Устройство для формирования синхронизированных импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K5/13 

Изобретение относится к импульс технике и может быть использовано формирования импульсных сигналов. Известен формирователь импульсо содержащий два триггера и пять эле ментов совпадения flj. Недостатком этого формирователя является узкий диапазон длительнос тей управляющего сигнала, который должен быть больше длительности дв импульсов синхронизации и паузы ме ду ними. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство формирования импульсов по перепада потенциалов, содержащее инвертор, два элемента И-ЙЛИ и два синхронны триггера, тактовые входы которых объединены с .входной тактовой шино устройства, а управляющий вход пер вого триггера соединен е входной управляющей шиной устройства и вхо дом инвертора, первый входы первог и второго элементов И первого элемента И-ИЛИ соединены с входом, а первые входал первого и второго эле ментов И второго элемента И-ИЛИ выходом инвертора, вторые входы первых элементов И первого и второ го элементов И-ИЛИ соединены с инверсным выходом первого триггера, прямой выход которого подключен к вторым входам вторых элементов И . Первого и второго элементов И-ИЛИ, третьи входы Которых соединены с инверсным выходом второго триггера управляющий вход которого соединен входом инвертора, а прямой выход второго триггера - с третьими входами первых элементов И первого и второго элементов И-ИЛИ Однако известное устройство имеет низшую точность синхронизации. Это связано с тем, что перепад потенциала, появляясь на шине входного управляющего воздействия во врем формирования одиночного импульса на одной из выходных шин, немедленно прекращает формирование этого одиночного импульса. Таким образом происходит искажение длительности выходного одиночного импульса по сравнению с длительностью интервала между синхронизирующими перепадами потенциала тактовой частоты. Целью изобретения является повышение точности синхронизации. Поставленная цель достигается те что в устройство для формирования синхронизированных импульсов, содер жащее инвертор, два элемента И-ИЛИ, два синхронных триггера, тактовые входы которых объединены с входной тактовой шиной устройства, первые входы первого и второго элементов и (Первого элемента И-ИЛИ соединены с управляющим входом каждого из синкронных триггеров, второй вход первого элемента И первого элемента И-ИЛИ и первый вход первого элемента И второго элемента И-ИЛИ соединены о инверсным выходом первого синхронного триггера, прямой выход которого подключен к второму входу второго элемента И первого элемента И-ИЛИ и к первому входу второго элемента И второго элемента И-ИЛИ, третий вход второго элемента И первого элемента И-ИЛИ и второй вход второго элемента И второго элемента И-ИЛИ соединен с инверсным выходом второго синхронного триггера, прямой выход которого соединен с третьим входом первого элемента И первого элемента И-ИЛИ и с вторым входом первого элемента И второго элемента И-ИЛИ, введены два элемента совпадения и дополнительный триггер, причем первый вход первого элемента совпадения и первый вход второго элемента совпадения соединены с входной шиной устройства соответственно непосредственно и через инвертор, второй вход первого элемента совпадения соединен с инверсным выходом первого синхронизированного триггера, прямой вход которого соединен с вторым входом BTOpord-Элемента совпадения, третий вход которого соединен с прямым выходом второго синхронизированного триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом первого элемента совпадения, выход которого соединен с первым входом дополнительного триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом.каждого из синхронных триггеров, выход второго элемента совпадения соединен с вторым входом дополнительного триггера, инверсный выход которого соединен с третьими входами первого и второго элементов И второго элемента И-ИЛИ. На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство для формирования синхронизированных импульсов содержит инвертор 1, элементы 2 и 3 совпгщения, дополнительный триггер 4, синхронные; триггеры 5 и 6, элементы И-ИЛИ 7 и 8, входную шину 9 управляющего воздействия, входную шину 3.0 тактовых импульсов и выходные шины 11 и 12. Тактовые входы триггеров 5 и 6 объединены с входной шиной 10. Первые входьа первого и второго элементов И элемента И-ЙЛИ 7 соединены с управлякадим входом каждого из триггеров 5 и б.Второй вход первого элемента Иэлемента И-ИЛИ 7 и первый вход первого элемента И элемента И-ИЛИ 8 соединены ,с инверсным выходом триггера 5.:; Прямой выход триггера 5 подключен к второму входу второго элемента И элемента Й-ИЛИ 7 и к первому входу второго элемента И элемента И-ИЛИ 8. Третий вход второго элемента И элемента И-ЙЛИ 7 и второй вход второго элемента И элемента 8 соед 1нен- 1 е йнверсньлм выходом триггера 6. Прямой йыход трйгг гера 6 соединен с третьим входом первого .элемента И элемента И-ИЛИ 7 и с вторым входотм элемента И элемента И-ИЛИ &. Первый вход элемента 2 совпадениЯсоёлинен с входной шиной 9 и входом- инвертора 1. Выход инвертора 1 соединен с первым йходом элемента 3 совпадения. Второй вход элемента 2 совпадения соединен с инверсным триггера 5 Прямой выход тригрера 5 соединен с вторым входом элементга 3 совпадения :Третий вход элемента.3 совпадения соединен с пря1Ф1мвходсФ1 триггера 6 инверсный выход триггера 6 соединен с третьим элеме1йта 2 совпадения , Выход элё мента 2 совпадения соединен с первым входом дополнитель ного триггера 4..Первый выход триггера 4 соединён, слуправлякедим входом /каждого из /триггеров-5 и 6, Выход .элемента 3 совп-адёния соединен с вторым входом триггера 4. Второй вы. :ход триггера. 4 соединен:с. третьими входами первого и второго элементов элемента И-ИЛИ 8 .Триггер 4 является R5-Tpkrrepoiyi, построенным, напр.имер, на двух элементах И-НЕ. Ппе1рвым входом триггер 4 является. 5-вход. В.торым входом тр ..4 является R-вход.: Первый выход триггера 4 :является прямым выходом. Второй выход триггера 4 является ин версным выходом. : Элементы 2:и 3 ;совпадёния являют ся элементами И-НЕ-.. ....- Триггеры .5 и ;€ являются D-тригге рами, прьичем триггер 5,; срабатывающий по перепадупотенциала 0/1, выполнен по схеме трех R5-триггеров н шести эл ентах. Й-ЙЁ а триггер 6, /.срабатывающий по перепаду потенциала 1/0 - на шест:й элементах ИЛИ-НЕ Устройство для формирования синхрониэирован:ныЗ импульсов работает : следующим образсаи. . В исходном состояний триггеры 4должны быть устанс влены в нулевое состояние, когдй на/ .инверсном выход (выходе U) каждого из триггеров при .сутствует нулевой потенциал. При этом на шине 3 отсутствует управляю щее воздействие (присутствует нулевой , потенциал) и на вину 10 постуйают импульсы такфовой частоты со скважностью &г2, а на шинах 11 и 1 присутствует нулевой потенциал. При правлении перепада потенциала 0/1. управляихц ро воздействия на шине 9 на выходе элемента 2 совпаде ния устанавливается низкий потенциа оторый переключает триггер 4. На рямом выходе триггера 4 устанавлиается единичный потенциал, а на инерсном - нулевой потенциал. Бели в то время на шине 9 .появляется переад потенциала 1/0 управляющего возействия, то ЭТОне влияетна дальейшую работу устройства. Таким образом, минимальная длительность управлякмцего воздействия перепада 0/1 равна времени переключения тригге- ра 4. .Пусть в момент формирования rid тенциала 0/1 на прямом выходе триггера 4 на шине 10 црисутствует пауза между имйульсами тактовой частоты (нулевой йотенциал). Тогда по перепаду потенциала 0/1, появляквдемуся на . шине 9, переключается триггер 5. Это обеспечивает появление одиночного потенциала на его- прямом выходе, кОторый открывает второй элемент И логическоГо элемента И-ИЛИ 7. Таким об- разом, по перепаду потенциала 0/1 на шине 10 на выходной шине 11 устрой-, ства появляется передний фронт одиНОЧНОГО импульса. Одновременно с этим появившийся на инверсном выходе триг-. гера 5 низкий потенциал закрывает элемент 2 совпадения:. Триггер 4 сох--; раняет предыдущее состояние, так .как .; на обоих его входах присутствует BHсокий потенциал. Если во фор-.- : мирования .одиночного импульса -на щй нах II и 9 появляется церепад . циала 1/0 управляющего воздействия, .: то это не повлияет на дельнейиую работу устройства, так Как оба элемента 2 и 3 совпадения закрыты в это времяу /При появлений перепада потенциала 1/0 на шине 10 переключаемся триг- :: гер б. На инверсном выходе триггера 6 устанавливается низкий потенциал, . который закрывает второй элемент И элемента И-ИЛИ 7. Таким образом, по/ .. перепаду потенциала 1/0, появлявдцемуся на шине 10, к& шине 11 устройства появляется задний Фронт одиноч- ноГо импульса. Одновременно с этим высокие потенциалы, присутствующие ./ на прямых выxoдaLX триггеров 5 йЬ, открывание элемейта 3 совпадения при появлений йа шине 9 перепада, потенциала 1/0 управляклчего воздействия. /При длительности управляющего воз действия перепада 0/1, превышаклцей время /переключения триггера 4, на шине 11 синхронно с импульсом тактовой частотой формируется ОДЙНОЧЙЫЙ энчпульс, длительность которого равна длительности иишульса тактовой частоты. До прихода перепада 1/0 уп- / равляющего воздействия иа шийу 5 ttoвне и№1ульсы на шине 11 не формируг-. -ются. . - ... При появлении перепада дотейццДОз 1/ управляющего воздействия на

шине 9 элемент 3 совпадения открывается и низкий потенциал, появляющийся на его выхоце, переключает триггер 4, На прямом выходе триггера 4 устанавливается низкий потенциал, а на инверсном выходе - высокий потенциал. Если в это время на шине 9 появляется перепад потенциала 0/1 управляклцёго воздействия, то это не влияет на дальнейшую работу устройства. Минимальная длительность управлянэщего воздействия.. перепада 1/0 времени переключения триггера 4,

Пусть на шине 10 присутствует в это время пауза между импульсами тактовой частоты. Тогда по перепаду потенциала 0/1 на шине 10 переключается триггер 5, на инверсном выходе которого устанавливается высокий noтенциал, открывающий первый элемент И элемента Й-ИЛИ 8. Таким образом, по перепаду потенциала 0/1 на шине 10, на шине 12 устройства появляется передний фронт одиночного импульса. Одновременно с этим на прямом вы ходе триггера 5 появляется нцзкий потенциал, который закрывает элемен 3 совпадения. Триггер 4 сохраняет исходнре состояние, так как на обоих его входах присутствует высокий потенциал. Если во время формирования одиночного импульса на шинах 12 и 9 появляется перепад потенциала 0/1 управляющего воздействия,

то это не влияет на дальнейшую работу устройства, так как оба элемента 2 и 3 совпадения закрыты в

это время. При появлении перепада потенциала 1/0 на шине 10 переключается триггер 6. На прямом выходе

триггера б устанвливается низкий потенциал, который закрывает первый элемент И элемента И-ИЛИ 8. Таким образом, по перепаду потенциала 1/0, появляющемуся на шине 10, на шине 11 устройства появляется задний фронт одиночного импульса. Одновременно с этим, высокие потенциалы, присутствующие на инверсных выходах триггеров 5 и 6, разрешают открывание элемента 2 совпадения при появлении на шине 9 перепада потенциала. 1/0 управляющего воздействия.

Таким образом, при длительности управляющего воздействия перепада 0/1, превышающей время переключения триггера 4, на шине 12 синхронно с импульсом тактовой частоты формируется одиночный импульс, длительность которого равна длительности импульса тактовой частоты. До прихода перепада 0/1 управляющего воздействия на шину 9 новые импульсы на шине 12 не формируются.

Таким образом устройство приведено в исходное состояние. .

Пусть под воздействием перепада потенциала 0/1 управляющего воздействия на шине 9 на прямом выходе триггера 4 формируется перепад потенциала 0/1, и в это время на шине 10 присутствует импульс тактовой частоты. Появление в этот момент на шине 9 перепада потенциала 1/0 не повлияет на дальнейшую работу устройства, так как минимальная допустимая длительность перепада 0/1 управляющего воздействия равна времени пере лючения триггера 4. При появлении на шине 10 перепада потенциала 1/0 триггер б переключается. На прямом выходе триггера б появляется высокий потенциал, который открывает первый элемент И элемента И-ИЛИ 7. На выходной шине 11 устройства формируетс передний фронт одиночного импульса. Появившийся на инверсном выходе триггера 6 низкий потенциал закрывает элемент 2 совпадения. Триггер 4 сохраняет предыдущее состояние. Если во время формирования одиночного импульса на шинах 11 и 9 появляется перепад потенциала 1/0 управляющего воздействия, то это не влияет на дальнешую работу устройства, так как оба элемента 2 и 3 совпадения в это время закрыты.

При появлении перепада потенциаиш 0/1 на шине 10 переключается триггер 5. На инверсном выходе триггера 5 устанавливается низкий потенциал, который закрывает элемент И элемента И-ИЛИ 7. Следовательно, по перепаду потенциала 0/1, появлякядемуся на шине 10, на шине 11 устройства формируется задний фронт одиночного импульса. Высокие потенциалы, присутствующие в это время на прямых выходах триггеров 5 и б, разрешают открываниё элемента 3 совпадения при появлении на шине 9 перепада потенциала 1/0 управлянздего воздействия. Таким образом, при длительности управляющего воздействия перепада 0/1,. превышающей время переключения триггера 4, на шине 11 синхронно с импульсом тактовой частоты формируется одиночный импульс, длительность которого равна длительности импульса тактовой частоты. До прихода перепада 1/0 управляняаего воздействия на шину 9 новые импульсы на шине 11 не формируются.

При появлении перепада потенциала 1/0 управлякедего воздействия на шине 9 элемент 3 совпадения открывается 1 низкий потенциал, появляющийся на его выходе, переключает тригге5 4, На прямом выходе триггера 4 устанавливается низкий потенциал, а на инверсном - высокий. Если в это . на шине .9 появля.ется перепад потенци л 0/1 управляющего воздействия, то это не влияет на

дельнейшую работу устройства. Таким , минимальная длительность управляющего воздействия перепада 1/0 равна времени переключения триггера 4..

пусть на ине 10 присутствует в 5 это время импульс тактовой частоты. Тогда по перепёщу потенциала 1/0 на шине 10 переключается триггер 6, на инверсном выходе которого устанавливается высокий потенциал; откры- Ю вающий второй элемеит.И элемента И-ИЛИ в, т.е. по перепаду потенциала 1/0, появляювемуся на шине Ю, ha шине 12 устройства появляемся передний фронт одийочного импульса, tS Ha прямом выходе триггера 6 устййа ливается ниэкяй потенциал, кОтс)рыЙ закрывает элемект 3 чЬвиадёнйя; Триггер 4 при э:т6м оохраняет исходное состояние. Есйв-во время форлйт 20 одиночного шетульса на ШИ-нах 12 и 9 появляется перепад потенциала 0/1 хлравлякэдего воздействия, то это не влияет на дельнейшую работу устройства. Щ)и появлени й пе- 25 ёпада потенциала 0/1 на шине 10 триггер 5 переключается. На прямом ыходе триггера 5 устанавливаётся

низкий потенциал, который второй элемент И элемента И-ИЛИ 8, т,е. по перепаду потенциала 0/1« Появляющемуся на шине 10, на шине 12 устройства появляется задний фронт выходного импульса. Так, при длительности управляющего воздействия I/O превышающей бремя переключения триг гера 4, на шине 12 синхронно с импульсом та1ктовой частоты ФО1 мйруется одиночный «пульс, длительность которого равна длительности HMhyAbcii тактовой частоты. До прнхрдд перепада 0/1 уп|равлявдёго войдейй-сбйя на шину 10 новые импуйь е 12 не формируются. ycit|iQftcTao приведено в исходное сосЧОЙнйе.

Таким образом., по переладаФг пси тенциала у{}равдающе1:р дозавйСтвкя на шиме 9, мияияДдьяая д|1|(ТёЛьн Т1 которого равна f|ieie uit а р ркл|;|(ё триггера 4, устрскйегэе jOjpMHi) а шинах 11 и 12 дд1|ЦсИ«Щ| 8Ш синхронизированные ji iflijaa n,потенциала иа шине 10 и по ллйтель 80СТИ интервалу времени Иежд сйнхронизирующши перепадами потемциаАа тактовой частоты, .

УСТЮЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИНХРОНИЗИРОВАННЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее инвертор, два элемента И-ИЛИ, Два синхронных триггера, тактовые входа которых, объединены с входной тактовоЯ шиной устройства, первые входы первого и второго элементов и первого элемента И-мли соединены с управляющим входом каждого из синхронных триггеров, второй вход первого элемента И первого элемента,ИгИЛИ и первый вход первого) элемента И второго элемента И-Ш1И соединены с инверсным выходом первого синхронного триггера, прямой выход которого подключён к второму входу второго элемента И первого элемента И-ИЛИ и к первому входу второго элемента И второго элемента И-ИЛИ, третий вход второго элемента И первого элемента И-ИЛИ и второй вход второго 3JieMeHта и второго элемента И-ИЛИ соединен с инверсным выходом второго синхронного триггера,прямой выход которого соединен с третьим входом первого элемента И первого элемента Й-ИЛИ и с вторым входом первого элемента И второго элемента .И-ИЛИ, о т л и ч а «о щ ее с я тем, чтоf с целью повышения . точности синхронизации, в него ввет дены два элемента совпадения и дополнительный триггер, причем первый вход первого элемента совпадения и первый вход второго элемента совпадения соединены с входной щиярй устройства соответственно непосредственно и через инвертор, второй первого элемента совпадения соединен с инверсным выходом первого синхрос- 9 низированного триггера, прямой выход, которого соединен с вторым входом второго элемента совпадения, третий вход которого соединен с прямым выходом второго синхронйзи|рованного триггера инверсный выход которого В соединен с третьим входом nepBOfo элемента совпадения выход которого йш; соединен с первым входом дополнительного триггера, прямой выход которого соединен с управляющим вхо дом каждого из синхронных триггеров, Ф Ф выход второго элемента совпгщения соединен с вторым входом Дополнитель ного триггера, инверсный вход которого соединен с третьими входгши первого и второго элементов И второго элемента И-ИЛИ.