SU1325375A1 - Устройство допускового контрол периода сигнала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике допускового контрол  периода сигналов и обеспечивает повышение быстродействи  и надежность контрол . Устройство допускового контрол  содержит одновибраторы 1 и 2, формирователи 35 , двухразр дный регистр 6, элементы И 7-11, элементы ИЛИ 12-16, 1К-триг- гер 1 7, двзгкразр дный счетчик 18 в коде Гре , вход 19 устройства, выходы 20-22 устройства и общую шину 23. При работе устройства в результате контрол  ка.ждого интервала между двум  импульсами повьштаетс  быстродействие и надежность контрол  периода сигнала. Устройство надежно обнаруживает пропадание сигнала в любой момент времени, по вление ложных импульсов и пропадание информационных импульсов. Кроме того, обнаруживаетс  по вление помехи в контролируемом сигнале. Работа устройства по сн етс  временной диаграммой в описании изобретени . 2 ил. (Л с

Description

113

Изобретение относитс  к технике допускового контрол  периода сигналов .

Цель изобретени  - повьппение быстродействи  и надежности контрол .

На фиг.1 представлена принципиальна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временна  диаграмма, по сн юща  его работу.

Устройство состоит из первого 1 и второго 2 одновибраторов, первого, второго и третьего формирователей 3-5, двухразр дного регистра 6, первого , второго, третьего, четвертого и п того элементов И 7 - 11 соответственно , первого, второго, третьего, четвертого и п того элементов ИЛИ 12 6 соответственно, 1К-триггера 17, двухразр дного счетчика 18 в коде Гре , входа 19 устройства, первого, второго и третьего выходов устройства 20 - 22 и общей шины 23.

Входом устройства  вл етс  вход

первого формировател  3, выход кото- 25 суммирующему входу счетчика 18, выход

рого подключен к входу первого одно- вибратора 1, выход которого подключен к входу второго одновибратора 2, пр мые выходы регистра 6 подключены к входам первого элемента И 7, вы- ход которого  вл етс  первым выходом 20 устройства, вторым выходом 21 которого  вл етс  выход второго элемента И 8, к первому и второму входам которого подключен, соответственно, пр мой выход нулевого и инверсный Выход первого разр дов регистра 6, инверсные выходы которого подключены к входам третьего элемента И 9, вы

На фиг.2 обозначены напр жени  на выходе первого формировател  3 (а), первого .одновибратора 1 с повторным запуском (6) , второго одновибратора 2 с повторным запуском (8), второго формировател  4 коротких импульсов (г), третьего формировател  5 коротких импульсов (Si, 1К-триггера 17 (р), нулевого и первого разр дов счетчика 18 (х) и (jl соответственход которого  вл етс  третьим выходом j но) , нулевого и первого разр дов ре22 устройства, В качестве одновибраторов 1 и 2 используютс  одновибра- торы с повторным запуском. В устройство введены третий формирователь 5, 1К-триггер 17, двухразр дный счетчик 18 в коде Гре , первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15 и п тый 16 элементы ИЛИ, четвертый 10 и п тьй 11 элементы И, причем нулевой и первый разр ды выхода счетчика 18 подключены соответственно к нулевому и первому разр дам информационного входа регистра 6 и к входам п того элемента ИЛИ 16, а информационные входы - к общей

45

50

шине 23. Выход второго одно- периоду входного сигнала вибратора 2 подключен к входу третьего фо рмировател  5, выход п того элемента Ш1И 16 подключен к первому входу четвертого элемента И 10, к двум другистра 6 (и и к соответственно), а также на первом 20, втором 21 и третьем 22 выходах устройства (л, и н соответственно).

Устройство р 1ботает следующим образом .

Формирователь 3 формирует по входному сигналу на входе 19 устройства короткие импульсы t, (фиг.2в(). По переднему фронту каждого импульса t, запускаетс  первый одновибратор 1 с повторньм запуском (фиг.2), вырабатывающий на своем выходе импульс длительностью Т, , равной минимальному

По заднему

фронту этого импульса запускаетс  вт.орой одновибратор 2 (фиг. 2 в), вырабатывающий на своем выходе импульс

длительностью Т.

- Т

WITH

где Т„а,с

гим входам которого подключены выход третьего формировател  5 и выход IK- триггера 17, к управл ющему входу которого подключен выход четвертого элемента ИЛИ 15, первый вход которого соединен с первым вхоДом второго элемента ИЛИ 13, первым, инверсным, входом п того элемента И 11, 1-входом 1К-триггера 17 и выходом второго формировател  4, второй вход четвертого элемента ИЛИ 15 соединен с обоими входами третьего 14 и первым входом первого 12 элементов ИЛИ, К-входом 1К-триггера 17 и выходом первого формировател  3, второй вход второго элемента ИЛИ 13 соединен с вторым входом п того элемента И 11 и выходом четвертого элемента И 10, выход п того элемента И 11 подключен к второму входу первого элемента ИЛИ I2, выход которого подключен к управл ющему входу регистра 6, выход второго элемента ИЛИ 12 подключен к

третьего элемента ИЛИ I4 подключен к входу записи счетчика 18, а вход второго формировател  4 - к выходу первого одновибратора 1.

На фиг.2 обозначены напр жени  на выходе первого формировател  3 (а), первого .одновибратора 1 с повторным запуском (6) , второго одновибратора 2 с повторным запуском (8), второго формировател  4 коротких импульсов (г), третьего формировател  5 коротких импульсов (Si, 1К-триггера 17 (р), нулевого и первого разр дов счетчика 18 (х) и (jl соответственно ) , нулевого и первого разр дов рено ) , нулевого и первого разр дов ре

периоду входного сигнала

гистра 6 (и и к соответственно), а также на первом 20, втором 21 и третьем 22 выходах устройства (л, и н соответственно).

Устройство р 1ботает следующим образом .

Формирователь 3 формирует по входi ному сигналу на входе 19 устройства короткие импульсы t, (фиг.2в(). По переднему фронту каждого импульса t, запускаетс  первый одновибратор 1 с повторньм запуском (фиг.2), вырабатывающий на своем выходе импульс длительностью Т, , равной минимальному

По заднему

фронту этого импульса запускаетс  вт.орой одновибратор 2 (фиг. 2 в), вырабатывающий на своем выходе импульс

сигнала

- Т

WITH

где Т„а,смаксимальный период входного сигнала. По задним фронтам этих импульсов формируютс  с помощью второго 4 и третьего 5 формирователей короткие импуль- и с ) соответственсы t.

. и t (фиг. 2 но, длительность которых меньше длительности импульса t(, . Своим передним фронтом, при условии прохода на суммирующий вход счетчика 18, каждый ю из импульсов t, и t- прибавл ет единицу в счетчик 18 (фиг.2,х и j), а задним фронтом импульсов t, и t информаци  из счетчика 18 переписываетс  в регистр 6 (фиг.2 к их), причем задним фронтом импульса t счетчик 18 обнул етс .

Таким образом, каждым импульсом tp устройство устанавливаетс  в исходное состо ние и переходит в режим 20 ожидани  следующего импульса t. Даее возможны следующие случаи прихоа очередного импульса t.

Если импульс tg приходит раньше мпульса t , то первый одновибратор 2 перезапускаетс , второй одновибратор 2 в данном цикле измерени  не срабатывает, а следовательно, в даном цикле не формируютс  импульсы Ц

15

25

и t . Задним фронтом импульса t прошедшего через первый элемент ИЛИ 12, в регистр 6 записываетс  код 00, а счетчик 18 обнул етс  задним фронтом импульса t, прошедшего че25 но меньше Т. Т, , заведомо известно , что до прихода переднего фронта импульса t в регистр 6 задним фрон том импульса t|3, прошедшего через первый элемент 12, записываетс  код 01, а счетчик 18 обнул етс  задним фронтом импульса t, прошедшего через третий элемент ИЛИ 14, используемый в качестве задержки, в результате чего импульс t. не проходит

30

рез третий элемент ИЛИ 14, используе- через четвертый элемент И 10, а слемый в качестве задержки. Кроме этого, по пе:реднему фронту импульса t , прошедшего через четвертый элемент ИЛИ 15 и задержанного на врем  срабатывани  последнего, в 1К-триггер записываетс  нуль. В результате устройство переходит в режим ожидани  очередного импульса tp, а на третьем выходе 22 устройства присутствует логическа  единица, свидетельствующа  о раннем приходе импульса t в предыдущем цикле измерени , т.е. ,, где Т - интервал времени между двум  последними импульсами tp , а следовадовательно , через первый и второй элементы ИЛИ 12 и 13 на вход регистра 6 и счетчика 18, что обеспечивает устройству состо ние ожидани  очеред40 ного импульса t,, , так как передним фронтом импульса t был в очередной раз запущен первый одновибратор 1, После этого на втором 21 выходе устройства присутствует логическа  ница, свидетельствующа  о нормальном приходе импульса t(j в предыдущем цикле измерени , т.е. , Т . При этом на первом 20 и третьем 22 выходах устройства присутствует логический нуль.

тельно, и мгновенный период сигнала. При этом на первом 20 и втором 21 выходах устройства присутствует логический нуль.

Если передний фронт очередного импульса t проходит после по влени  заднего фронта импульса На выходе первого одновибратора 1, но второй одновибратор 2 все же успеет запуститьс  из-за повторного запуска первого одновибратора 1 по переднему фронту импульса t , то далее устройство срабатывает как и в предыдущем случае.

Если второй одновибратор 2 в очередном режиме ожидани  запускаетс , то по заднему фронту импульса на выходе первого одновибратора 1 при помощи второго формировател  4 формируетс  импульс t

а через врем 

Т -Т при помощи третьего формироMMkc мин

вател  5 - импульс t,. Далее по переднему фронту импульса t, , прошедшего через второй элемент ИЛИ 13, в счетчик 8 прибавл етс  единица и на его выходе устанавливаетс  код 01.

В случае перекрыти  по времени импульсов tjj и t из-за возможной гонки их передних фронтов нельз  однозначно сказать в какое состо ние установитс  1К-триггер 17. Но в этом случае, так как длительность импульса t больше длительности импульса t ,

но меньше Т. Т, , заведомо известно , что до прихода переднего фронта импульса t в регистр 6 задним фронтом импульса t|3, прошедшего через первый элемент 12, записываетс  код 01, а счетчик 18 обнул етс  задним фронтом импульса t, прошедшего через третий элемент ИЛИ 14, используемый в качестве задержки, в результате чего импульс t. не проходит

довательно, через первый и второй элементы ИЛИ 12 и 13 на вход регистра 6 и счетчика 18, что обеспечивает устройству состо ние ожидани  очеред0 ного импульса t,, , так как передним фронтом импульса t был в очередной раз запущен первый одновибратор 1, После этого на втором 21 выходе устройства присутствует логическа  едиg ница, свидетельствующа  о нормальном приходе импульса t(j в предыдущем цикле измерени , т.е. , Т . При этом на первом 20 и третьем 22 выходах устройства присутствует логический нуль.

0

5

В случае если t, и t не перекрываютс  по времени, то по переднему фронту импульса t , прошедшего через четвертый элемент ИЛИ 15 и задержанного на врем  срабатывани  последнего в 1К-триггер 17 записываетс  едит ница, разрешающа  проход импульса через четвертый элемент И 10, а к содержимому счетчика 18 прибавл етс 

единица по переднему фронту импульса Ц , прошедшего через второй элемент ИЛИ 13 так, что код на выходе счетчика 18 становитс  01. Далее воз- мо шы следующие случаи прихода им- лулнра t- .

%,

I

импульс tp приходит раньше :;, t и не перекрываетс  с ним „, по мемени, то передним фронтом им- пуйьса t в 1К-триггер 17 записыва/ Тс  нуль который запрещает прохож- Денне импульса t через четвертый Элемент И 10, через первый и второй

-элементы ИЛИ 12 и 13 - на вход регистра 6 и счетчика 18, что обеспечивает надежное обнуление счетчика 18 задним фронтом импульса to, а так как передним фронтом импульса to запускаетс  одновибратор 1, то надежен и переход в режим ожидани  следующего импульса ty, При этом в регистре 6 находитс  код 01,, переписанный туда задним фронтом импульса t из счетчика 18, а на втором 21 выходе присутствует логическа  единица при логических нул х на первом 20 и третьем 22 выходах устройства, что сигнализирует о нормальном приходе импульса tp в предьщущем цикле измерени , т.е. ...,„ Т Т.,

В случае, если импульс крыт по времени импульсом

не пере- (импульс

)0

)5

20

25

-MWW

30

При перекрытии импульсов t и tj , но приходе переднего фронта импульса tj раньше переднего фронта импульса tji на врем  срабатывани  1К-триггера

tp еще не приходил), то передним фронтом импульса tj , прошедшего через второй элемент ИЛИ 13, в счетчик I8 прибавл етс  единица, установив на его выходе код П, а задним фронтом импульса tj , прошедшего через п тый элемент И 1I и первый элемент ИЛИ 12, этот код переписываетс  в регистр 6, установив тем самым единицу на первом выходе 20 устройства при нул х на двух других выходах 21 и 22 устройства. Таким образом, устройство вьщает диагностику Т 7 , не дожида сь прихода самого импульса t, что делает возможным надежное обнаружение пропадани  импульсов t, а следовательно, и сигнала на входе I9 устройства.

Из сказанного вьш1е видно, что при нормальном приходе импульса t (Т„У ) запрещаетс  проход импульса t2 на вход счетчика 18 и регистра 6, так как после прихода импульса .tg начинаетс  новый цикл измерени . Но при достаточно широком

Т-чакс Т„и„ может получить- что

с  так,

мин

импульс t текущего цикла 17, четвертого элемента ИЛИ 15 и чет- 35 измерени , перевед  своим передним вертого элемента И 10, устройство фронтом ТК-триггер 17 в единичное срабатывает как и в предьщущем случае.

состо ние, разрешает прохождение через четвертый элемент И 10 еще непрошедшего импульса tj предыдущего цикла измерени . Эта ситуаци  устран етс  применением в качестве второго одновибратора 2 - одновибратора с повторным запуском, при этом по вление импульса t-i гарантирует впоследствии отсутствие изолированного импульса t предыдущего цикла измерени , а использование п того элемента И 11 гарантирует отсутствие импульса tj предыдущего цикла измерени  или его части на входе регистра 6. Дл  этого ,цлит&льность импульса t« устанавливают мен ьшей длительносг ти импульса t, .

В случае гонки передних фронтов импульсов tj и t( на выходе четвертого элемента И 10, а следовательно, на выходе второго элемента ИЛИ 13 и на входе суммировани  счетчика 8 по вл етс  импульс длительностью от нул  до длительности импульса t , но так как счетчик 18 считает в коде Гре , то к нежелательным последстви м это не приводит, и в счетчике 18 форПри этом {, запускамируетс  код 01 или 11. передним фронтом импульса t етс  первый одновибратор, а задним фронтом импульса t код из счетчика 18 переписываетс  в регистр 6, а сам счетчик 18 надежно обнул етс , так как длительность импульса to больше длительности импульса tj, т.е. устройство надежно переходит в режим ожидани  следующего импульса to, причем в регистре 6 имеетс  код 01

или 11, а на соответствующем выходе устройства, втором 21 или первом 20, присутствует логическа  единица при нул х на двух других выходах устройства .

случае, если импульс по времени импульсом

-2

не пере- (импульс

0

5

0

5

0

tp еще не приходил), то передним фронтом импульса tj , прошедшего через второй элемент ИЛИ 13, в счетчик I8 прибавл етс  единица, установив на его выходе код П, а задним фронтом импульса tj , прошедшего через п тый элемент И 1I и первый элемент ИЛИ 12, этот код переписываетс  в регистр 6, установив тем самым единицу на первом выходе 20 устройства при нул х на двух других выходах 21 и 22 устройства. Таким образом, устройство вьщает диагностику Т 7 , не дожида сь прихода самого импульса t, что делает возможным надежное обнаружение пропадани  импульсов t, а следовательно, и сигнала на входе I9 устройства.

Из сказанного вьш1е видно, что при нормальном приходе импульса t (Т„У ) запрещаетс  проход импульса t2 на вход счетчика 18 и регистра 6, так как после прихода импульса .tg начинаетс  новый цикл измерени . Но при достаточно широком

Т-чакс Т„и„ может получить- что

с  так,

мин

импульс t текущего цикла 35 измерени , перевед  своим передним фронтом ТК-триггер 17 в единичное

импульс t текущего цикла измерени , перевед  своим передним фронтом ТК-триггер 17 в единичное

состо ние, разрешает прохождение через четвертый элемент И 10 еще непрошедшего импульса tj предыдущего цикла измерени . Эта ситуаци  устран етс  применением в качестве второго одновибратора 2 - одновибратора с повторным запуском, при этом по вление импульса t-i гарантирует впоследствии отсутствие изолированного импульса t предыдущего цикла измерени , а использование п того элемента И 11 гарантирует отсутствие импульса tj предыдущего цикла измерени  или его части на входе регистра 6. Дл  этого ,цлит&льность импульса t« устанавливают мен ьшей длительносг ти импульса t, .

Таким образом, благодар  контролю каждого интервала между двум  импульсами tjj повьшаетс  быстродействие и надежность контрол  периода сигнала. Так, например, устройство надежно обнар пкивает пропадание сигнала в любой момент времени, а сигнал позднег прихода импульса t, т.е. при , вырабатываетс , не дожида сь очередного импульса tp. Устройство надежно обнаруживает по вление ложных импульсов tp и пропадание информационных импульсов tj, , т.е. по вление помехи в контролируемом сигнале, при условии, если они привод т к нарушению неравенства Т„с,«

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство допускового контрол  периода сигнала, содержащее первый и второй одновибраторы, первый и второ формирователи, двухразр дный регистр первый, второй и третий элементы И, причем входом устройства  вл етс  вход первого формировател , выход которого подключен к входу первого од- новибратора, выход которого подключен к входу второго одновибратора, пр мые выходы регистра подключены к входам первого элемента И, выход которого  вл етс  первым выходом устройства , вторым выходом которого  вл етс  выход второго элемента И, к первому и второму входам которого подключены, соответственно, пр мой выход нулевого и инверсный выход первого разр дов регистра, инверсные выходы которого подключены к входам третьего элемента И, выход которого  вл етс  третьим выходом устройства, общую шину, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и надежности контрол , в устройстве в качестве одновибраторов используютс  одновибраторы с повторным запуском и в него введены третий

   5

   5

   0

   формирователь, 1К-триггер, дпухраэ- р дный счетчик в коде Гре , первый, второй, третий, четвертьп и п тый элементы 1ШИ, четвертый и п тый элементы И, причем нулевой и первый разр ды выхода счетчика подключены соответственно к нулевому и первому разр дам информационного входа регистра и к входам п того элемента ИЛИ, ,. формационные входы - к общей щине, выход второго одновибратора подключен к входу третьего формировател , выход п того элемента ИЛИ подключен к первому входу четвертого элемента И, к двум другим входам которого подключены выход третьего формировател  и выход 1К-триггера, к управл ющему входу которого подключен выход четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, первым, инверсным, входом п того элемента И, Т-входом 1 К-триггера и выходом второго формировател , второй вход четвертого элемента ИЛИ соединен с обоими входами третьего и первым входом первого элемента ИЛИ, К-входом 1К-триггера и выходом первого формировател , второй вход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом п того элемента И и выходом четвертого элемента И, выход п того элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход 5 которого подключен к управл ющему входу регистра, выход второго элемента ИЛИ подключен к суммирук цему входу счетчика, выход третьего элемента ИЛИ подключен к входу записи счетчи0

   20

   40 ка, вход второго формировател  подключен к выходу первого одновибратора .