RU14098U1 - DEVICE FOR CONTROLLING A PULSE SEQUENCE - Google Patents

Description

Устройство для контроля последовательности импульсовDevice for monitoring the pulse sequence

Полезная модель относится к импульсной и вычислительной технике и может использоваться в устройствах, осуществляющих контроль аппаратуры обработки информации.The utility model relates to pulsed and computational technology and can be used in devices that monitor information processing equipment.

Известны устройства для контроля последовательностей импульсов (см., например, а.с. N 1177899, N 1403358, N 1064444). Недостатком этих устройств является относительно невысокая достоверность контроля. Так, например, в устройстве по а.с. N 1064444 не вырабатывается сигнал ошибки при появлении ряда собственных одиночных неисправностей.Known devices for monitoring sequences of pulses (see, for example, AS N 1177899, N 1403358, N 1064444). The disadvantage of these devices is the relatively low reliability of control. So, for example, in a device by A.S. N 1064444 does not generate an error signal when a number of intrinsic single faults occur.

Указанного недостатка лишено устройство для контроля последовательности импульсов по свидетельству на полезную модель N 10307 Е1, выбранное в качестве прототипа (фиг.1).The specified disadvantage is deprived of a device for monitoring the sequence of pulses according to the certificate for utility model N 10307 E1, selected as a prototype (figure 1).

Устройство - прототип содержит входную 1 и выходную 4 шины, первый 5,второй 7 и третий 10 триггеры,элемент И 8, тактовую шину 3, счетчик 9, шину 2 интервалов, элемент ИЖ-НЕ 11, а также первый 6, второй 12 и третий 13 элементы неравнозначности.The device prototype contains input 1 and output 4 buses, first 5, second 7 and third 10 triggers, element And 8, clock bus 3, counter 9, bus 2 intervals, element IZH-NOT 11, as well as the first 6, second 12 and third 13 elements of disambiguation.

Контролируемая последовательность поступает на входную шину 1. С помощью триггера 5 и первого элемента неравнозначности 6 производится выделение из нее (в виде коротких импульсов) фронтов и спадов сигналов, 1«эторые поступают на счетный вход счетчика 9. Сигналы, задающие интервал контроля, поступают по шине 2. С помощью триггера 7 и элемента И 8 производится выделение (в виде коротких импульсов) фронтов этих сигналов,которые подаются на установку в О счетчика 9. Таким образом, счетчик подсчитывает количество знакоперемен в контролируемой последовательности на заданном интервале. С помощью триггера 10 и элемента ИЖ-НЕ 11 производится выделение спадов сигналов, поступающих от i-ro разряда счетчика 9 на информационный вход триггера 10. При исправной работе сигналы на шине 2 интервалов и на выходе элемента ИЖ-НЕ 11 тождественны. Определение этого осуществляется узлом сравнения, выполненным на элементах неравнозначности 12 и 13. В качестве контрольной используется тактовая последовательность. При исправной работе устройства на выходе элемента неравнозначности 13 и на шине 4 имеет место тактовая последовательность, идентичная последовательности, поступающей по шине 3. Если количество знакоперемен на интервале контроля не отвечает выражениюThe monitored sequence is fed to the input bus 1. Using the trigger 5 and the first element of the ambiguity 6, the edges and decays of the signals are extracted from it (in the form of short pulses), 1 эт these are fed to the counting input of the counter 9. The signals specifying the monitoring interval are received by bus 2. Using the trigger 7 and the element And 8 is the selection (in the form of short pulses) of the fronts of these signals, which are fed to the installation in O counter 9. Thus, the counter counts the number of alternating signs in the controlled last sequence at a predetermined interval. Using the trigger 10 and the IL-NOT 11 element, the decays of the signals coming from the i-ro discharge of the counter 9 to the information input of the trigger 10 are extracted. During proper operation, the signals on the 2-slot bus and at the output of the IL-NOT 11 element are identical. The determination of this is carried out by the comparison node, performed on the elements of discontinuity 12 and 13. As a control, a clock sequence is used. When the device is operating properly, at the output of the discontinuity element 13 and on bus 4, a clock sequence identical to the sequence arriving on bus 3 takes place. If the number of alternating signs on the control interval does not correspond to the expression

2 X , то на выходе шины 4 формируется сигнал ошибки в виде искажения тактовой последовательности. Аналогичные последствия имеют место при появлении в устройстве неисправностей. Это обеспечивает высокую достоверность контроля.2 X, then at the output of bus 4 an error signal is generated in the form of a clock sequence distortion. Similar consequences occur when a device malfunctions. This provides a high reliability control.

Недостатком устройства - прототипа является относительно узкая область его применения, что объясняется возможностью контроля лишь числа знакоперемен, отвечающего выражению:The disadvantage of the prototype device is the relatively narrow scope of its application, which is explained by the ability to control only the number of alternating signs corresponding to the expression:

Задачей заявляеж)го технического решения является расширение его функциональных возможностей.The objective of the claimed technical solution is to expand its functionality.

Технический результат, достигаемый заявляемым устройством, заключается в обеспечении возможности контроля требуемого числа знакоперемен в контролируемых последовательностях.The technical result achieved by the claimed device is to provide the ability to control the required number of alternating signs in controlled sequences.

Для достижения указанного технического результата в устройство для контроля последовательности импульсов, содержащее входную и выходную шины, три триггера, элемент И, тактовую шину, счетчик, шину интервалов, элемент ИЛИ-НЕ и три элемента неравнозначности, причем первый вход элемента И соединен с инверсным выходом второго триггера, а информационный вход первого триггера подключен к входной шине устройства, первый вход первого элемента неравнозначности подключен к входной шине устройства, второй вход - к выходу первого триггера, а выход - к счетному входу счетчика, вход установки в О которого соединен с выходом элемента И, второй вход которого подключен к шине интервалов, к информащюнному входу второго триггера и к первому входу третьего элемента неравнозначности, выход которого соединен с выходной шиной устройства, а его второй вход подключен к выходу второго элемента неравнозначности, первый вход которого соединен с тактовой шиной и со входами синхронизации первого, второго и третьего триггеров, второй вход второго элемента неравнозначности подключен к выходу элемента ИЖ-НЕ, первый вход которого соединен с информационным входом третьего триггера, а второй подключен к инверсному выходу третьего триггера, дополнительно введена триггерная линейка, при атом выход первого триггера линейки соединен со входом синхронизации второго триггера линейки, выход которого подключен ко входу синхронизации третьего триггера линейки и т.д., выход последнего триггера линейки соединен с информационным входом третьего триггера устройства, вход синхронизации первого триггера линейки и информационные входы триггеров линейки подключены к выходам соответствующих разря- X (1)To achieve the technical result, a device for controlling the pulse sequence containing the input and output buses, three flip-flops, an AND element, a clock bus, a counter, an interval bus, an OR-NOT element and three disambiguation elements, the first input of the And element connected to an inverse output the second trigger, and the information input of the first trigger is connected to the input bus of the device, the first input of the first disambiguation element is connected to the input bus of the device, the second input is to the output of the first trigger, and the output is counter input of the counter, the input of the installation in О of which is connected to the output of the And element, the second input of which is connected to the interval bus, to the information input of the second trigger and to the first input of the third disambiguation element, the output of which is connected to the output bus of the device, and its second input is connected to the output of the second ambiguity element, the first input of which is connected to the clock bus and to the synchronization inputs of the first, second and third triggers, the second input of the second ambiguity element is connected to the output of the element IL-NOT, the first input of which is connected to the information input of the third trigger, and the second is connected to the inverse output of the third trigger, an additional trigger line is introduced, when the atom, the output of the first trigger of the line is connected to the synchronization input of the second trigger of the line, the output of which is connected to the synchronization input of the third trigger rulers, etc., the output of the last trigger of the ruler is connected to the information input of the third trigger of the device, the synchronization input of the first trigger of the ruler and the information inputs of the line triggers girls are connected to the outputs of the corresponding discharge - X (1)

дов счетчика, а входы установки в О триггеров линейки соединены с шиной интервалов.Dov counter, and the inputs of the installation in O triggers line connected to the bus intervals.

К существенным признакам, отличительным от прототипа и необходимым во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, относятся все вновь введенные элементы и связи.The essential features distinguishing from the prototype and necessary in all cases to which the requested amount of legal protection applies include all newly introduced elements and relationships.

На фиг.1 приведена схема функциональная устройства - прототипа.Figure 1 shows a functional block diagram of a prototype device.

На фиг.2 приведена схема функциональная заявляемого устройства.Figure 2 shows a functional diagram of the inventive device.

На фиг.З приведена схема функгщональная заявляемого устройства, обеспечивающего контроль знакоперемен в соответствии с выражением 15 X 23 на интервале в 32 такта частоты, поступающей по шине 3.Fig. 3 shows a functional diagram of the inventive device that provides control of alternating signs in accordance with the expression 15 X 23 at an interval of 32 clock cycles of the frequency received via bus 3.

На фиг.4 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства, изображенного на фиг.З.Figure 4 shows the timing diagrams explaining the operation of the device depicted in fig.Z.

На фиг.5 приведен ряд вариантов подключения первого триггера триггерной линейки 14 к счетчику 9 и числовые значения диапазонов контролируемых знакоперемен.Figure 5 shows a number of options for connecting the first trigger of the trigger line 14 to the counter 9 and the numerical values of the ranges of controlled alternating signs.

На фиг.6 приведен ряд вариантов подключения триггерной линейки 14, состоящей из 4-х триггеров к счетчику 9 и числовые значения диапазонов рюнтролируемых знакоперемен.Figure 6 shows a number of options for connecting the trigger line 14, consisting of 4 triggers to the counter 9 and the numerical values of the ranges of the rotated alternating signs.

Полезная модель содержит входную 1 и выходную 4 шины, первый 5, второй 7 и третий 10 триггер, элемент И 8, тактовую шину 3, счетчик 9, шину 2 интервалов, элемент ИЛИ-НЕ 11, а также первый 6, второй 12 и третий 13 элементы неравнозначности и триггерную линейку 14. Первый вход элемента И 8 соединен с инверсным выходом второго триггера , а ин рмационный вход первого триггера 5 подключен к входной шине 1 устройства. Первый вход первого элемента неравнозначности 6 подключен к входной шине 1 устройства, второй вход - к выходу первого триггера 5, а выход - к счетному входу счетчика 9, вход установки в О которого соединен с выходом элемента И 8, второй вход которого подключен к шине 2 интервалов, к информационному входу второго триггера 7 и к первому входу третьего элемента неравнозначности 13, выход которого соединен с выходной шиной шиной 4 устройства, а его второй вход подключен к выходу второго элемента неравнозначности 12, первый вход которого соединен с тактовой шиной и со входами синхронизации первого 5, второго 7 и третьего 10 триггеров. Второй вход второго элемента неравнозначности 12 подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 11, первый вход которого соединен с информационным входом третьего триггера 10, а второй подключен к инверсному выходу треть- 3 его триггера 10. Выход первого триггера триггерной линейки 14 соединен со входом синхронизации второго триггера триггерной линейки 14 и т.д., выход последнего триггера триггерной линейки 14 соединен с информационным входом третьего триггера 10 устройства. Вход синхронизации первого триггера триггерной линейки 14 и информационные входы триггеров триггерной линейки 14 подрйлючены к выходам соответствующих разрядов счетчика 9, а входы установки в О триггеров триггерной линейки 14 соединен с шиной 2 интервалов устройства.The utility model contains input 1 and output 4 buses, the first 5, second 7 and third 10 trigger, element And 8, clock bus 3, counter 9, bus 2 intervals, element OR NOT 11, as well as the first 6, second 12 and third 13 disambiguation elements and a trigger bar 14. The first input of the And 8 element is connected to the inverse output of the second trigger, and the information input of the first trigger 5 is connected to the input bus 1 of the device. The first input of the first element of ambiguity 6 is connected to the input bus 1 of the device, the second input is to the output of the first trigger 5, and the output is to the counting input of the counter 9, the installation input of which is connected to the output of the element And 8, the second input of which is connected to bus 2 intervals to the information input of the second trigger 7 and to the first input of the third element of the discontinuity 13, the output of which is connected to the output bus line 4 of the device, and its second input is connected to the output of the second discontinuity element 12, the first input of which is connected to the clock new bus and with synchronization inputs of the first 5, second 7 and third 10 triggers. The second input of the second discontinuity element 12 is connected to the output of the OR-NOT 11 element, the first input of which is connected to the information input of the third trigger 10, and the second is connected to the inverse output of the third-3 of its trigger 10. The output of the first trigger of trigger line 14 is connected to the synchronization input of the second trigger trigger line 14, etc., the output of the last trigger trigger line 14 is connected to the information input of the third trigger 10 of the device. The synchronization input of the first trigger of the trigger line 14 and the information inputs of the triggers of the trigger line 14 are connected to the outputs of the corresponding bits of the counter 9, and the inputs of the installation in O of the triggers of the trigger line 14 are connected to the bus 2 of the device intervals.

Принцип работы устройства аналогичен работе прототипа, при этом наличие триггерной линейки 14 обеспечивает возможность контроля практически любого диапазона знакоперемен за счет выбора вариантов подключения триггерной линейки 14 к разрядам счетчика 9 и количества используемых в ней триггеров.The principle of operation of the device is similar to the prototype, with the presence of the trigger line 14 provides the ability to control almost any range of alternating signs by choosing options for connecting the trigger line 14 to the bits of the counter 9 and the number of triggers used in it.

В качестве примера на фиг.З и 4 приведены, соответственно, схема функциональная заявляемого устройства, обеспечивающего контроль знакоперемен в соответствии с выражением 15 X 23 на интервале в 32 такта частоты, поступающей по шине 3 и временные диаграммы, поясняющие его работу.As an example, Figs. 3 and 4 show, respectively, a functional diagram of the inventive device that provides control of alternating signs in accordance with the expression 15 X 23 over an interval of 32 clock cycles of the frequency received via bus 3 and timing charts explaining its operation.

Ив временных диаграмм (фиг.4) следует, что при выполнении заданного критерия (15 X 23) в выходной последовательности сигнал ошибки отсутствует, а при его нарушении (15 X 23) проявляется в виде нарушения регулярности следования импульсов.Yves time diagrams (figure 4) it follows that when the specified criterion (15 X 23) is met, there is no error signal in the output sequence, and when it is violated (15 X 23) it manifests itself as a violation of the regularity of the pulses.

Следует отметить, что в зависимости от подключения первого триггера триггерной линейки 14 к счетчику 9 можно получать различные значения диапазонов контроля знакоперемен. Помимо этого, параллельным смещением точек подключения триггерной линейки на один разряд обеспечивается расширение контролируемого диапазона вдвое, что в ряде случаев позволяет наиболее просто и с минимальными затратами оборудования обеспечить реализацию требуемого диапазона контроля знакоперемен. Для иллюстрации этого на фиг.5 приведены некоторые из возмoжньJX вариантов подключения первого триггера триггерной линейки 14 со смещением точек подключения и получаемые при этом значения диапазонов контроля знакоперемен, а также обобщенные выражения для диапазонов. Расширение диапазона контролируемых знакоперемен может осуществляться также путем увеличения числа триггеров триггерной линейки 14, при этом п аллельным смещением на один разряд точек подключения ее к разрядам счетчика 9 также обеспечивается удвоение диапазона контроля знакоперемен. Для иллюстрации этого на фиг.6 приведенIt should be noted that depending on the connection of the first trigger of the trigger line 14 to the counter 9, it is possible to obtain different values of the ranges of control of alternating signs. In addition, by parallel shifting the connection points of the trigger line by one bit, the controlled range is doubled, which in some cases makes it possible to most easily and with minimal equipment costs ensure the implementation of the required control range of alternating signs. To illustrate this, Fig. 5 shows some of the possible connection options for the first trigger of the trigger line 14 with offset connection points and the resulting values of the control ranges of alternating signs, as well as generalized expressions for the ranges. The expansion of the range of controlled alternating signs can also be carried out by increasing the number of triggers of the trigger line 14, while a parallel shift by one bit of the points of its connection to the bits of the counter 9 also provides a doubling of the range of alternating sign control. To illustrate this, Fig.6 shows

- 4 вариант подключения триггерной линейки, содержащей 4 триггера и характер изменения диапазона контролируемых знакоперемен кшс при нщ)апщвании линейки, так и при параллельном смещении точек ее подключения к разрядам счетчика 9.- 4 option to connect a trigger ruler containing 4 triggers and the nature of the change in the range of controlled alternating changes of the hf when nsch) tapping the ruler, and with a parallel shift of the points of its connection to the bits of the counter 9.

Сравнение устройства-прототипа и предлагаемого технического решения по количеству диапазонов измерения показьшает значительное преимущество последнего.Comparison of the prototype device and the proposed technical solution by the number of measurement ranges shows a significant advantage of the latter.

В самом деле, при фиксированном значении п, например, п 4, число возможных диапазонов {юнтроля устройства-прототипа составляет 5. В предлагаемом устройстве число возможных вариантов подключения первого триггера к счетчику согласно примерам реализации, приведенным на фиг.5, для п 4 составляет 7.In fact, with a fixed value of n, for example, n 4, the number of possible ranges {control of the prototype device is 5. In the proposed device, the number of possible options for connecting the first trigger to the counter according to the implementation examples shown in Fig. 5, for n 4 7.

Кроме того, при использовании триггерной линейки из четырех триггеров, согласно фиг.5, имеем еще 10 вариантов.In addition, when using the trigger line of four triggers, according to figure 5, we have 10 more options.

Общее количество возмойшых диапазонов контроля для предлагаемого технического решения составляетThe total number of possible control ranges for the proposed technical solution is

N 10 + 7 17.N 10 + 7 17.

Это более, чем в 3 раза превышает возможное число контролируемых диапазонов устройства-прототипа, что и доказывает достижимость заявленного технического результата, заключающегося в обеспечении контроля требуемого числа знакоперемен в контролируемых последовательностях .This is more than 3 times the possible number of controlled ranges of the prototype device, which proves the attainability of the claimed technical result, which consists in ensuring control of the required number of alternating signs in controlled sequences.

Приведенные на фиг.З, 5 и 6 примеры исполнения предлагаемого устройства являются иллюстрацией принципа построения его и далеко не исчерпывают всех возможных вариантов реализации.The examples of the proposed device shown in FIGS. 3, 5 and 6 are an illustration of the principle of constructing it and far from exhaust all possible implementation options.

- 5 Источники литературы- 5 Sources of literature

1. Князькин B.C., Сульменев П.С., Трошанов В.А. Устройство для контроля последовательности импульсов. Свидетельство на полезную модель N 10307, М. кл. Н 03 К 5/19 (прототип).1. Knyazkin B.C., Sulmenev P.S., Troshanov V.A. Device for controlling the sequence of pulses. Certificate for utility model N 10307, M. cl. H 03 K 5/19 (prototype).

- 6 Формула- 6 Formula

Claims (1)

Устройство для контроля последовательности импульсов, содержащее входную и выходную шины, три триггера, элемент И, тактовую шину, счетчик, шину интервалов, элемент ИЛИ-НЕ и три элемента неравнозначности, причем первый вход элемента И соединен с инверсным выходом второго триггера, а информационный вход первого триггера подключен к входной шине устройства, первый вход первого элемента неравнозначности подключен к входной шине устройства, второй вход - к выходу первого триггера, а выход - к счетному входу счетчика, вход установки в "0" которого соединен с выходом элемента И, второй вход которого подключен к шине интервалов, к информационному входу второго триггера и к первому входу третьего элемента неравнозначности, выход которого соединен с выходной шиной устройства, а его второй вход подключен к выходу второго элемента неравнозначности, первый вход которого соединен с тактовой шиной и со входами синхронизации первого, второго и третьего триггеров, второй вход второго элемента неравнозначности подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с информационным входом третьего триггера, а второй подключен к инверсному выходу третьего триггера, отличающееся тем, что в него дополнительно введена триггерная линейка, при этом выход первого триггера линейки соединен со входом синхронизации второго триггера линейки, выход которого подключен ко входу синхронизации третьего триггера линейки и т.д., выход последнего триггера линейки соединен с информационным входом третьего триггера устройства, вход синхронизации первого триггера линейки и информационные входы триггеров линейки подключены к выходам соответствующих разрядов счетчика, а входы установки в "0" триггеров линейки соединены с шиной интервалов.

A device for monitoring a pulse sequence containing an input and output bus, three triggers, an AND element, a clock bus, a counter, an interval bus, an OR-NOT element and three disambiguation elements, the first input of the And element connected to the inverse output of the second trigger, and the information input the first trigger is connected to the input bus of the device, the first input of the first element of ambiguity is connected to the input bus of the device, the second input is to the output of the first trigger, and the output is to the counting input of the counter, the input is set to "0" which connected to the output of the And element, the second input of which is connected to the interval bus, to the information input of the second trigger and to the first input of the third disambiguation element, the output of which is connected to the output bus of the device, and its second input is connected to the output of the second disambiguation element, the first input of which is connected with a clock bus and with synchronization inputs of the first, second and third triggers, the second input of the second disambiguation element is connected to the output of the OR-NOT element, the first input of which is connected to the information the input of the third trigger, and the second is connected to the inverse output of the third trigger, characterized in that the trigger line is additionally inserted into it, while the output of the first trigger of the line is connected to the synchronization input of the second trigger of the line, the output of which is connected to the synchronization input of the third trigger of the line and t .d., the output of the last trigger of the line is connected to the information input of the third trigger of the device, the synchronization input of the first trigger of the line and the information inputs of the triggers of the line are connected to the output I will give the corresponding bits of the counter, and the installation inputs to the "0" line triggers are connected to the interval bus.