An dem Ausgang der UND-Schaltung 3 erscheint das Signal zur übertragung zu den höchststelligen Positionen des Zählers 2, welches mit den Impulsen des ersten Ausgangs der Nichtkoinzidenzschaltung 1 synchron ist. Das durch die NOR-Schaltung 5 mit dem Signal zur Übertragung des Ausgangssignals der UND-Schaltung 3 vereinigte Signal wird direkt dem Zähleingang des höchststelligen Teils des Zählers 2 übermittelt. Die diesem Eingang übermittelten Signale vergrößern den Inhalt des Zählers 2 um zwei Einsen, welches dem Abzählen zweier sich überlappender Impulse entspricht. Dies vermindert die Zeit zum Einstellen des Zählers beim Ankommen solcher Impulse und erhöht die Arbeitsgeschwindigkeit der Einrichtung.

Die Nichtkoinzidenzschaltung 1 bearbeitet beide Eingangssignale f1 und f2 (Fig. 2). Sie zählt als sich überlappend diejenigen Impulse, deren vordere Fronten im Intervall zwischen zwei hinteren Fronten der Taktreihenfolge ankommen.

(Die Ausgänge der entsprechenden Elemente von der Nichtkoinzidenzschaltung 1 sind in Figur 3 mit Ziffern bezeichnet). Zu diesem Zweck wird in den Flip-Flops 7 und 9 mit der hinteren Front der Taktreihenfolge synchron (der Taktgenerator ist in Fig. 1 und Fig. 2 nicht gezeigt) die Information über den Zustand der Eingänge bezüglich f1 und f2 aufgezeichnet. Über dieselbe Front wird die Information von der vorhergehenden Aufzeichnung entsprechend in die Flip-Flops 8 und 10 überführt. Auf diese Weise wird in den Flip-Flops 7, 8, 9 und 10 die Information über den alten und neuen Zustand der beiden Eingänge gespeichert. Diese Information wird mit jeder hinteren Front der Taktimpulse aktualisiert (vergegenwärtigt) . Der Zustand der Flip-Flops wird durch die logischen Elemente 11, 12, 13, 14, 15 und 17 bearbeitet, wonach den beiden Ausgängen der Nichtkoinzidenzschaltung 1 die erforderlichen Signale (Fig. 3) übertragen werden, wobei als

erster Ausgang der Ausgang der ODER-Schaltung 13 und als zweiter Ausgang der Ausgang der UND-Schaltung 14 dient. Es sei angenommen, daß im Anfangszustand den beiden Eingängen der Einrichtung keine Impulse zugeführt werden. In diesem Fall werden die Flip-Flops 7, 8, 9 und 10 in den Zustand "logische 0" eingestellt (Fig. 3). Beim übertragen eines Impulses nur zu einem Eingang der Nichtkoinzidenzschaltung 1, z.B. f1, wird durch Einlaufen der hinteren Front des Taktimpulses der Zustand des Flip-Flops 7 auf 1 gesetzt.

Da der Inversausgang des Flip-Flops 8 ebenso eine 1 führt, wird beim Ankommen des Taktimpulses t am Ausgang der UND-Schaltung 11 ein Impuls erzeugt, welcher über die ODER-Schaltung 13 an den ersten Ausgang der Nichtkoinzidenzschaltung 1 gelangt (Fig. 3). über die hintere Front desselben Taktimpulses wird im Flip-Flop 8 der Zustand des Flip-Flops 7 aufgezeichnet und an seinem Inversausgang kommt eine logische 0 an, welche die Erzeugung eines Impulses am Ausgang der UND-Schaltung 11 während der nächsten Takte sperrt. Der Impuls am Eingang f1 wird durch einen Impuls ersetzt, dessen Dauer der eines Taktimpulses gleich ist. Beim Einlaufen eines Impulses am Eingang f2 wird analog mittels der Flip-Flops 9 und 10 der logischen Schaltungen 12 und 13 ein Impuls am selben Eingang erzeugt. Nach dem Ende der Eingangsimpulse f1 und f2 und nach zwei hinteren Fronten der Impulse, stellen sich die Flip-Flops 7,8, 9 und 10 in die in Fig. 3 gezeigten Zustände ein.

Wenn an den beiden Eingängen der Einrichtung sich überlappende Impulse f1 und f2 einlaufen, ist es wegen des synchronartigen Charakters der Arbeit der Schaltung gleichgültig, ob deren vordere Fronten völlig übereinstimmen oder phasenverschoben sind. Es genügt, daß sie im Intervall zwischen zwei hinteren Fronten der Taktimpulse ankommen. In diesem Fall wird an den Ausgängen der Flip-Flops 7 und 9 gleichzeitig eine logische Eins erhalten. Da die Flip-Flops 8 und 10 sich immer noch im Zustand der logischen 0 befin-

den, gelangt an den Ausgang der Schaltung 17 eine logische 0, die die Erzeugung eines Signals von den Schaltungen 11 und 12 (Fig. 3) verbietet. Infolgedessen gelangt an den ersten Ausgang der Nichtkoinzidenzschaltung 1 kein Impuls, In diesem Fall wird die logische 1 vom Ausgang der UND-Schaltung 15 mit den Taktimpulsen t synchronisiert und am zweiten Ausgang der Nichtkoinzidenzschaltung 1 erscheint das erforderliche Signal.

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Claims

ν. FPNER EBBINGHAUS FINCK PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MARIAHILFPLATZ 2*3, MÖNCHEN 90 POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O1 D-8000 MÜNCHEN 95 VMEI "LENIN" DEAB-31809.2 10. April 1984 VERFAHREN UND EINRICHTUNG ZUM SUMMIEREN DER IMPULSZAHL ZWEIER IMPULSFOLGEN

1. Verfahren zum Summieren der Impulsanzahl zweier Impulsfolgen, bei welchem sich nichtüberlappende Impulse gezählt werden, dadurch gekennzeichnet , daß die übereinstimmenden und die sich teilweise überläppenden Impulse durch einen Impuls ersetzt werden, welcher mit doppeltem Gewicht gezählt wird.

2. Einrichtung zum Summieren der Impulsanzahl zweier Impulsfolgen, mit einer Nichtkoinzidenzschaltung (1) mit zwei Eingängen, deren Ausgang für sich nicht überlappende Impulse mit dem Eingang eines Zählers in Verbindung steht, dadurch gekennze ichnet, daß der Ausgang für sich nichtüberläppende Impulse der Nichtkoinzidenzschaltung (1) mit dem ersten Eingang einer UND-Schaltung (3) in Verbindung steht, an deren zweiten Eingang der Ausgang der niedrigststelligen Position (4) des Zählers (2) angeschlossen und deren

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Ausgang mit dem ersten Eingang einer NOR-Schaltung

(5) verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang für Impulse mit doppeltem Gewicht der Nichtkoinzidenzschaltung (1) in Verbindung steht, während ihr Ausgang an den Zähleingang des höchststelllgen Teils

(6) des Zählers (2) angeschlossen ist.