FD3013时序控制电路3.doc

FD-3013数字辐射仪时序控制电路时序控制电路指挥归一化电路、时基电路、计数电路和报警电路协调工作，分十个节拍完成一次测量过程。时序控制电路的核心是G9时序译码器。由C187的功能真值表可以看出：当R=1（C187的15脚）时，【0】=1，其余9个端点为零，CP（C187的14脚）为时钟脉冲输入端，时钟脉冲取自液晶驱动方波振荡器，时钟周期约为4.4mS，CT（C187的13脚）端为控制端，当CT为1，即使CP（C187的14脚）有脉冲输入，电路状态仍保持不变，当CT为0时，CP脉冲每上跳一次，G9的状态向高位转移一位。FD-3013在一个测量周期内，ppm时序控制的工作过程如下：1、测量选择开关K3置于ppm位置 （1）G23/9=1（G23/9在电原理图上表示G23这个器件第9个管脚，以后都用这样的表示法），液晶显示器上“ppm”字符亮； （2）G5/5=1，开G5计数选通门的“ppm”判监门； （3）G4/12=G4/4=G4/3=1，开启G4计数分频选通门； （4）G3/1=1；/K3=0，G5/，关G5 CPM监测门，G3/12=0，封G3/11，断64S通路，同时，G3/6=1，断CPM脉冲通路； （5） /K3=0, G11/4=0，G11/10=0，cps、cpm字符灭； （6） G6/11=G6/4=G6/3=1，开G6归一化计时选通门； （7）G8/1=1，准备开G8计时选通门的“1S判别门”。2、启动后的状态按下启动按钮K2，G18/9=0，G18/8=1，使得：（1） G12/3、G12/6组成的R/S触发器/E=0，E=1，（2） /E=0，G18/1=1，关异常报警；（3） G14/2=0，G14/3=0，G24G27（CH267的7脚）的CP2=0，寄存器将随时存入计数结果，并显示；（4） G14/13=0，封G14/11门。（5） G18/8=1，G20/5置零，确定G20/5的状态；（6） G19/2=1，G19/3=1，G9/2=1，G9的【0】=1，其它端均为零，仪器处于【0】节拍；松开按钮后，C29充电，约168mS后，G18/9=1，G18/8=0，启动过程结束，仪器自此进入测量状态，值得指出的是，因为开机瞬间，C29无电荷，G18/9也是低电平，之后随C29充电，G18/9上升到高电平，这和按下启动按钮K2对电路的作用是一样的。3、时序控制电路的测量过程仪器启动后进入第【0】节拍，【0】 状态，置零G9的【0】=1，其余端为零。 （1）【0】=1，G19/12=1，G19/11=1，使计数器G25G27(CH267第4脚)置0，cpsppm转换电路G1、计数分频器G2置零；（2）量程判别电路G10/9，G10/5置零；（3）G12/9=1，G12/12=0，开启量程判别电路；（4）G17/1=1，G17/6=1，时钟分频器置零；（5）G7/8=1，准备开启G8的“1S判别门”；对于与或非门G6、G8等，其逻辑关系为：8=(1*2*3+4*5*6+9*10*11*12+13)的非。不难看出此时G6/8=1，G7/3=1，G7/6（G9的CT，C187的13脚）=0，因此当G9的CP端时钟脉冲上跳沿到来时，G9向高位进一，仪器转入【1】节拍，本节拍最长时间约4.4mS；【1】 状态，量程判别电路工作G9的【1】=1，其余为零，（1）【0】=0，G19/12=0，G19/11=0，计数器、分频器等准备开始计数、分频。（2）G17/1=0，G17/6=0，时钟分频器开始工作，时基电路开始从0秒计时；（3）【1】=1，G12/10=1，G12/8=0，G10/R=0，开G12/11门，量程判别电路开始工作；（4）G5/4=1，开G5“ppm判别门”，ppm计数脉冲通过G1、G5/6、G5/8送往G24的CP1端，计数器开始计数。（5）G8/3=1，G8/8=0，G7/6（G9的CT ，C187的13脚）=1，G9状态被锁存。G9的这个状态一直保持到时基电路G15的1S信号使G7/8=0，G8/2=0，G8/8=1，G7/6（G9的CT）=0，这时G9解除封锁，G9在14端送来的CP脉冲作用下，转入【2】节拍，本节拍持续时间约1S。【2】 状态，计数停。G9的【2】=1，其余端均为零，（1） 【1】=0，G5/4=0，封锁G5，计数停止。（2） G12/10=0，G12/8=1，G12/11被锁存，G10的状态不用改变。（3） G8/3=0，G8/8=1 ，G7/6（G9的CT ，C187的13脚）=0，G9处于准备转移状态。G9在CP脉冲作用下转入【3】节拍，本节拍持续时间为4.4mS，【3】 状态，空拍G9的【3】=1，其余端均为零，G7/6（G9的CT，C187的13脚）仍为低电平，仪器其它部分的电路状态没有变化，在G9的CP脉冲作用下转入【4】状态，本节拍持续时间约4.4mS。【4】 状态，置零状态G9的【4】=1，其余端均为零（1）【4】=1，G19/13=1，G19/11=1，计数器、计数分频器等置零。（2）G17/2=1，G17/6=1，时钟分频器置零。G9的CT仍为零，故经过4.4mS转入【5】节拍。【5】 状态， 仪器进行计数率的测量G9的【5】=1，其余端均为零.；（1）【4】=0，G19/13=0，G19/11=0，计数器、计数分频器等工作；（2）G17/2=0，G17/6=0，时基电路由0秒开始计时；（3）【5】=1，G5/9=1，开计数选通门G5的测量门，ppm计数脉冲经过G5送入计数器；（4）【5】=1，G21/1=1，开启溢出报警电路。（5）G14/12=1，但因为/E=0，G14/11仍然被封锁，16S信号到来之前，G6/8=1，G7/1=1，G7/2=1，G7/3=0，G8/8=0 ，G7/6（G9的CT）=1，G9的状态被锁存；本节拍的测量时间由量程判别节拍【1】状态G10的状态决定，根据单位时间的计数分为三种情况，如下表如示：每秒计数XYZ分频比测量时间099100除1616S100199010除44S200001除22S例如N=78，则X=1，开G4的16门，ppm计数脉冲经16分频后由G4、G3/8、G5送往计数器，同时X=1也开启了G6的16S门，测量时间为16S，这时ppm总的计数脉冲为1678=1248，但经过16分频后送往计数器计数并显示的仍为124816=78，读数归一化到每秒计数值。量程判别电路选择的测量时间到了以后，G6/3=0，G7/3=1，G8/8=1，G9/CT=0，G9在CP脉冲的作用下转入节拍【6】。【6】 状态，测量停止。G9的【6】=1，其余端均为零。（1） 【5】=0，关G5计数选通门，计数停止，同时关溢出报警电路。（2） G7/2=0，锁定G7/3门，使G9/CT=0.G9在CP脉冲的作用下转入下一个节拍【7】，本节拍最长时间约4.4mS，【7】 状态，计时置零。G9的【7】=1，其余端均为零。G17/4=1，G17/6=1，时钟分频器，G9/CT仍为零，故在4.4mS后转入节拍【8】。【8】 状态，显示数据。G9的【8】=1，其余端均为零。（1）【7】=0，G17/6=0，时基电路从0秒开始计时，（2）【8】=1，G8/10=1，开启计时选通门G8的8S门（3）G17/10=1，G17/8=1，开始读数报警。因为【8】=0，G7/11=1，同时G13/8=1，故G8/8=0，G7/6=0，G9/CT=1，G9不受它的CP脉冲影响，当8S时间到后，G13/8=0，G8/8=1，G9/CT=0，在G9的CP脉冲作用下，显示阶段结束，转入节拍【9】，本节拍持续时间约8秒。【9】 状态，进入监测G9的【9】=1，其余端均为零.（1）【8】=0，G17/10=0，停止读数报警（2）G8/10=0，关8S门，（3）G12/5=1，使G12/6、G12/3构成的RS触发器翻转，E=0，/E=1，这是进入监测阶段的标志；（4）/E=1，开G14/3门，开G14/11门，为程序循环作准备，（5）G18/1=1，开启异常报警电路；（6）G8/6=1，开启G8的1S监测门。由于此时G9/CT仍为零，故经过约4.4mS后，在G9的CP脉冲作用下，转入节拍【0】。从此时起，仪器进入循环监测阶段。仪器从【0】状态到【3】状态的工作过程和前述的情况相同，到【3】状态结束，一进入【4】状态，【4】=1，G14/12=1，G14/11=1，（/E=1），G19/3=1，G9/R=1，立刻又回到【0】状态。 如此往复循环，直到启动为止。 监测阶段和判别阶段有一点不同：判别阶段，由于/E=0，G14/3=0，G25G27的CP2即为G13/6输出的信号，参看下图，G13/6=1时计数锁存，G13/6=0时计数转移显示，故监测阶段显示的是前1秒的计数，显示保持时间是0.875秒。 【0】【1】 【5】 【6】【8】 【9】【1】【4】 启动 1秒判别 测量 8秒显示 循环监测 节拍状态持续时间主要功能0123456789【0】1000000000=4.4mS计数、计时置0【1】01000000001mS量程判别【2】0010000000=4.4mS计数停【3】00010000004.4mS空拍【4】00001000004.4mS计数、计时置0【5】00000100002S、4S、16S测量计数率【6】0000001000=4.4mS测量停止【7】00000001004.4mS计时器置0【8】00000000108S显示、读数报警【9】00000000014.4mS进入监测循环FD-3013在一个测量周期内，cpm时序控制的工作过程如下：测量选择开关K3置于“cpm”位置，一、准备状态：（1） K3=0，G23/9=0，“ppm”字符不亮。（2） G5/5=0，关G5的“ppm判别门”；（3） 关G4分频选通门中2、4、16；（4） 关G6计时选通门中的2S、4S、16S门；（5） 关G8“1S判别门”；（6） G3/1=0，/K3=1,迫使：（7） G3/12=1，开G3/11的64S判别门；（8） G5/1=1，开G5的“cpm监测门；（9） G3/6门开启，计数脉冲不经过5电路和2、4、16分频电路直接进入G4/13；（10） G11/6=G11/9=1，准备开启G11/4、G11/10门。二、启动后的状态：按下启动按键K2，G18/9=0，G18/8=1，迫使：（1）/E=0，G11/5=0，“cps”字符不亮；（2）G8/6=0，封G8“1S监测门”；（3） E=1，G11/8=1，G11/10=1，G23/4=1，“CPM”字符亮；（4） G20/5/R=1，G20/5/Q=0，G20/5处于初态；（5）G19/2=1，G19/3=1，G9置零，【0】=1，仪器转入时序控制的【0】节拍。三、时序控制的测量过程启动后仪器第【0】节拍：【0】 状态，置零（1）【0】=1，G19/12=1，G19/11=1，计数器、计数分频器置零；（2）G17/1=1，G17/6=1，时钟分频器置零；（3）G12/9=1，G10/R=1；（4）G8/8=1，G7/6（G9的CT，C187的13脚）=0；G9在CP脉冲的作用下，使仪器进入【1】状态。本节拍最长持续时间约4.4mS，【1】 状态，判别状态（1）【0】=0，G19/11=0，G17/6=0，开始计数计时；（2）【1】=1，G5/3=1，开G5的“CPM监测门”；（3）G8/3=1，但因G8/1=0，G8的“1S判别门”被封锁。（4）G8/4=1，但因/E=0，G8的“1S监测门”被封锁；由【0】、【1】节拍的状态，可以看出量程判别电路虽然动作，但相应的计数选通门、计时选通门均被封锁，所以量程判别电路不起作用，同时，由于G8的“8S”、“1S监测门”、 “1S判别门”均被封锁，G7/2=0，G7/3=0，所以G8/8=1，G7/6=0，G9的CT=0，故1S信号不起作用，G9在CP脉冲的作用下，由【1】【2】【3】【4】节拍，需要时间约1706mS。在转移到【4】状态时，计数、计时再次置零。【5】状态：测量状态（1）【4】=0，计数器准备计数，时基电路从0秒计时，（2）【5】=1 ，G7/2=1,G7/3=0，G8/8=0，G7/6=1，G9被锁定；（3）G7/2=1，G7/3门通，使G8做好接收64S时间信号的准备好；（4）G5/9=1，开G5测量门，接收CPM计数脉冲。甄别器输出的脉冲经G13/12，G3/6反相，再经G4、G3/8、G5/8送往计数器G24G27计数器，此时/E=0，G14/3=0，G24G27计数器的CP2=0，计数结果将随时显示。（5）G21/1=1，开启溢出报警电路。当64S测量时间一到，G3/13=1，G3/11=0，G6/8=0，G7/3=1，G8/8=1，G7/6=0，在G9的CP脉冲作用下转入节拍【6】。【6】状态，测量停止。（1）【5】=0，关G5的“测量门”，计数停止。（2）G7/2=0，G7/3=1，G8/8=1，G7/6=0，使G9处于转移状态，在G9的CP脉冲作用下，【6】【7】【8】，需时间8.8mS.【8】状态：显示状态。（1）【8】=1，G8/10=1，G8/8=0（G8/11、G8/9=1），G7/6=1，G9状态被封锁。（2）G17/10=1，开始读数报警。当时基电路的8S信号到达时，G13/8=0，G8/8=1，G7/6=0，G9被解除封锁，在CP脉冲的作用下，转入【9】节拍。本节拍持续时间为8秒。【9】状态，进入监测状态（1）【8】=0，G8的“8S门”被封锁；（2）G17/1