SU1001495A1 - Устройство дл контрол последовательности импульсов - Google Patents

Description

Устройство относится к электросвязи и может быть использовано для анализа сбоев последовательности импульсов. ⁷

Известно устройство для контроля последовательности импульсов, содержащее первый счетный триггер, тактовый вход 5 которого является входом устройства, и элемент ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом второго счетного триггера [ 1 ] .

Однако известное устройство тре- ^,с бует большого времени и не обеспечивает высокой точности контроля.

Цель изобретения - повышение точности при одновременном сокращении времени контроля.

Для достижения указанной цели в устройство для контроля последовательности импульсов, содержащее первый счетный триггер, тактовый вход которого является входом устройства, и элемент ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом второго счетного триггера, вае2 дены блок задержки, элемент неравнозначности, фильтр и блок выделения первого импульса последовательности, при ¹ этом тактовый вход блока выделения первого импульса последовательности ⁵ объединен с входом блока задержки и с тактовым входом первого счетного триг• гера, выход которого соединен с первым входом элемента неравнозначности, второй вход и выход которого сое¹⁰ динены соответственно с выходом второго счетного триггера, с входом фильтра, выход которого является выходом устройства и соединен с входами сброса первого и второго счетных тригге¹⁵ ров и блока выделения первого импульса последовательности, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с ₂₀ выходом блока задержки.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

1001495 4

Устройство содержит первый и второй счетные триггеры 1 и 2 блок 3 зедержки, элемент ИЛИ 4, элемеш· 5 неравнозначности, блок 6 выделения первого импульса последовательности 5 и фильтр 7.

На фиг. 2 введены следующие обозначения: с» - последовательность входных импульсов, б - импульсы на выходе первого счетного триггера, в - им- 10 пульсы на выходе блока выделения первого импульса из последовательности, -V - импульсы на выходе блока задержки, Э - импульсы на ‘выходе элемента ИЛИ, е - импульсы на выходе второго 15 счетного триггера, Ж - импульсы на выходе элемента неравнозначности, 3 импульсы на выходе устройства.

Счетные триггеры 1 и 2 имеют потенциальные выходы разрядов. Блок 3 осу- 20 ществляет задержку входных импульсов на время Т, принятое равным периоду следования входных импульсов.

Фильтр 7 предназначен для управления случайных помех (всплесков единич- 25 ного уровня) на выходе элемента 5 неравнозначности, которые возникают из-за нестабильности переходных процессов в случае низкого быстродействия примененных логических элементов и песта- зо бильности времени задержки блока 3.

В качестве фильтра.7 используется интегрирующая RC цепь.

Устройство работает следующим образом. 35

При включении питания счетные триггеры 1 и 2 и блок 6 переводятся в нулевое (сброшенное состояние).

При поступлении на вход устройства последовательности .импульсов (фиг. 2ct) первый же импульс устанавливает счетный триггер 1 в единичное состояние (фиг. 2б) и выделяется блоком 6 выделения первого импульса (фиг. 2в). Выделенный блоком 6 импульс проходит _4;. через элемент 4 ИЛИ (фиг. 2 Э) и устанавливает счетный триггер 2 также в 'единичное состояние (фиг. 2 ё), вследствие чего на выходе элемента 5 неравнозначности сигнал не формируется (фиг. 2 s). Второй из импульсов входной последовательности устанавливает счетный триггер 1 в нулевое состояние. Однако в это время (т.е. спустя время Т, где Т- период следования входных импульсов) на выходе блока 3 задержки ⁵⁵ (фиг. 21) формируется импульс, который является первым задержанным импульсом из входной последовательности им пульсов (его формирование совпадает во времени с поступлением на вход устройства второго импульса). Импульс с выхода блока 3 задержки проходит' через элемент 4 ИЛИ и устанавливает счетный триггер 2 также в ноль. Вследствие этого импульс на выходе элемента 5 неравнозначности не формируется. Третий входной импульс устанавливает счетный триггер 1 в единицу, одновременно с этим второй задержанный импульс устанавливает счетный триггер 2 в единицу, затем счетные триггеры 1 и 2 устанавливаются в ноль и т. д.

Пусть (например, из-за воздействия помех) во входной последовательности оказывается ложный (лишний) импульс (фиг. 2а). В этом случае процесс одновременного переключения счетных триггеров 1 и 2 нарушается. Поступление дополнительного импульса приводит к неочередному переключению счетного триггера 1 (фиг. 25), он переводится В единичное состояние). Вследствие этого на входах элемента неравнозначности формируются сигналы'разных логических уровней: ноль и единица. Поэтому на выходе элемента 5 формируется импульс (фиг. 2 #), который через фильтр 7 проходит на выход устройства (фиг. 2 з), одновременно с этим возвращая счетные триггера 1 и 2 и блок 6 в исход- , ное состояние. Вслед за этим на вход устройства поступает очередной импульс входной последовательности, устанавливающий счетный триггер 1 в единицу. При этом на выходе блока 3 задержки формируется импульс (этот импульс является задержанным последним из предшествующих сбою импульсов входной последовательности), совпадающий во времени с импульсом на выходе блока 6 выделения первого импульса последовательности (он формируется по той причине, что блок 6 возвращен в исходное состояние выходным импульсом устройства) . Вследствие совпадения во времени этих импульсов на выходе элемента 4 ИЛИ формируется только один (соответствующий им импульс (фиг. 2Э), устанавливающий счетный триггер 2 также в единицу. Вследствие того, что сигналы на входах элемента 5 неравнозначности совпадают по знаку (две логические единицы) импульс на выходе устройства не формируется. В следующем промежутке времени на выходе блока 3 формируется импульс (этот импульс является задержанным (ложным) импуль5 1001495 6 сом входной последовательности), который через элемент 4 ИЛИ производит внеочередное переключение счетного триггера 2 на фиг. 26 он переводится в ноль). Вследствие -возникшего не. ₅ совпадения по знаку](единица и ноль) сигналов на входа элемента 5 неравнозначности на-выходе устройства формируется второй выходной импульс (фиг. 23), возвращающий счетные триггера 1 и 2 ю и блок 6 в исходное состояние. Следующий импульс входной последовательности устанавливает счетный триггер 1 в единицу, а совпадающие во времени (сливающиеся в один) сигналы с выходов ,s блока 6 и блока 3 задержки устанавливают счетный триггер 2 также в единицу, затем, счетные триггера 1 и 2 устанавливаются в ноль и т. д.

Таким образом, в случае появления 20 между импульсами входной последовательности ложного дополнительного (лишнего) и мп улье а на выходе устройства формируется два выходных импульса. Аналогичным образом если между двумя 25 истинными импульсами входной последовательности окажется (вклинится) два ложных импульса, то на выходе устройства сформируется три выходных импульса, если три ложных импульса - то че- з₀ гыре выходных импульса и т.д. (нафиг. 2 эти случаи не отражены).

Рассмотрим теперь случай (воздействие помех, отключение устройства и т. д.) отсутствия одного или нескольких импульсов во входной последовательности (сюда же относится и случай полного прекращения входной последовательности импульсов). В этом случае процесс одновременного переключения счетных ₄θ триггеров 1 и 2 нарушается. Отсутствие импульса во входной последовательности приводит к тому, что в требуемый момент времени (в момент формирования на выходе блока 3 последнего из предшествующих сбою импульсов входной последовательности, который переключает счетный триггер 2) переключение счет. ного триггера 1 не происходит (нафиг.26* он остается в единичном состоянии). Вследствие появления на входах элемента 5 неравнозначности сигналов разных знаков на выходе устройства формируется выходной импульс (фиг. 2 з ), возвращающий счетные триггеры 1, 2 и блок 6 в исходное состояние. При поступлении ⁵⁵ следующего входного импульса счетный триггер 1 устанавливается им в единицу, а блок выделения первого импульса последовательности устанавливает в ..единицу счетный триггер 2, затем счетные триггеры 1 и 2 устанавливаются в ноль и т.д.

Таким образом, в случае отсутствия импульса во входной .последовательности' или прекращения этой последовательности на выходе устройства формируется один выходной импульс.

Технико-экономический эффект устройства для контроля последовательности импульсов заключается в повышении быстродействия и помохоустойчивости: и расширения функциональных возможностей устройства.

Повышение быстродействия и помехоустойчивости обусловлено тем, что устройство сигнализирует о сбое во входной последовательности импульсов непосредственно в момент поступления ложного дополнительного (лишнего) импульса или в момент отсутствия импульса во входной последовательности; после форг мирования сигнала о сбое во входной последовательности импульсов устройств во вновь готово к работе, не требуя времени для вхождения в синхронизм.

Расширение функциональных возможностей и области применения заключается в том, что устройство распознает вид сбойной ситуации: в случае появления одного ложного входного импульса формируется два выходных импульса, в случае отсутствия одного или нескольких импульсов или прекращения входной последовательности формируется один выходной импульс; устройство распознает число ложных (лишних) импульсов поступивших в одном периоде следования истинных импульсов входной последовательности (в случае одного ложного входного импульса на выходе формируется два импульса, в случае двух ложных импульсов - три импульса, в случае трех ложных импульсов - четыре импульса и т.д); устройство не требует участия человека для возврата в исходное состояние после · каждой сбойной ситуации; кроме того, устройство позволяет контролировать (из-за высокого быстродействия и отсутсивия участия человека) сбои в коротких последовательностях импульсов и оперативно реагировать на сбойные ситуации.

Claims (1)

1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ Устройство относитс  к электросв зи и может бытъ использовано дл  анализа сбоев последовательности импульсов. Известно устройство дл  контрол  последовательности импульсов, содержащее первый счетный триггер, тактовый вх которого  вл етс , входом устройства, и элемент ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом второго счетного триггера t1 3 Однако известное устройство требует большого времени и не обеспечивает высокой точности контрол . Цель изобретени  - повышение точности при одновременном сокращении времени контрол . Дл  достижени  указанной цели в ус ройство дл  контрол  последовагельност импульсов, содержащее первый счетный триггер, тактовый вход которого  вл ет с  входом устройства, и элемент ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом второго счетного триггера, вг5едены блок задержки, элемент неравнозначности , фильтр и блок выделени  первого импульса последовательности, при этом тактовый вход блока выделени  первого импульса последовательности объединен с входом блока задержки и с тактовым входом первого счетного триггера , выход которого соединен с первым Екодом элемента неравнозначности , второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго счетного триггера, с входом фильтра , выход которого  вл етс  выходом устройства и соединен с входами сброса первого и второго счетных триггеров и блока выделени  первого импульса последовательности, выход которого соединен с -первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока задержки. На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема устройства; но фиг. 2 - В1 емениа  диаграмма его работы. Устройство содержит первый и второй счетные триггеры 1 и 2 блок 3 зедержки, элемент ИЛИ 4, элемеш- 5 неравнозначности, блок 6 вьщелени  первого импульса последоват« ЯЬности и фильтр 7. На фиг. 2 введены следующие обозначени : с( - последовательность вход ных импульсов, б - имтгутгьсы на выходе первого счетного; триггера, & - импульсы на выходе блока выделени  первого импульса из последовательности, -V - импуттьсы на выходе блока задержки , Э - импульсы на выходе элемента ИЛИ, е - импульсы на выходе второго счетного триггера, Ж - импульсы ни выходе элемента неравнозначности, Ь импульсы на выходе устройства. Счетные триггеры 1 и 2 имеют поте т1альные выходы разр дов. Блок 3 осуществл ет задержку входных импульсов на врем  Т, прин тое равным периоду следовани  входных импульсов. Фильтр 7 предназначен дл  управлени  случайных помех (всплесков единим ного уровн ) на выходе элемента 5 нер нпзначности, которые возникают нестабильности переходных процессов в случае низкого быстродействи  приме ненных логических элементов и нестабильности времени задержки блока 3. В качестве фильтра.7 используетс  интегрируклца  RCuenb. Устройство работает следуклцим образом . При включении питани  счетные триг геры 1 и 2 и блок 6 перевод тс  в нулевое (сброшенное состо ние). При поступлении на вход устройства последовательности .импульсов (фиг. 2с) первый же импульс устанавливает счетный триггер 1 в единичное состо ние (фиг. 25) и вьщел етс  блоком 6 выделени  первого импульса (фиг. 2в). Выделенный блоком 6 импульс проходит через элемент 4 ИЛИ (фиг. 2 Э) и уст навливает счетный триггер 2 также в единичное состо ние (фиг. 2 ie ), всле/iст ие чего на выходе элемента 5 нерав нозначности сигнал не формируетс  (фиг. 2 ). Второй из импульсов входно последовательности устанавливает счет ный триггер 1 в нулевое состо ние. Однако в это врем  (т.е. спуст  врем  Т, где Т- период следовани  входных импутпьсов) на выходе блока 3 задержки (фиг. 2t,) формируетс  импульс, которы  вл етс  первым задержанным импульсом из входной последовательности импульсов (его формирование совпадает во времени с поступлением на вход устройства второго импульса). Импульс с выхода блока 3 задержки проходит через элемент 4 ИЛИ и устанавливает счетный триггер 2 также в ноль. Вследствие этого импульс на выходе элемента 5 неравнозначности не формируетс . Третий Входной импульс устанавливает счетный триггер 1 в единицу, одновременно с этим второй задержанный импульс устанавливает счетный триггер 2 в единицу, затем счетные триггеры 1 и 2 устанавливаютс  в ноль и т. д. Пусть (например, из-за воздействи  помех) Во входной последовательности оказьгоаетс  ложный (лишний) импульс (фиг. 2d). В этом случае процесс одновременного переключени  счетных триггеров 1 и 2 нарушаетс . Поступление дополнительного импульса приводит к неочередному переключению счетного триггера 1 (фиг. 25), он переводитс  В единичное состо ние). Вследствие этого -на входах элемента неравнозначности формируютс  сигналыразных логических уровней: ноль и единица. Поэтому на выходе элемента 5 формируетс  импуттьс (фиг. 2 ж), который через фильтр 7 проходит на выход устройства (фиг. 2 ъ), одновременно с этим возвраща  счетные триггера 1 и 2 и блок 6 в исход- , ное состо ние. Вслед за этим на вход устройства поступает очередной импульс входной последовательности, устанавливающий счетный триггер 1 в единицу. При этом на выходе блока 3 задержки формируетс  импульс (этот импульс  вл етс  задержанным последним из предшествующих сбою импульсов входной последовательности), совпадающий во времени с импульсом на выходе блока 6 выделени  первого импульса последовательности (он формируетс  по той причине , что блок 6 возвращен в исходное состо ние выходным импульсом устройства ) . Вследствие совпадени  во времени этих импульсов на выходе элемента 4 ИЛИ формируетс  только один (соответствующий им импульс (фиг. 2д), уста.навливающий счетный триггер 2 также в единицу. Вследствие того, что сигналы на входах элемента 5 неравнозначности совпадают по знаку (две логические единицы) импульс на выходе устройства не формируетс . В следующем промежутке времени на выходе блока 3 формируетс  импульс (этот импульс  вл етс  задержанным (ложным) импульсом Екодной последовательности), который через элемент 4 ИЛИ производит внеочередное переключение счетного триггера 2 на фиг. 26 он переводитс  в ноль). Вследствие -возникшего не. совпадени  по знаку(единица и ноль) сигналов на входа элемента 5 неравнозначности на-выходе ycrpolfcTBa формируетс  второй выходной импульс (фиг. 2 возвращающий счетные триггера 1 и 2 и блок 6 в исходное -состо ние. Следующий импульс входной последовательности устанавливает счетный триггер 1 в единицу , а совпадающие во времени (сливающиес  в один) сигналы с выходов блока 6 и блока 3 задержки устанавливают счетный триггер 2 также в единицу , затем, счетные триггера 1 и 2 устр навливаютс  в ноль и т. д. Таким образом, в случае по влени  между импульсами входной последовательности ложного дополнительного (лишнего) и МП улье а на выходе устройств формируетс  два выходных импульса. Аналогичным образом если межру двум  истинныкт и myльcaми входной последовательности окажетс  (вклинитс ) два ложных импульса, то на выходе устройства сформируетс  три выходных импуль са, если три ложных импульса - то четыре выходных импульса и т.д. (нафиг. эти случаи не отресжены). Рассмотрим теперь случай (воздействие помех, отключение устройства и т. д.) отсутстви  одного или нескольких импульсов во входной последовательности (сюда же относитс  и случай полного прекращени  входной последователь ности импульсов). В этом случае процес одновременного переключени  счетных триггеров 1 и 2 нарушаетс . Отсутстви импульса во входной последовательности приводит к тому, что в требуемый момент времени (в момент формировани  на выходе блока 3 последнего из предществуюлййх сбою импульсов входной пос ледовательности, который переключает счетный триггер 2) переключение счет . ного триггера 1 не происходит (нафиг.2 он остаетс  в единичном состо нии). Вследствие по влени  на входах элемента 5 неравнозначности сигналов разных знаков на выходе устройства формируетс  выходной импульс (фиг. 2 i ), возвра щающий счетные триггеры 1, 2 и блок 6 в исходное состо 1ше. При поступлени следутащего входного импульса счетный триггер 1 устанавливаетс  им в единицу , а блок выделени  первого импульса последовательности устанавливает в ..единицу счетный 2, затем счетные триггеры 1 и 2 устанавливаютс  в ноль и т.д. Таким образом, в случае отсутстви  импульса во входной .последовательности или прекращени  этой последовательности на выходе устройства формируе1ч;  один выходной импульс. Технико-экономический эффект устройства дл  контрол .последовательности импульсов заключаетс  в повышении быстродействи  и помохоустойчивости: и расширени  функциональных возможностей устройства. Повьпиение быстродействи  и помехоустойчивости обусловлено тем, что устройство сигнализирует о сбое во входной последовательности импульсов непосредственно в момент поступлени  ложного дополнительного (лишнего) импульса или в момент отсутстви  импульса во входной последовательности; Яосле форг мировани  сигнала о сбое во входной последовательности импульсов устройство вновь готово к работе, не требу  времени дл  вхождени  в синхронизм. Расширение функциональных возможностей и области применени  заключаетс  в том, .что устройство распознает вид сбойной ситуации: в случае по влени  одного ложного входного импульса формируетс  два выходных импульса, в случае отсутстви  одного или нескольких импульсов или прекращени  входной последовательности формируетс  один выходной импульс; устройство распознает число ложных (лишних) импульсов поступивших в одном периоде следовани  истинных импульсов входной последовательности (в случае одного ложного входного импульса на выходе формируетс  два импульса, в случае двух ложных импульсов - три импульса, в случае трех ложных импульсов - четыре импульса и т.д); устройство не требует участи  человека дл  возврата в исходное состо ние после каждой сбойной ситуации; кроме того, устройство позвол ет контролировать (из-за высокого быстродействи  и отсутсиви  участи  человека) сбои в коротких последовательност х иьшульсов и оперативно реагировать на сбойные ситуации. Формула изобр-етени  Устройство дл  контрол  последовательности икшульсов, содержащее первый 710 счетный триггер, тактовый вход которопо  вл етс  входом устройства, и элемент ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом второго счетчик% триггера, отлич ающеес  тем, что, с целью повышени  точности при одновременном сокращении времени контрол , введены блок задержки, элемент неравнозначности , фильтр и блок вьщелени  первого импульса последовательности, при этом тактовый вход блока вьщелени  первого импульса последрвательности объединен с входом блока задержки и с тактовым входом первого счетного триггера , выход которого соединен с первым входом элемента неравнозначности, вто9S рой вход и выход которого соединены | соответственно с выходом второго счет ного триггера и с входом фильтра, выход которого  вл етс  выходом устройства и соединен с входами сброса первого и второго счетных триггеров и блока выделени  первого импульса последовательности , выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока задержки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №318171, кл Н 04 Ц 1/ОО, 1969. (прототип).

   HJ-M 4) Jfi4J4J

   - I -

   Cs Ча 4i C« « i

   ni