Централизованная многоканальная счетная система

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< п748425 (61) Дополнительное к авт. саид-ву ! (22) Заявлено 151076 i (23) 2411477/18-24 (51)м. Кл с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

G F 15/52

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150780. Бюллетень № 26 (53) УДК 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 15.0780

Н. Б. Галган, А. Н. Климов, И. A. Козловцев, В. В. Матвеев, И. В. Махновский и Б. В. Неморовский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ МНОГОКАНАЛЬНАЯ

СЧЕТНАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может применяться в ядерной электронике для обработки статистических пото ков .с выходов детекторов ионизирующих излучений при контроле радиационной безопасности атомных энергетических установок (АЗУ) и в физических экспериментах на ускорителях. частиц, а также для построения знаковых, релейных и импульсных коррелометров.

Известны централизованные многоканальные счетные системы (MCC) параллельного типа, содержащие предварительные пересчетные схемы в каждом !5 из каналов с устройствами фиксации их переполнения, шифратор каналов, соединенный с блоком памяти на ферритовых сердечниках, элемент И для собирания импульсов со всех каналов, ин- 20 дикатооы и логические элементы (1) .

Такие системы позволяют производить накопление импульсов и обработку импульсных потоков и представлять результаты измерения на экране элек- 25 троннолучевой трубки, на цифровых резисторах, обеспечивают звуковую. и световую сигнализацию о превышении измеряемыми величинами пороговых

-значений. 30

Недостатками таких централизованных MCC параллельного типа, "построен--" ных на базе ЦВМ,являются их сложность, боЛьшое количество электронного оборудования и невысокая надежность в работе. Недостатки специализированных централизованных MCC параллельного типа, т, е. систем, построенных автономно от ЦВМ, — ограниченные функциональные возможности и невысокая точность.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является централизованная счетная система, содержащая распределитель импульсов, первый и второй входы которого подключены соответственно к эталонному генератору и к единичному выходу триггера управления, элементы И и ИЛИ, шифратор каналов, выход которого соединен с одним из входов блока памяти, подсоединенного другим входом к выходу блока элементов И, регистр числа, первый вход и выход которого подключены соответственно к выходу блока памяти и к первому входу блока элементов И, и входов первого элемента ИЛИ соединены с соответствующими входами шифратора каналов, h блоков индикации и т пересчетных

748425 схем, выходы которых подключены к сс. ответствующим входам шифратора каналов и счетным входам первых триггеров переполнения, а входы подсоединены к соответствующим входам блока пропускания, одна группа импульсных входов которого является входами системы, другая группа импульсных входов соединена с соответствующими выходами распределителя импульсов и со входами второго элемента ИЛИ, а по тенциальный вход подключен к единичному выходу триггера управления (2) .

Недостатком этой системы является большая погрешность вычислений и узкий диапазон изменения уставок.

Целью изобретения является расширение диапазона изменения уставок и понышение точности работы системы.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая централизованная МСС содержит цифровой делитель 20 частоты устанок,формирователь серии импульсов иП вторых триггеров переполнения, входы сброса которых соединены со входами сброса первых триггеров переполнения и с выходом третьего 25 элемента ИЛИ, установочные входы вторых триггеров переполнения подключены к выходам соответствующих первых триггеров переполнения, а их выходы — к первым входам и элементов

И, вторые входы и выходы которых подсоединены соответственно к нулевому выходу триггера управления и к первым входам соответствующих блоков индикации, подключенных вторыми входами к выходу фиксированной частоты цифрового делителя частоты, к первому входу третьего элемента ИЛИ

F к третьему входу распределителя импульсов, к единичному входу триггера управления и к первому входу чет- "О вертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом блока элементов И и с выходом первого двухвходового элемента И, а выход подключен ко второму входу 45 регистра числау импульсный вход первого двухнходового элемента И подсоединен к выходу первого элемента

ИЛИ, к импульсному входу второго двухнходового элемента И и к четвертому входу распределителя импульсов, а его потенциальный вход подключен к единичному выходу триггера управления и к потенциальному:входу третьего двухнходового элемента И, соединенногса импульсным входом с первым входом первого элемента ИЛИ, потенциальный вход и выход второго двухвходового элемента И подключены соответственно к нулевому выходу триггера управления и ко входу формирователя серии 60 импульсов, два выхода которого подсоединены к третьим входам соответст венно блока элементов И и регистра числа, подключенного четвертым и пятым входами соответственно к вы- 65 ходам третьего двухвходового элемента И и второго элемента ИЛИ, выходы регулируемых частот цифрового делителя частоты соединены с установочными входами соответствующих первых треггеров переполнения.

На фиг. 1 представлена структурная схема централизованной МСС параллельного типа для и измерительных каналов где n =- 3; на фиг. 2 — временные диаграммы работы системы, причем О; означает сигнал (напряжение) на выходе элемента -тым номером.

Система содержит триггер 1 управления, блок пропускания 2, и пересчетных схем 3 — Зп по числу каналов с триггерами 4 — 4п и 5 — 5п л переполнения, и элементов И 6 — 6n, блоков индикации 7 — 7n, шифратор каналов 8, элементы ИЛИ 9, 10, 11 и 12, двухвходовые элементы И 13-15, формирователь серии импульсов 16, блок памяти 17 с блоком элементов И

18 на входе, регистр числа 19, блок уставок 20, цифровой делитель частоты 21, эталонный генератор 22 и распределитель импульсов 23.

Централизованная многоканальная счетная система параллельного типа работает следующим образом.

При включении питания триггеры

1, 4 — 4п и 5 — 5п устанавливаются в состояние "ноль", разрешающий потенциал U (фиг. 2) с нулевого выхода 24 триггера 1 управления открывает элемент И 13 и элементы И 6 — бп, а запрещающий потенциал Н с "единичного" выхода 25 закрывает элементы И. 14 и 15, распределитель импульсов 23 и устанавливает блок пропускания 2 в положение, при кото-. ром он пропускает сигналы датчиков и не пропускает распределитель импульсов 23.Система начинает работать в режиме счета числа переполнений..Через блок пропускания 2 сигналы с датчиков поступают на счетные входы пересчетных схем 3 — 3„. При переполнении на выходе пересчетной схемы образуется импульс U><, U q, который поступает в шифратор каналов 8, а через элемент ИЛИ 9 (Нд ) и открытый элемент И 13 (Н з ) в формирователь серии импульсов 16. Получив сигнал переполнения, формирователь 16 выдает серию импульсов U, которыми сбрасывает регистр числа 19, записывает в него из блока памяти 17 результат предыдущего накопления в том канале, где произошло очередное переполнение и который выбран из соответствующей ячейки кодом шифратора каналов 8, добавляет к информации регистра числа 19 единицу и записывает полученное число в ту же ячейку памяти 17 через элементы

И 18. Таким образом в блоке памяти

17 осуществляется накопление импульсон переполнения в каждом сигнальном

748425 канале. Это происходит до тех пор, пока триггер 1 управления находится в состоянии "ноль", Это время равно периоду следования импульсов U фиксированной частоты с выхода 26 цифрового делителя частоты 21, переводящего триггер 1 управления в состояние "единица", Установка порогового значения счета в каждом канале производится с помощью соответствующего переключателя блока установок 20, которым выбирается частота уставки в "единицу" триггеров переполнения 4 — 4„ ° Импульсы этой регулируемой частоты образуются на выходах 27 цифрового делителя частоты 21.

Если средняя частота импульсов

-го детектора (например 1-го) превышает установленное пороговое значение, то импульс переполнения с выхода пересчетной схемы 3 поступит на счетный вход триггера переполнения 4; раньше импульса установки с выхода 27 цифрового делителя частоты

21 (см. на фиг. 2 сигналы на выходах элементов 3 и 27), и триггер 4i перейдет из состояния "ноль" в состояние "единица" с образованием импульса на выходе. Этот импульс Uq„ установит триггер переполнения 5„ в состояние "единица". Через открытый элемент И 6 потенциальный сигнал

Usq с выхода триггера переполнения

5„ поступит на установочный вход блока индикации 7 и включит соответствующий индикатор превышения порога.

Чем выше заданный для данНого канала пороговый уровень средней частоты импульсов детектора, поступающих на входы 28 блока 2, тем большим выбирается значение регулируемой частоты на соответствующем выходе 27 цифрового делителя частоты 21.

Если. измеряемая средняя частота импульсов -ro детектора, наприI мер З-го, не превышает установленное пороговое значение, то импульс установлен в "единицу" триггера переполнения 4 с выхода 27 цифрового делителя частоты 21 поступит раньше сигнала переполнения пересчетной схемы 3i (см. на фиг. 2 сигналы на выходах элементов 3З и 27) .

При этом триггер 4; также перейдет из состояния "ноль" в состояние

"единица", но без образования импульcaU4 на выходе, и поэтому индикатор превйшения порога не включится.

По окончании режима счета числа переполнения на входы сброса блоков индикации 7„ - 7„ поступает сигнал U c выхода 26 цифрового делителя частоты 21. Однако в состояние

"ноль" под действием этого сигнала перейдут только те блоки индикации

7, на установочных входах которых отсутствует потенциальный сигнал установки в "единицу" с выхода элементов И 6„, т. е, блоки 7) тех каналов, в которых средняя частота импульсов детектора снизилась в данном измерении до значения, не превышающего пороговый уровень, и триггеры переполнения 5j которых находятся в состоянии "ноль", закрывающем элементы и 6)

Таким образом, индикаторы превышения порога выключатся (или останутся выключенными) в тех каналах, где измеряемая величина снизилась до значения ниже порогового уровня (или остается ниже порогового уровня), а в тех каналах, где пороговый уровень превышен и триггеры переполнения 4 и 5 находятся в состоянии "единица", индикаторы останутся включенными.

После обновления сигнализации импульсом U g с выхода 26 цифрового делителя частоты 21 триггер управления 1 устанавливается в состояние

"единица", разрешающий потенциал с его выхода ."единицы" 25 открывает элементы 14, 15 и распределитель 23 и устанавливает блок пропускания 2 в положение, при котором он пропускает сигналы распределителя 23 и не пропускает сигналы детекторов, а запрещающий потенциал с "нулевого" выхода 24 триггера 1 закрывает элемент И 13 и элементы И G — 6 . Кроме того, этим же импульсом сбрасы35 вается распределитель 23, во все разряды регистра числа 19 через элемент ИЛИ 11 записываются единицы, а спустя время задержки элемента ИЛИ

12 сбрасываются триггеры переполнения

44 — 4 и 5 — 5„. С этого момента система начинает работать в режиме досчета. В состоянии "ноль" распределителя импульсов 23 на одном из его выходов формируется последовательность эталонных импульсов и, которая через блок пропускания 2 поступает на счетный вход пересчетной схемы 3 и через элемент ИЛИ 10 на счетный вход регистра числа 19, в которой происходит накопление эталонных импульсов. В пересчетную схему 3 и регистр числа 19 поступит по (2 - и ) импульсов, где rn — число разрядов пересчетной схемы, и — число импульсов детектора, оставшихся записанными в пересчетной схеме перед началом режима досчета. (2 - и )-й

П импульс вызывает на выходе пересчетной схемы 3 импульс переполнения 0 „, который, пройдя элемент ИЛИ 9 и от60 крытый элемент И 14, через элементы

18 записывает в блок памяти 17 нвертированный код числа, накопившийся в регистре числа 19. Это означает, что единицы в блок памяти 17

Я запиоываются только в те разряды

748425

45 выбранной шифратором каналов 8 ячейки, в которых в регистре числа 19 записаны нули. В регистре числа 19 к этому моменту будет записано число (2 - R -1), так как" начальным состоянием этого регистра является не состояние "ноль", а состояние предыдущего такта, при котором во всех разрядах записаны единицы.

В блоке памяти 17 оказывается записанным и остаток R, хранившийся в пересчетной схеме 3 перед началом режима досчета, а общее число И зарегистрированных в данном канале за время измерения импульсов датчика равно

Ч=Р ° 2 +Й где Р— количество переполнений пересчетной схемы.

После записи остатка в блок памяти

17 импульсом U„4 с выхода элемента И

14 через элемент ИЛИ 11 производится установка всех разрядов регистра числа 19 в состояние "единицы"- начальное состояние для досчета в следующем канале.

Импульс 09 с выхода элемента ИЛИ 9 25 также поступает.на счетный вход распределителя импульсов 23 и переводит его в следующее состояние. Теперь последовательность эталонных импульсов образуется на другом выходе 30 распределителя, и они поступают в следующую по очереди пересчетную. схему З и в регистр числа 19, v: аналогичным образом производится досчет и запись остатка во второй пересчетной схеме 3 в блок памяти 17 и т ° д.

После того, как закончится досчет в последнем,п -м, сигнальном канале, импульс "конец счета" с выхода ?9 пересчетной схемы Зд, пройдя открытый элемент И 15 и элемент ИЛИ 12, сбрасывает триггеры 4 — 4>, 51 - 5> и регистр числа 19. Задержка элемента

И 15 выбирается такой, чтобы сброс регистра числа 19 произошел после окончания досчета в последней пересчетной схеме Зп. Централизованная многоканальная счетная система параллельного типа снова начинает работать в режиме счета числа переполне- $0 ний.

Таким образом, счетная система поз-. воляет регулировать значения пороговых установок в каждом сигнальном канале и выдавать на индикаторы сигналы об их превышении, а также без погрешности записывать количество накопленных в каждом канале импульсов в блок памяти. Кроме того, поскольку при досчете происходит принудительное переполнение всех пересчетных 60 схем системы, то импульсы перепол- нения с их выходов свидетельствуют об исправности этих схем и могут поэтому быть использованы для контроля работоспособности системы. 65

Формула изобретения

Централизованная многоканальная счетная система, содержащая распределитель импульсов, первый и второй ,входы которого подключены соответст венно к эталонному генератбру и к единичному выходу триггера управления, элементы И и ИЛИ, шифратор каналов, выход которого соединен с одним из входов блока памяти, подсоединенного другим входом к выходу блока элементов И, регистр числа, первый вход и выход которого подключены соответственно к выходу блока памяти и к riepвому входу блока элементов И,п входов первого элемента ИЛИ соединены с соответствующими входами шифратора каналов,п блоков индикации и ц пересчетных схем, выходы которых подключены к соответствующим входам шифратора каналов и счетным входам первых триггеров переполнения, а входы подсоединены к соответствующим входам блока пропускания,одна группа импульсных входов которого является входами системы, другая группа импульсных входов соединена с соответствующими выходами распределителя импульсов и со входами второго элемента ИЛИ, а потенциальный вход подключен к еди-,. ничному выходу триггера управления, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона изменения уставок и повышения точности работы системы, она содержит цифровой делитель частоты с включенным на его входе блоком уставок, формирователь серии импульсов и и вторых триггеров переполнения, входы сброса которых соединены со входами сброса первых триггеров переполнения и с выходом третьего элемента

ИЛИ, установочные входы вторых триггеров переполнения подключены к выходам соответствующих первых триггеров переполнения,а их выходы — к первым входам элементов И, вторые вхо,ды и выходы которых подсоединены соответственно к нулевому выходу триггера управления и к первым входам соответствующих блоков индикации, подключенных вторыми входами к выходу фиксированной частоты цифрового делителя частоты, к первому входу третьего элемента ИЛИ, к третьему входу распределителя импульсов, к единичному входу триггера управления и к первому входу четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом блока элементов

И н с выходом первого двухвходового элемента И, а выход подключен ко второму входу регистра числа, импульсный вход первого двухвходового элемента И подсоединен к выходу первого элемента ИЛИ, к импульсному входу второго двухвходового элемента И и к четвертому входу распреде748425

10 лителя импульсов, а его потенциальный вход подключен к единичному выходу триггера управления и к потенциальному входу третьего двухвходового элемента И, соединенного импульсным входом с первым входом первого элемента ИЛИ, потенциальный вход и выход второго двухвходового элемента И подключены соответственно к нулевому выходу триггера управления и ко входу формирователя серии импульсов, два выхода которого подсоединены к третьим входам соответственно блока элементов И и регистра числа, подключенного четвертым и пятым входами соответственно к выходам третьего двухвходового элемента И и,второго элемента ИЛИ, выходы регулируемых частот цифрового делителя частоты соединены с установочными входами соответствующих первых триггеров переполнения.

Источники информации, лринятые во внимание при экспертизе

1. Курочкин С. С. Многоканальные счетные системы и коррелометры, М., "Энергия", 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 479257, кл.. Н 03 К 23/02, 1972 (прототип).

748425

UzS и, f

UZr

Ц

U и„

v

Ug и9

Ug

Ц

Uzz л ц

Ь

U11

Uu г

Юг.2

Составитель A. Маслов

Редактор H. Каменская Техред А.Щепанская

Корректор М. Вигула

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ФЬ+",- у« - += "-аФ - -: %,"« .., . Заказ 4241/37 7йраж 751 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Ра лаская наб., д. 4/5