SU1457152A1 - Способ устранени дребезга сигнала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в автоматике, телемеханике и вычислительной технике дл  устранени  дребезга сигнала от механических контактов . Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и расширение области применени  при монотонном и квазимонотонном изменении длительности периодов следовани  импульсов дребезга в широком диапазоне возможных значений длительности интервала коммутации сигнала. Интервал коммутации сигнала включает длительность дребезга нажати , отжати и удержани  включенного состо ни .Поставленна  цель достигаетс  за счет введени  адаптивного выбора длительности импульса смены режима анализа нажати  и отжати , исход  из периода следовани  отдельных импульсов дребезга в каждом из этих режимов, В описании приведен пример вьтолнени  устройства, реализующего предложенный способ. 2 ил. с (Л С

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в автоматике, телемеханике и вы- .числительной технике дл  устранени  дребезга сигнала от механических контактов.

Период следовани  импульсов дребезга либо остаетс  неизменным на интервале дребезга нажати  и отжати  (эффект камертона), либо период следовани  импульсов дребезга моио- тонно (или квазимонотонно) увеличиваетс  (либо уменьшаетс ), так что длительность соседних периодов различаетс  не более, чем в N раз.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и расширение области применени  при монотонном и квазнмонотонном изменении длительности периодов следовани  импульсов дребезга в широком диапазоне возможных значений длительности интервала коммутации сигнала.

Интервал коммутации сигнала включает длительность дребезга нажати , отжати  и удержани  включенного состо ни .

Поставленна  цель достигаетс  за счет введени  адаптивного выбора импульса смены режима анализа отжати , исход  из периода следовани  отдельных импульсов дребезга в каждом из этих режимов.

На фиг,1 изображены временные диаграммы, по сн ющие фиччические процессы предложенного способа, где

:

ел vi

сд

ЛТ-, 4 Т„ , ЛТ - периоды следовани  импульсов дребезга; на фиг.2 - функциональна  схема варианта устройства дл  иллюстрации предложенного способа .

Способ устранени  дребезга сигнала характеризуетс  следующими физическими действи ми (операци ми).

Устанавливают режим анализа процесса нажати , сравнивают текущее значение входного сигнала с пороговым напр жением и определ ют положительные перепады импульсов дребезга в последовательности из п импульсов дребезга нажати , формируют последовательность первых вспомогательных импульсов, из которых соответствует одному из положительных перепадов дребезга нажати , причем по первому импульсу из последовательности первых вспомогательных импульсов формируют импульс установки выходного сигнала в единичное положение , кроме того, измер ют интервал времент /jTi t(l ,i)-t(l ,i-l ) между соседними импульсами из последовательности первых вспомога гельных импульсов , а в момент времени t(l,i) формируют контрольный импульс длительностью 4Т | 11-4Т;, где N - положительное число, при этом в момент времени t(l,i) прекращают дальнейшее формирование (1-1)-го контрольного импульса, так что по заднему фронту п-го контрольного импульса формируют импульс смены режима анализа и устанавливают режим анализа процесса-отжати , сравнивают текущее значение входного сигнала с порого ьм.напр жением и определ ют отрицательные перепады импульсов дребезга в последовательности из К импульсов дребезга отжати , формируют последовательность вторых вспомогательных импульсов, каждый из которых соответствует одному из отрицательных перепадов дребезга отжати , причем по первому импульсу из последовательности вторых вспомогательных импульсов формируют импульс установки выходного сигнала в нулевое положение , кроме того измер ют интервал времени ЛТ; между соседними имг пульсами из последовательности вторых вспомогательных импульсов, а в момент времени t (3, i) формируют контрольный импульс длительности лТ при этом в момент времени t (З, i)

прекращают дальнейшее формирование (i-1)-го контрольного импульса так, что по заднему фронту К-го контрольного формируют импульс смены режима анализа и устанавливают режим анализа процесса нажати  (исходное состо ние дл  устранени  дребезга входного сигнала).

Устройство дл  устранени  дребезга содержит первый, второй н третий одновибраторы 1-1, 1-2, 1-3, с первого по четвертый элементы И 2-1, 2-3, 2-2, 2-4, первый и второй элементы ИЛИ 3-1, 3-2, первый и второй триггеры 4-1, 4-2, элемент И-ИПИ 5, генератор 6 импульсов, преобразователь 7 врем  - код, блок 8 умножени  кодов, преобразователь 9 код - длительность импульса, узел 10 задани  . кода, элемент 11 начальной установки .

Пр мой вход первого 1-1 одновиб- ратора и инверсный вход второго 1-2

одновибратора объединены и  вл ютс  входом устройства. Выход первого 1-1 одновибратора соединен с первым входом первого 2-1 элемента И и с первым пр мым входом элемента И-ИПИ 5. Выход второго 1-2 одновибратора соединен с пр мым Входом второго 2-2 элемента И н вторым пр мым входом элемента И-ИЛИ 5, Выход первого 2-1 элемента И соединен с установочным входом первого 4-1 триггера, соединенного своим входом сброса с выходом первого 3-1 элемента И, пр мой вход которого подключен к выходу второго 2-2 элемента И. Выход элемента

И-ИПИ 5 соединен с входами Пуск преобразователей 7 и 9, входы тактовой частоты которых объединены и соединены с выходом генератора 6, а также с входом тактовой частоты блока 8 умножени  кода.

Выходна  шина преобразовател  7 врем  - код подключена к первой входной шине блока 8 умножени  кода, втора  входна  шина которого подключена к выходной шине узла 10 задани  кода. Выходна  шина блока 8 умножени  кода подключена к входной DiHHe преобразовател  9 код - длительность импульса, выход которого соединен с инверсным входом третьего 1-3 одновибратора, подключенного своим выходом к первому входу четвертого 2-4 элемента И и пр мому входу третьего 2-3 элемента И, Вы

514

ход элемента 1I начальной установки соединен с инверсным входом второго 3-2 элемента ИЛИ и инверсным входом первого 3-1 элемента ИЛИ, Выход третьего 2-3 элемента И соединен с пр мым входом второго 3-2 элемента ИЛИ, подключенного своим выходом к установочному входу второго 4-2 триггера, вход сброса которого соединен с выходом четвертого 2-4 элемента И. Выход второго 4-2 триггера соединен с вторым входом первого 2-1 элемента И, инверсным входом второго 2-2 элемента И, третьим пр мым и инверсным входом, элемента И-ИПИ 5 а также с инверсным входоь третьего 2-3 элемента И и.вторым входом четвертого 2-4 элемента И. Выход первого 4-1 триггера  вл етс  выходом уст- ройства.

Устройство дл  устранени  дребезга сигнала работает следующим образом ,

На. вход устройства поступает сиг- нал, нажатие и отжатие которого (соответственно переход с низкого уровн  на высокий и обратно) сопровождаетс  дребезгом в виде импульсной последовательности в общем виде из п импульсов при нажатии и из К импульсов при отжатии. Первый 1-1 одновиб- ратор формирует импульсы (ПФ) по положительному перепаду входного сигнала (последовательность первых вспо- могательных импульсов), а второй 1-2 одновибратор формирует импульсы (ЭФ) по отрицательному перепаду входного сигнала (последовательность вторых вспомогательных импульсов).

В начальный момент времени t.

выходной сигнал элемента 11 начальной установки устанавливают первый 4-1 триггер в нулевое положение, а второй 4-2 триггер - в единичное по- ложение, что обеспечивает нулевой уровень выходного сигнала и режим анализа процесса нажати , при котором импульсы ПФ с выхода первого 1-1 рдковибратора поступают на установоч- ный вход первого 4-1 триггера, так что по первому же положительному перепаду входного сигнала нажати  на выходе устройства формируетс  единичный уровень выходного сигнала,

Кроме того, высокий уровень с выхода второго 4-2 триггера разрешает импульсам ПФ с первого пр мого входа элемента 5 поступать на входы Пуск

5 0 5

0

5 0 5

526

преобразователей 7 и 9, При этом на выходе преобразовател  7 врем  - код будет формироватьс  код длительностью JT; периода следовани  имттульсов И, который в блоке 8 умножени  кодов преобразуетс  в код длительностью N.Tj (N - действительное число), который преобразуетс  преобразователем 9 в импульс соответствующей длительности .

Так как при поступлении импульса на вход Пуск преобразовател  9 форг- мирование импульса начинаетс  заново, .то импульс длительностью . будет сформирован только после прихода последнего п-го импульса П, т,е, отрицательный перепад сигнала на выходе преобразовател  9 формируетс  в момент времени t t(l,n) + Н-Тп,где t(l,n) - момент времени прихода п- го импульса из последовательности первых вспомогательных импульсов, Тр - измеренна  длительность периода последнего импульса дребезга нажати , N - целое число, выбранное таким образом, чтобы интервал был больше наибольшего возможного значени  длительности периода импульсов дребезга Л Т; (фиг,2 з,д). По отрицательному перепаду сигнала на выходе преобразовател  9 третий 1-3 одно- вибратор формирует импульс смены режима анализа, который, пройд  четвертый 2-4 элемент И, сбросит второй 4-2 триггер в нулевое состо ние,при котором устанавливаетс  режим анализа отжати  (фиг,2 в), С приходом дребезга отжати  (фиг,2 г) импульсы ЯЛ. на втором пр мом входе элемента И-ИЛИ 5 будут поступать с его выхода на входы Пуск преобразователей 7 и 9 и режим анализа дребезга отжати  будет проведен аналогично описанному. При этом по первому импульсу из последовательности вторых вспомогательных импульсов первый 4-1 триггер бу- дет сброшен в нулевое состо ние - закончитс  формирование выходного сигнала, длительность и фаза которого соответствуют входному сигналу, а по К-му импульсу (последнему в последовательности вторых вспомогательных импульсов) будет с задержкой в N; uT единиц времени сформирован импульс смены режима анализа, т,е, устройство перейдет в исходное состо ние анализа режима нажати  (фиг,2 б,е,з). Таким образом, через

71

N TK единиц времени лосле окончани  дребезга отжати  устройство готово к приему очередного входного сигнала ,

Применение блоков обработки сигналов позвол ет организовать оптимальные услови  дл  формировани  выходного сигнала при изменении параметров дребезга входного сигнала в широких пределах и достижение .при этом высокого бнстродействи  как с точки зрени  задержки формировани  -выходного сигнала, так и по времени готовности к приему следующего входного сигн.ала, что позвол ет рас° ширить область применени  способа на случай, когда сигнал с дребезгом формируетс  не только блоками с электромеханическими контактами.

Лп  типичных значений длительности дребезга нажати  и отжати  в диапазоне 1-5П мс при числе импульсов дребезга 1П-ШП предложенный способ позвол ет, например, при частоте так та преобразователей 10 мГц, их разр дности , равной 16 и , обрабатывать импульсы дребезга с периодом от 200 НС до 26 МКС, что соответствует современному уровню техники,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ устранени  дребезга сигна- jia, в котором формируют в начальный момент времени t импульс установ- выходного сигнала в нулевое положение и установки режима анализа процесса нажати , сравнивают текущее значение входного сигнала с пороговым напр жением и определ ют по- ложительные перепады импульсов дребезга в последовательности из п импульсов дребезга нажати , формируют в момент времени t (1, i), который соответствует (i-му) полозкительно- му перепаду импульса дребезга сигнала , где 1 1, 2п, первый вспомогательный импульс, формируют в момент времени t(l ,1) импульс установки выходного сигнала в единичное положение, формируют в момент времени t импульс установки режима анализа процесса отжати  в режиме анализа процесса отжати , сравнивают текущее значение входного сигнала с по роговым напр жением и определ ют отрицательные фронты импульсов дребез

   8

   га в последовательности из К импульсов дребезга отжати , формируют в момент времени t (3, i), который соответствует отрицательному фронту импульса дребезга сигнала, где 1 1,2,..., К, второй вспомогательный импульс, формируют; в момент времени t (3,1 ) импульс, установки выходного сигнала в нулевое положение, завершают формирование выходного сигнала, свободного от дребезга и совпадающего по фазе и длительности с входным сигналом, формируют в момент времени t4 импульс установки режима анализа процесса нажати  - исходное состо ние дл  устранени  дребезга входного сигнала, о т л и - ч а ю DI и и jc   тем, что, с целью повышени  быстродействи  и расширени  области применени  при монотонном и квазимонотонном изменении длительности периодов следовани  импульсов дребезга в широком диапазоне возможных значений длительности интервала коммутации сигнала, в- режиме анализа процесса нажати  измер ют интервал времени /dT; t(l,i) - t(l,i-l) который соответствует периоду следЬ- вани  первых вспомогательных импульсов , формируют в момент времени t(l,i) i-й контрольный импульс длительностью Л Т N-4T;, где N - положительное число, при этом в момент времени t(l,i) прекрар1ают дальнейшее формирование (i-1)-го контрольного импульса, при этом импульс установки режима анализа-отжати  в момент времени t t(,n) + соответствует заднему фронту п-го контрольного импульса длительностью

   AT

   N -ЛТп, в режиме анализа процесса отжати  измер ют .интервал времени 4Т ,- t(3,i) - t(3,i-l), который соответствует периоду следовани  вторых вспомогательных импульсов,формируют в момент времени t(3,i) i-й контрольный импульс дпительностью 4Т ; N /sT;, при этом в момент времени t(3,i) прекращают дальнейшее формирование ( i-1 )-го контрольного импульса так, что импульс установки режима анализа нажати  в момент времени t4. t(3,K) + N-лТц соответствует заднему фронту К-го контрольного импульса длительностью у N ЛТ.

   «3

   VO

   U

   П5

   0)

   «)

   i1

   ti

   1i

   Фаз. 2