ПЕРЕСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО С ЧАСТОТНО-ФАЗОВОЙ СХЕМОЙ СРАВНЕНИЯ
SCALER WITH FREQUENCY-PHASE COMPARATOR CIRCUIT

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в информационно-телеметрических системах.
Известно пересчетное устройство, содержащее счетчик повторений, коммутатор, блоки сумматоров, управляющий ключ, регистр сдвига, сумматор декодера, мажоритарный элемент, счетчик ошибок, схему сравнения (см. авторское свидетельство СССР №729849, опубл. 25.04.1980 г.).
Недостатком известного устройства является его низкое быстродействие.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению относится пересчетное устройство, содержащее счетчики, блоки сравнения, элементы, исключающие ИЛИ и элементы ИЛИ, блок контроля с элементами НЕ, формирователь и триггер (см. авторское свидетельство СССР №1424694, кл. Н03K 21/40, опубл. 20.08.1995 г.).
Недостатком данного устройства является недостаточная помехоустойчивость приема данных.
Пересчетное устройство с частотно-фазовой схемой сравнения содержит счетчики 1-3, блоки 4 и 5 сравнения, блок 12 контроля, формирователь 13 и триггер 14. В устройство введены: пороговые блоки 8 и 9, ключи 6 и 10 и блоки памяти 7 и 11. Пересчетное устройство с частотно-фазовой схемой сравнения обеспечивает автоматическое устранение одиночного сбоя в течение времени, которое не зависит от номера сбившего счетчика и обеспечивает индикацию группового сбоя, при которой данные со счетчиков могут быть не приняты внешним устройством.
Изобретение относится к импульсной технике, а именно к счетчикам с повышенными требованиями надежной работы, может быть использовано в информационно-измерительных системах.
Технический результат - увеличение быстродействия коррекции и исключения выдачи недостоверной информации, с целью повышения помехоустойчивости приема данных.
Указанный технический результат достигается за счет введения новых конструктивных признаков, в устройство дополнительно введены, в каждую схему сравнения, пороговый блок, ключ и блок памяти, выход которого соединен с информационным входом ключа, управляющий вход которого соединен с выходом отказа порогового блока, выход которого соединен с блоком контроля, выход блока сравнения соединен с входом порогового блока, выход ключа соединен с входом блока сравнения.
На чертеже приведена структурная схема пересчетного устройства с частотно-фазовой схемой сравнения.
Пересчетное устройство с частотно-фазовой схемой сравнения содержит первый, второй и третий счетчики 1, 2, 3, блок 4 сравнения, блок 5 сравнения, пороговые блоки 8 и 9, ключи 6 и 10 и блоки памяти 7 и 11, блок 12 контроля, формирователь 13, триггер 14, входную шину 15, шину сброса 16, первый, второй и третий выходы 18, 19, 20 блока 12 контроля, выходную шину 17.
Первый вход блока 4 сравнения соединен с выходом счетчика 1 и с информационным входом счетчика 2, выход которого соединен со вторым входом блока 4 сравнения и с первым входом блока 5 сравнения, второй вход которого соединен с выходом счетчика 3 и с информационным входом счетчика 1, входная шина 15 соединена со счетными входами счетчиков 1-3, входы сброса которых соединены с шиной 16 сброса, вход установки нуля и информационный вход триггера 14 соединены соответственно с выходной шиной 17, шиной 16 сброса и выходом формирователя 13, выходы блоков 4, 5 сравнения соединены соответственно с входами пороговых блоков 8 и 9, первые выходы которых соединены с входами блока 12 контроля, выходы 18, 19, 20 которого соединены соответственно с входами управления загрузкой счетчиков 1, 2, 3, информационный вход счетчика 3 соединен с выходом счетчика 2, выходы 19, 20 блока 12 соединены соответственно с входом формирователя 13 и с тактовым входом триггера 14, вторые выходы пороговых блоков 8 и 9 соединены с управляющими входами ключей 6 и 10, которые соединены со схемами сравнения 4 и 5, эталонные сигналы из блоков памяти 7 и 11 поступают через ключи 6 и 10 на входы схем сравнения 4 и 5.
Устройство работает следующим образом. По шине 16 «сброс» счетчики 1, 2, 3 и триггер 14 устанавливаются в нулевое состояние, после чего счетчики 1,2, 3 начинают процесс подсчета импульсов, поступающих на шину 15. При нормальной работе счетчиков на выходах блоков 4 и 5 - нулевые сигналы, так как на обоих входах каждого из этих блоков одинаковые сигналы. Соответственно, на обоих входах блока 12 - нулевые сигналы (для случая, если сигнал проходит пороговый блок, то есть является полезным), а на выходах 18, 19, 20 - «единицы». При поступлении числа из блока памяти 7 на схему сравнения 4 результирующий сигнал следует на пороговый блок 8, где устанавливается некоторое значение порога, исходя из необходимой величины помехоустойчивости. В случае повышения этого порога появляется сигнал на входе блока 12 контроля, при этом ключ 6 открыт, через который записываются новые меры соответствия в блок памяти 7. Если же порог не превышен, то ключ 6 открываться не будет, и процесс поиска необходимого сигнала будет повторен. Работа блоков 5, 9, 10, 11 аналогична. Если произойдет сбой, например, счетчика 1, то его код не будет совпадать с кодом счетчика 2, и на входах блока 4 сигналы не совпадают, и на его выходе появится сигнал «единица». На входах блока 12, таким образом, будет комбинация «10» и на выходе 18 появится нулевой сигнал, который поступит на вход управления загрузкой счетчика 1. В результате, правильный код счетчика 3 запишется в счетчик 1, во всех счетчиках 1, 2, 3 будут одинаковые коды и блок 12 возвращается в исходное, нормальное состояние, когда на его выходах 18, 19, 20 будут «единицы». Таким образом, на выходе 18 сформируется импульс, длительность которого определяется временем записи в счетчик и задержкой блоков 4, 5 и 12.
Если собьется счетчик 2, то на входах блока 12 будет комбинация «11». Отрицательный импульс сформируется на выходе 19, по которому в счетчик 2 запишется правильный код счетчика 1.
Таким образом, в устройстве происходит автоматическое устранение сбоя любого из счетчиков, и устройство работоспособно при поступлении неограниченного количества сбоев при условии, что одновременно не сбиваются сразу два или три счетчика.
Если в предлагаемом устройстве произойдет одновременно сбой двух или трех счетчиков, то есть во всех трех счетчиках разные коды, то сначала на входах блока 12 будет комбинация «11» и на выходе 19 сформируется импульс, по которому в счетчик 2 запишется код счетчика 1. Поскольку коды счетчиков 1, 2 одинаковы, то на выходе блока 8 установится «ноль», на выходе блока 9 сохранится «единица», поскольку коды счетчиков 2, 3 неодинаковы. Вследствие этого по окончанию импульса на выходе 19 сформируется отрицательный импульс на выходе 20. Импульс с выхода 19 запускает формирователь 13, который формирует положительный импульс, длительностью примерно в два раза превышающий длительность импульса блока 12 контроля во время действия импульса на тактовом входе триггера 14, на его информационном входе будет «единица», на шину 17 поступит сигнал «неисправность». Если информационные входы счетчика 2 подключить к выходам счетчика 3 (а не счетчика 1), тактовый вход триггера 14 подключить к выходу 20 блока 12, то функциональные возможности устройства сохранятся.
Таким образом, предполагаемое пересчетное устройство с частотно-фазовой схемой сравнения обеспечивает автоматическое устранение одиночного сбоя в течение времени, которое не зависит от номера сбившегося счетчика, обеспечивает устранение ошибок в канале связи путем сравнения пришедшего сигнала с эталонным и некоторого порогового значения сигнала по фазе и частоте, обеспечивает индикацию группового (неустранимого) сбоя, при которой данные со счетчиков могут быть не приняты внешними устройствами.