Claims (2)
Однако быстродействие такого счетчика недостаточно высоко. Максимальное врем установлени всего счетчвжа возникает в момент перехода из состо ни - в состо ние О и определ етс суммарным Щ)&лекем установлени реверсивного счетчика импульсов, дешифратора , блока управлени к трштера знака, что ограничивает частоту счетных импульсов, поскольку момент перехода счетчика из состо ни - в. состо ние О заранее не известен. Уменьшение частоты счетных импульсов суще- ствешю удлин ет врем измерени , особенно при Ш1фровом усреднении, которое может производитьс по результатам 1ОО, 1ООО и более измерений. Цель изобретени - повышение быстродействи разностнотю счетчика импульсов . Поставленна цель достигаетс тем, что в разностный счетчик импульсов, содержащий входную шину, реверсивный счетчик, блок распределени импульсов, блок управлени , триггер, счетный вход которюго соединен с первым выходом блока управлени , вход которого соединен со входной шиной и с первым и вто рым входами блока распределени импутзьсов , третий и четвертый входы которого соединены ссютветственно с пр мым и инверсным выходами триггера , первый и второй выходьт блока раслределени импульсов соединены соответственно с тактовыми входами сложе ни и вычитани реверсивного счетчика, введены три элемента И-НЕ, дополнительный триггер и элемент ИЛИ-НЕ, первый, второй входы и выход которого соединены соответственно с выходами переноса, заема реверсивного счетчика и с первым входом первогхэ элемента И-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с втфым выходом блока управлени и со входом установки нул дополнительного триггера , вход установки в едииицу которого соединен со входом сброса реверсивного счетчика и с третьим выходом блока управлени , четвертый выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами допол нительного триггера, выходы второго и третьего элементов И-НЕ соединены соответственно со входами установки в единицу и ноль триггера. Блок распределени импульсов содер жит два элемента И-НЕ, первые входы соединены соответственно с первым и вторым входами блока распре делени импульсов, третий и четвертый входы которого соединены соответствен с вторыми входами первохх) и второго элементов И-НЕ, выходь которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока распределени импульсов . На фиг. 1 приведена схема предложе ного устройства; на фиг. 2 - временны диаграммы сигналов в характерных точках схемы. Устройство содержит реверсивный счетчик 1, триггер 2, блок 3 распределени импульсов, состо щий .из элементов 4 и 5 И-НЕ, дополнительный триггер 6, элемент 7 ИЛИ-НЕ, элементы 8-1О И-НЕ, блок 11 управлени , входную шину 12, вход 13 блока 11 управлени и выходы 14 - 17 блока 11 управлени . На фиг. 2 обозначено: временна диаграмма 18 сигналов на входной шине 12; временные диаграммы 19-22 сигналов соответственно на выходах 14 17 блока 11 управлени . На фиг. 1 входна шина 12 соединена со входом 13 блока 11 управлени и с первыми входами элементов 4 и 5 И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами трптера 2, входы установки в ноль, в единицу и счетный вход которого соединены соответственно с выходами элементов 9 и 1О И-НЕ и с выходом 14 блока 11 управлени , выход 16 которого соединен со входом установки в еданицу дополнительного триггера 6 и со входом сброса реверсивного счетчика 1, тактовые входы сложени , вычитани , выходы заема и переноса которого соединены соответственно с выходами элементов 4 и 5 И-НЕ, с и вторым входами элемента 7 Ида-НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента 8 И-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом 15 блока 11 управлени и со входом установки в ноль дополнительного триггера 6, пр мой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первыми входами элементов 9 и 10 И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходом 17 блока 11 управлени . Устройство работает следующим образом . Блок 11 управлени формирует на своих выходах по мере поступлени на вход пачек импульсов (фиг. 2, диаграмма 18), их огибакщую (фиг. 2, диаграмма 19) и путйл делени частоты импульсов ог баюшей на два формирует импульсы, соответствующие четным пачкам п (фиг. 2, диаграмма 20), по заднему фронту которых формирует короткий импульс (фиг. 2, диаграмма 21) к импузвьс установки нул (фиг. 2, диаграмма 22), который задержан относителыю короткого импульса на величину его длительности. Рассмотрим возможные варианты работы устройства. ПустЬ триггер 2 находитс в нулеBOM состо нии в момент поступлени импульса установки нул . На инверсном выходе триггера 2 присутствует 1, и перва пачка-из т входных импульсо ( фиг. 2, дишрамма 18) через элемент 5 И-НЕ поступает на тактовый вход вычитани реверсивного счетчика 1. Поступление каждого счетного импульса уменьшает содержимое счетчика на единицу (дл случа дес тичного реверсивноге счетчика О-v 9-v8- .,.). В результате реверсивный счетчик 1 оказьтваетс в состо нии, соответствующем допогаштепьному коду числа m . По OKOI чании пачки изт импульсов, спад им- пульса, поступающегх с выхода 14 бло .ка 11 управлени (фиг. 2, диаграмма 18) мен ет состо ние триггера 2 на противопопоншое, т.е. переводит его в единичное состо ние. На пр мом выходе тритера 2 по вл етс , и втора пачка из п входных импульсов (фиг. 2, диаграмма 18) через элемент 4 И-НЕ поступает на тактовый вход сложени р ерсивного счетчика 1. Поступление каждого счетного импульса увеличивает содержимое счетчика на единицу. Пусть п ч m . Тогда увеличение содержимого счетчика прсмсходит следукющм образом: ... -2- ... . При этом разность п -т получена в пр мом коде. В момент перехода 9 на выходе переноса: реверсивного счетчи ка 1 формируетс импульс переноса, который через элемент 7 ИЛИ-НЕ поступает на первый вход элемента 8 И-Н на втором входе которого присутствует сигнал с выхода 15 блока 11 управле ВИЯ (фиг. 2, диаграмма 20), Поскольку во врем пртхода пачки из п импульсов, сигнал на выходе 15 блока 11 управлени имеет уровень 1 импульс с выхода элемента 7 ИЛИ-НЕ через элемент 8 И-НЕ поступает на вход установки нул триггера 6, устанавлива последний в нулевое состо ние. На инверсном выходе триггера 6 по вл етс 1. После окончани второй пачки, спад импульса , поступающего с выхода 14 .блока 11 управлени (фиг. 2, диаграмма 19) измен ет состо ние триггера 2 на противоположное, т.е. переводит его в нулевое состошше. Вслед за этим сигна С выхода 17 блока 11 управлени (фиг. 2, диаграмма 21) через элемент. 10И-НЕ поступает на вход установки в ноль триггера 2, устанавлива его в нулевое состо ние. Поскольку в этот момент триггер 2 уже находитс в нулевом состо нии, переключени его, не происходит. Далее следует сигнал (фиг.2, диаграмма 22), который устанавливает реверсивный счетчик 1 в нулевое состо ние и триггер 6 в единичное состо ние, после чего описанный цикл работы устройства повтор етс . Пусть теперь m п .В этом случае содержимое счетчика, увеличива сь, не достигает нулевого состо ни , и разность присутствует в реверсивном счетчике 1 . в дополнительном коде. Кроме того, реверсивный счетчик 1 не формирует импульс переноса, в результате чего триггер 6 остаетс в ециничном состо нии и на его пр мом выхоае присутствует уровень.. Сигнал с выхопа 17 блока 11управлени (фиг. 2, диаграмма 21) через элемент 9 И-НЕ поступает на вход триггера 2, устанавлива его в единичное состо ние. Таким образом, второй цикл работы устройства начинаетс со сложени . При этом содержимое счетчика увеличиваетс следующим образом ... . После окончани первой пачки импульсов триггер 2 измен ет свое состо ние на противоположное и втора пачка импульсов уменьшает содержимое счетчика: m m - ...- m-n . В результате разность m-n присутствует в реверсивном счетчике 1 в пр мом коде, поскольку m -7 п . Далее цикл работы устройства повтор етс . Пусть триггер 2 наход тс в единичном состо нии в момент прихода импульса выхода 16 блока 11 управлени (фиг. 2, диаграмма 22). При этом цикл работы устройства начинаетс со сложени . Этот случай описан дл m 7 п . Пусть теперь m п . Цикл работы устройства начинаетс со сложени : 1- 2- ... -vm . После окончани первой пачки импульсов тригтер 2 переключаетс и производитс вычитание; т- m - 1-... ... . Поскольку m п , разность представлена в реверсивном счетчике 1 в дополнительном коде. В момент перехода О 9 на выходе заема ревфсивного. счетчика 1 формируетс импульс, кото«г рый устанавливает триггер 6 в нулевое состо ние. Сигнал с выхода. 17 блока 11 управлени ((}иг. 2, диаграмма 21) через элемент 10 И-НЕ поступает на вход установки нул триггера 2, устанавлива его в нулевое состо ние, и следующий цикл работы устройства начинаетс с вычитани : О- .,, . При этом импульс заема, формируемый в момент перехода 9 не проходит через элеменгг 8 И-НЕ, поскольку на выходе 15 блока 11 управлени (фиг. 2 диаграмма 20) в этот момент присутствует О. После окончани первой пачки импульсов триггер 2 переключает и содержимое счетчика 1 начинает ув&личиватьс : + 1- ... l-v ... -rn . Разность n -m присутствует в счетчике 1 в пр мом коде, так как П m .В момент перехода 9- О формируетс импульс переноса, который устанавливает триггер 6 в .нуheBoe состо ние. Импульс с выхода 17 блока 11 управлени (иг. 2, диаграмма 21) через элемент 10 И-НЕ устана ливает триггер 2 в нулевое состо ние. Однако переключени триггера 2 не ,происходит , так как последний после окон .чани второй пачки импульсов уже на , ходитс в нулевом состо нии. Далее описанный цикл работы устройства повтор етс . Независимо от исходного состр ни и количества импульсов в пачках устрой ство позвол ет получить разность в пр мом коде, начина со второго цикла измерени . Максимальна частота счетных импульсов определ етс быстродействием примен емых в устройстве логических элементов. Потер одного цикла измере ни происходит только при изменении знака разности m - п , что возможно, например, при подаче на вход осшнллографичёского измерител другого сигнала , или при выборе других измер емых точек сигнала. При этом врем измерени за счет потери одного цикла измере при наличии цифрового усреднени по результатам 10О; 1ООО; К 1змереш1Й увеличиваетс всего на 0,01; О,О01; 1/К соответственно. Это позвол ет достичь более высокого быстродействи по сравнению с известным. Формула изобретени 1. Разностный счетчик импульсов, содержащий входную шину, реверсивный счетчик, блок распределени импульсов, блок управлени , триггер, счетный вход которого соединен с первым выходом блока управлени , вход которого соединен с входной шиной и с первым и вторым входами блока распределени импуттьсов, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с пp мьпv и инверсным выходами триггера, первый и второй выходы блока распределени импульсов соединены соответственно с тактовыми входами сложени и вычитани реверсивного счетчика, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи , в него введены три элемента И-НЕ, дополнительный триггер и элемент ИЛИ-НЕ, первый, второй входы и выход которого соединены соответственно с выходами переноса, заема реверсивного счетчика и с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с вторым выходом блока управлени и с входом установки нул дополнительного триггера, вход установки в едашицу которого соединен с входом сброса реверсивного счетчика и с третьим выходом блока управлени , четвертый выход которого соединен с первыми входами BTOjtoro и третьего элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами дополнительного триггера, выходы второго и третьего элементов И-НЕ соединены соответственно с входами установки в единицу и ноль триггера. 2. Счетчик по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что блок распределени мпул1эсов содержит два элемента И-НЕ, первые входы которых соединены соответсггвенно с первым и вторым входами блока распределени импульсов, третий ,четвертый входы которого соединены соответственно с вторыми входами первого второго элементов И-НЕ, выходы которых .соединены соответственно с перым и вторым выходами блока распределени импульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское снидетельстао СССР Jvfe 572934, кл. « 03 К 23/02, 1977. However, the performance of such a counter is not high enough. The maximum settling time of the entire counting occurs at the moment of transition from the state to the state O and is determined by the total time of setting the reversible pulse counter, the decoder, the control unit to the third sign, which limits the frequency of the counting pulses, since the time the counter transitions from condition O state is not known in advance. Decreasing the frequency of the counting pulses, the existence of a measurement lengthens the time, especially with a wider averaging that can be made from the results of 1OO, 1OOO and more measurements. The purpose of the invention is to increase the speed by the difference in the pulse counter. The goal is achieved by the fact that a difference pulse counter containing an input bus, a reversible counter, a pulse distribution unit, a control unit, a trigger, a counting input which is connected to the first output of the control unit whose input is connected to the input bus and to the first and second inputs Impulse distribution unit, the third and fourth inputs of which are connected with the direct and inverse outputs of the trigger, the first and second outputs of the pulse distribution unit are connected respectively to the clock inputs the addition and subtraction of a reversible counter; three IS-NOT elements, an additional trigger and an OR-NOT element, the first, second inputs and output of which are connected respectively to the transfer outputs, the reversing counter loan and the first input of the first input and the output of which is connected respectively to the control output of the control unit and to the installation input zero of an additional trigger, the installation input in which it is connected to the reset input of the reversible counter and to the third output of the management control unit, the fourth output one of which is connected to the first inputs of the second and third elements of the IS-NOT, the second inputs of which are connected respectively to the direct and inverse outputs of the additional trigger, the outputs of the second and third elements of the IS-NOT are connected respectively to the inputs of the unit and zero of the trigger. The pulse distribution unit contains two IS-NE elements, the first inputs are connected respectively to the first and second inputs of the pulse distribution unit, the third and fourth inputs of which are connected respectively to the second inputs of the first and second IS inputs, the output of which are connected respectively to the first and the second outputs of the pulse distribution unit. FIG. 1 shows the scheme of the proposed device; in fig. 2 - time diagrams of signals at characteristic points of the circuit. The device contains a reversible counter 1, trigger 2, pulse distribution unit 3, consisting of AND-NOT elements 4 and 5, additional trigger 6, OR element 7, AND-NOT elements 8-1О, control block 11, input bus 12, the input 13 of the control unit 11 and the outputs 14-17 of the control unit 11. FIG. 2 denotes: a timing diagram of 18 signals on the input bus 12; timing diagrams 19-22 signals respectively at the outputs 14 17 of the control unit 11. FIG. 1 input bus 12 is connected to input 13 of control unit 11 and to the first inputs of elements 4 and 5 of AND-NOT, the second inputs of which are connected respectively to the forward and inverse outputs of the trapter 2, the installation inputs to zero, and the counting input of which are connected respectively with the outputs of elements 9 and 1O AND-NOT and with the output 14 of the control unit 11, the output 16 of which is connected to the installation input to the unit of additional trigger 6 and to the reset input of the reversible counter 1, the clock inputs of addition, subtraction, the outputs of the loan and transfer are connected according to Actually with the outputs of elements 4 and 5 of the NAND, with and the second inputs of the element 7 Ida-NOT, the output of which is connected to the first input of the element 8 AND-NOT, the second input and output of which are connected respectively to the output 15 of the control unit 11 and the installation input to zero of the additional trigger 6, the direct and inverse outputs of which are connected respectively to the first inputs of elements 9 and 10 of NAND, the second inputs of which are connected to the output 17 of the control unit 11. The device works as follows. The control unit 11 forms, at its outputs, as the pulse packets arrive at the input (Fig. 2, chart 18), enveloping them (Fig. 2, chart 19) and by dividing the pulse frequency of the bob into two, generates pulses corresponding to the even packets n ( Fig. 2, diagram 20), on the falling front of which forms a short pulse (Fig. 2, chart 21) to implant the zero setting (Fig. 2, chart 22), which is delayed relative to the short pulse by the value of its duration. Consider the possible options for the device. Blank trigger 2 is in the zero BOM state at the moment of arrival of the zero setting pulse. The inverse output of flip-flop 2 is present 1, and the first packet of input pulses (Fig. 2, diagram 18) through the element 5 AND-NOT goes to the clock input of the reversing counter 1. Receipt of each counting pulse reduces the counter content by one (for the case of a ten-fold reversible counter O-v 9-v8-.,.). As a result, the reversible counter 1 is in the state corresponding to the additional code of the number m. According to the OKOI of the burst of pulses, the decrease in the pulse coming from the output 14 of the control unit 11 (Fig. 2, diagram 18) changes the state of the trigger 2 to the contraindicate, i.e. translates it into a single state. At the direct output of triter 2, the second bundle of n input pulses (Fig. 2, diagram 18) appears through the element 4 and IS NOT to the clock input of the addition of a persistent counter 1. The arrival of each counting pulse increases the counter content by one . Let n m m. Then the increase in the contents of the counter psmshoditsya way: ... -2- .... At the same time, the difference n-t was obtained in the forward code. At the moment of transition 9, a transfer pulse is generated at the transfer output: reversible counter 1, which through element 7 OR-NOT arrives at the first input of element 8 AND-H at the second input of which there is a signal from output 15 of control unit 11 of control unit (Fig. 2, diagram 20), since during a packet of n pulses, the signal at the output 15 of the control unit 11 has a level 1 pulse from the output of element 7 OR-NOT through element 8 AND IS NOT to the input of the zero setting of the trigger 6, set the latter to zero state the At the inverse output of the trigger 6 appears 1. After the end of the second pack, the fall of the pulse coming from the output 14 of the control block 11 (Fig. 2, diagram 19) changes the state of the trigger 2 to the opposite, i.e. translates it into zero with. Following this, the signal C of the output 17 of the control unit 11 (Fig. 2, diagram 21) through the element. 10I-NOT arrives at the setup input to zero of trigger 2, setting it to the zero state. Since at this moment trigger 2 is already in the zero state, switching it does not occur. Next comes a signal (Fig. 2, Chart 22) which sets the reversible counter 1 to the zero state and the trigger 6 to the one state, after which the described operation cycle of the device is repeated. Now let m p. In this case, the contents of the counter, increasing, do not reach the zero state, and the difference is present in the reversible counter 1. in the additional code. In addition, the reversible counter 1 does not generate a transfer pulse, with the result that trigger 6 remains in the normal state and there is a level at its forward output. The signal from the output 17 of control unit 11 (FIG. 2, diagram 21) through element 9 I- It does not arrive at the input of trigger 2, it is set to one. Thus, the second cycle of operation of the device begins with the addition. At the same time, the contents of the counter are increased as follows .... After the end of the first batch of pulses, trigger 2 changes its state to the opposite and the second batch of pulses reduces the contents of the counter: m m - ...- m-n. As a result, the difference m-n is present in the reversible counter 1 in the forward code, since m -7 p. Further, the cycle of operation of the device is repeated. Let the trigger 2 be in the single state at the moment of arrival of the output 16 of the control unit 11 (Fig. 2, diagram 22). In this case, the cycle of operation of the device begins with the addition. This case is described for m 7 p. Now let m p. The cycle of the device starts with the addition: 1- 2- ... -vm. After the end of the first burst of pulses, the trigger 2 switches and subtracts; t-m - 1 -... .... Since m p, the difference is represented in the reverse counter 1 in the additional code. At the time of transition About 9 at the exit of the loan revsivny. counter 1, an impulse is formed which "gray" sets trigger 6 to the zero state. Signal from the output. 17 of the control unit 11 ((} ig. 2, diagram 21), through AND-NOT element 10, enters the input of setting zero of trigger 2, sets it to the zero state, and the next operation cycle of the device starts with subtraction: O-. At the same time, the loan impulse formed at the moment of transition 9 does not pass through the element 8 AND IS, since output 15 of control unit 11 (Fig. 2, diagram 20) is present at this moment O. After the end of the first batch of pulses, trigger 2 switches the contents of the counter 1 starts u & li +: + 1- ... lv ... -rn. The difference n -m is present in the count ke 1 in the forward code, since P m. At the moment of transition 9-O, a transfer pulse is formed, which sets the trigger 6 to the “normal” state. The pulse from the output 17 of the control unit 11 (ig. 2, diagram 21) through element 10 I-NOT sets trigger 2 to the zero state, however, switching of trigger 2 does not occur, since the latter, after the windows, the second burst of pulses does not go to the zero state. The following described cycle of operation of the device is repeated. Regardless of the initial match and the number of pulses in the packs, the device allows to obtain the difference in the direct code, starting from the second measurement cycle. The maximum frequency of the counting pulses is determined by the speed of the logic elements used in the device. Loss of one measurement cycle occurs only when the sign of the difference m - n changes, which is possible, for example, when another signal is applied to the input measuring meter, or when other measured points of the signal are selected. At the same time, the measurement time is due to the loss of one measurement cycle in the presence of digital averaging over the results of 10O; 1OOO; By 1 mesh increases by just 0.01; O, O01; 1 / K respectively. This makes it possible to achieve a higher speed than the known. Claim 1. The differential pulse counter containing an input bus, a reversible counter, a pulse distribution unit, a control unit, a trigger, the counting input of which is connected to the first output of the control unit, the input of which is connected to the input busbar and the first and second inputs of the imputut distribution unit, the third and fourth inputs of which are connected respectively with an input signal and inverse outputs of a trigger, the first and second outputs of a pulse distribution unit are connected respectively with clock inputs of addition and subtraction A versatile counter, characterized in that, in order to improve speed, three AND-NOT elements, an additional trigger and an OR-NOT element are introduced into it, the first, second inputs and output of which are connected respectively to the transfer outputs, the reversible counter loan and the first input of the first NAND element, the second input and output of which are connected respectively to the second output of the control unit and to the installation input zero of an additional trigger, the installation input to which is connected to the reset input of the reversible counter and the third the output of the control unit, the fourth output of which is connected to the first inputs of BTOjtoro and the third IS-NOT elements, the second inputs of which are connected respectively to the forward and inverse outputs of the additional trigger, the outputs of the second and third IS-NOT elements are connected respectively to the unit inputs and zero trigger 2. The counter according to claim 1, that is, that the distribution unit of the multiplexes contains two AND-NOT elements, the first inputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the pulse distribution unit, the third, fourth inputs which are connected respectively with the second inputs of the first second elements AND-NOT, the outputs of which are connected respectively with the first and second outputs of the pulse distribution unit. Sources of information taken into account in the examination 1. Authors sdidedelstao USSR Jvfe 572934, cl. “03 K 23/02, 1977.
2.Авторское свидетельство СССР 666646, кл. Н 03 К 23/О2, 1979 (прототип).2. Authors certificate of the USSR 666646, cl. H 03 K 23 / O2, 1979 (prototype).
ШSh
пP
пP
1818