устройство для контроля последовательности импульсных сигналов

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее многоканальный коммутатор, информационные входы которого соединены с входными шинами, счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с выходом многоканального коммутатора, дешифратор, входы которого соединены с выходами счетчика импульсов и второй управляющей группой входов многоканального коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения качества контроля последовательности чередования импульсных сигналов, введен блок сравнения, а вторая группа входов подключена к выходам дешифратора, инверсный выход блока сравнения является выходной шиной.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматике и вычислительной технике для контроля импульсных последовательностей.

Известно устройство для контроля последовательности чередования импульсных сигналов, содержащее элемент И, счетчик импульсов, многоканальный коммутатор, первая группа входов которого подключена к входным шинам, а вторая управляющая группа входов соединена с выходами счетчика импульсов, инвертор и элемент ИЛИ, выход многоканального коммутатора подключен к входу счетчика и через инвертор к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с входными шинами, выход элемента И подключен к выходной шине [1]

Недостатком известного устройства является то, что оно в процессе контроля последовательности импульсных сигналов не выявляет ошибки, связанные с одновременным поступлением сигналов на двух и более входных шинах.

Известно также устройство для контроля последовательности чередования импульсных сигналов, содержащее многоканальный коммутатор, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ, группу элементов И, счетчик, элемент И, дешифратор, входные шины, первую и вторую выходные шины.

Входные шины устройства соединены с информационными входами многоканального коммутатора, входами первого элемента ИЛИ и первыми входами элементов группы И. Управляющая группа входов многоканального коммутатора соединена с выходами счетчика и входами дешифратора, выходы которого соединены с вторыми входами элементов группы И.

Выходы элементов группы И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с второй выходной шиной устройства. Выход многоканального коммутатора соединен с входом счетчика и входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И.

Выход первого элемента ИЛИ соединяется с вторым входом элемента И, выход которого соединяется с первой выходной шиной устройства [2]

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет осуществить достоверный контроль последовательности импульсных сигналов, сформированных по принципу работы распределения импульсов на кольцевом сдвигающем регистре. Так, при отсутствии сигналов на выходах распределителя импульсов (при пропадании единицы в кольцевом сдвигающем регистре распределителя импульсов) устройство контроля не формирует сигнал "Ошибка".

Целью изобретения является повышение качества контроля последовательности чередования импульсных сигналов.

Цель достигается тем, что в устройство для контроля последовательности чередования импульсных сигналов, содержащее многоканальный коммутатор, счетчик импульсов, дешифратор, введен блок сравнения.

Сущность изобретения заключается в том, что в предлагаемом устройстве контроль последовательности чередования импульсных сигналов осуществляется методом сравнения двух позиционных кодов, поступающих на первую и вторую группы входов блока.

Первый позиционный код соответствует комбинации единиц и нулей в данный момент на входных шинах устройства контроля в соответствии с последовательностью импульсных сигналов.

Второй позиционный код формируется совместной работой входящих в состав устройства контроля многоканального коммутатора, счетчика импульсов, дешифратора. При правильном чередовании сигналов на входных шинах два позиционных кода всегда будут равны между собой и на выходной шине сигнал "Ошибка" отсутствует. В случае нарушения порядка поступления сигналов на входные шины, при поступлении нескольких сигналов вместо одного, при наличии на входных шинах постоянного сигнала, а также при наличии ложных сигналов на входных шинах во время действия очередного контролируемого сигнала или одновременного отсутствия сигналов на входных шинах происходит в каждом из приведенных выше случаях несравнение двух позиционных кодов и на выходной шине формируется сигнал "Ошибка".

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство для контроля последовательности импульсных сигналов содержит коммутатор 1, счетчик 2 импульсов, дешифратор 3 и блок 4 сравнения. Информационные входы коммутатора 1 соединены с входными шинами 5-1-5-N и первой группой входов блока 4 сравнения. Выход многоканального коммутатора 1 соединен с входом счетчика 2 импульсов, выходы которого соединены с второй управляющей группой входов многоканального коммутатора 1 и входами дешифратора 3, выходы которого соединены с второй группой входов блока 4 сравнения, инверсный выход которого подключен к выходной шине 6.

Блок-схема предлагаемого устройства (см. фиг.1) представлена для случая четырехвходовой последовательности чередования импульсных сигналов, сформированной распределителем импульсов на четырехразрядном кольцевом сдвигающем регистре.

Устройство контроля включает в себя четырехканальный коммутатор, двухразрядный счетчик импульсов, дешифратор на четыре выхода и четырехразрядный блок сравнения. При увеличении числа входов последовательности импульсных сигналов соответственно увеличивается разрядность счетчика импульсов, соответственно увеличивается количество выходов дешифратора, количество управляющих входов многоканального коммутатора, разрядность первой и второй групп входов блока сравнения без снижения качества контроля.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы счетчик 2 импульсов устанавливается в нулевое состояние любым известным способом (цепь сброса не показана). Выходы счетчика 2 импульсов, подключенные к второй управляющей группе входов многоканального коммутатора 1, задают номер опрашиваемой входной шины.

При установке счетчика 2 импульсов в нулевое состояние к выходу многоканального коммутатора 1 подключается первая входная шина 5-1. Сигнал, поступивший на первый вход многоканального коммутатора 1, проходит на его выход и вход счетчика 2 импульсов. По окончании входного сигнала счетчик 2 импульсов изменяет свое состояние на последующее и тем самым к выходу многоканального коммутатора 1 подключается следующая, т.е. вторая входная шина 5-2. При правильной последовательности чередования импульсных сигналов этот процесс подключения входных шин 5-1-5-4 на выход многоканального коммутатора 1 повторяется.

Каждый из поступающих на входные шины 5-1-5-4 сигналов также поступает на первую группу входов блока 4 сравнения. При этом на входах этой группы входов блока 4 сравнения поочередно формируются коды 1000, 0100, 0010, 0001, 1000, 0100 и т.д.

На вторую группу входов блока 4 сравнения подаются сигналы с выходов дешифратора 3 в соответствии с двоичным кодом, поступающим на его входы с выхода счетчика 2 импульсов.

При последовательном поступлении импульсных сигналов на входные шины 5-1-5-4 устройства на выходах дешифратора 3 будут последовательно формироваться позиционные коды 1000, 0100, 0010, 0001, 1000, 0100 и т.д.

При правильном чередовании сигналов на входных шинах 5-1-5-4 устройства происходит сравнение кода на первой группе входов блока 4 сравнения с позиционным кодом с выходов дешифратора 3, при этом на инверсном выходе блока 4 сравнения, а следовательно, и на выходной шине 6 сигнал "Ошибка" отсутствует.

При наличии на контролируемой входной шине постоянного сигнала, что может случиться, например, и в случае выхода из строя какого-либо триггера (наличие постоянной единицы) кольцевого сдвигающего регистра распределителя импульсов счетчик 2 импульсов не изменяет своего состояния, так как он работает по спаду входного сигнала, и, следовательно, не подключает к выходу многоканального коммутатора 1 следующую входную шину. При поступлении сигнала на следующей входной шине происходит несравнение кодов на входах блока 4 сравнения. Так, при наличии постоянного сигнала на второй входной шине 5-2 с приходом сигнала на третью входную шину 5-3 коды на первой и второй группах входов блока 4 сравнения будут соответственно равны 0110 и 0100. При этом блок 4 сравнения выдает на выходную шину 6 сигнал "Ошибка".

При одновременном отсутствии сигналов на входных шинах 5-1-5-4, что может случиться, например, при пропадании единицы в кольцевом сдвигающем регистре распределителя импульсов, на первой группе входов блока 4 сравнения присутствует код 0000. В это время на второй группе входов блока 4 сравнения присутствует любой другой код, отличный от кода 0000. Так, например, при пропадании единицы в третьем разряде кольцевого сдвигающего регистра распределителя импульсов код второй группы входов блока 4 сравнения будет равен 0010. При этом на выходной шине 6 формируется сигнал "Ошибка".

При нарушении чередования сигналов на входных шинах 5-1-5-4, например, после прихода сигнала на шину 5-1 поступает сигнал на шину 5-3, на выход многоканального коммутатора 1 этот сигнал не проходит, так как код на второй управляющей группе входов коммутатора 1 подключает к его выходу входную шину 5-2. При отсутствии сигналов на выходе коммутатора 1 состояние счетчика 2 импульсов не меняется, т.е. остается таким, каким оно было после поступления сигнала по первой входной шине 5-1. С приходом сигнала на шину 5-3 на первой и второй группах входов блока 4 сравнения коды будут соответственно равны 0010 и 0100. При этом блок 4 сравнения выдает на выходную шину 6 сигнал "Ошибка".

Контроль одновременного появления на входных шинах 5-1-5-4 ложных сигналов во время действия очередного осуществляется путем сравнения кодов на входах блока 4 сравнения. При этом на второй группе входов блока 4 сравнения последовательно поступают сформированные дешифратором 3 позиционные коды 1000, 0100, 0010, 0001, 1000, 0100 и т.д. как и в случае правильного чередования сигналов на входных шинах 5-1-5-4 устройства контроля. На первой группе входов блока сравнения будет присутствовать позиционный код, состоящий из двух или более единиц. Так, при появлении ложного сигнала на первой входной шине 5-1 во время действия очередного сигнала на третьей входной шине 5-3 позиционный код на входах блока 4 сравнения будет равен 1010 вместо правильного кода 0010.

В этом случае блок 4 сравнения выдает на выходную шину 6 сигнал "Ошибка".

При поступлении на любую из входных шин 5-1-5-4 двух импульсов вместо одного устройство контроля формирует на выходной шине 6 сигнал нарушения порядка чередования следующим образом. По окончании входного сигнала счетчик 2 импульсов устанавливается в следующее состояние и подключает к выходу коммутатора 1 следующую входную шину. Дешифратор 3 формирует позиционный код следующей входной шины. Сигнал, поступивший вторично на ту же входную шину, не поступает на выход многоканального коммутатора 1 и не меняет состояние счетчика 2 импульсов.

Таким образом, на блок 4 сравнения поступают два позиционных кода, отличающиеся между собой. На первой группе входов блока 4 сравнения присутствует позиционный код данной входной шины, а на вторую группу входов блока 4 сравнения поступает с выходов дешифратора 3 позиционный код следующей входной шины.

Так, при появлении на второй входной шине 5-2 двух импульсов вместо одного позиционные коды на первой и второй группах входов блока 4 сравнения будут соответственно равны 0100 и 0010. На выходной шине 6 формируется сигнал "Ошибка".

Диаграмма работы устройства для четырехвходовой последовательности чередования импульсных сигналов представлена на фиг.2. Показаны последовательности чередования импульсных сигналов, сигналы с выходов счетчика импульсов, дешифратора и сигнал "Ошибка".

На диаграмме по вертикали приведены входные шины 5-1, 5-2, 5-3, 5-4, выходы счетчика импульсов СЧ1Р, СЧ2Р, выходы дешифратора Дш0, Дш1, Дш2, Дш3, выходная шина "Ошибка", а по горизонтали области, характеризующие работу устройства контроля: область а при правильном чередовании входных импульсных сигналов; область б при наличии на входной шине 5-2 постоянного сигнала; область в при одновременном отсутствии сигналов на входных шинах; область г при нарушении порядка поступления входных сигналов; область д при наличии ложных сигналов на входной шине 5-1; область ж при поступлении на входную шину 5-2 двух сигналов вместо одного.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить качество контроля за счет изменения схемного решения. При этом формирование сигнала "Ошибка" обеспечивается в случае нарушения порядка поступления сигналов на входные шины, при поступлении нескольких сигналов вместо одного, при наличии на входных шинах постоянного сигнала, а также при наличии ложных сигналов на входных шинах во время действия очередного контролируемого сигнала или одновременного отсутствия сигналов на входных шинах.