Устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей Советский патент 1983 года по МПК G06F7/50 

Изобретение относится к автомвтияё и вычислительной технике, в честности к устройствам для вычитания ик пульсньпс последовательностей. Известны устройства для вычитании импульсных последовательностей, сопвр- жашие формирователи импульсов, элементы запрета, триггеры и элементы И и ИЛИ 2. Недостатком этих устройств является огранкч«1ность рабочего диапазона соотно шений и длительностей импульсов последовательности, поступающих на раз личные входы устройства. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для получения разнос ной частоты двух импульсных последовательностей, содержащее тригг ы, из которых подключен первым входом к выходу первого элемента задержки, вторы входом - к выходу второго элемента задержки,первым выходом -к первому входу первого элемента И, а вторь1М выходом -к первому входу второго элемента И, соединенного вторым входом с входом второ го элемента задержки, а выходом - с первым входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, а второй вход ПОДКЛЮЧИ к выходу первого элемента И, соединенного вторым входом с входом элемента ки, пряч&л выход второго триггфа подЗлючек к первому входу третьего элемента И, а первый вход третьего триггера соедй. нен с выходом первого формирователя импульсов, подключёйного входом к выходу 4eTBqpToro элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего тригг а, а второй вход - с первым входом устройства и с входом второго формирователя импульсов, причем вход треть его формирователя импульсов подключен к второму входу устройства и к второму входу третьего элемента И, соединенного третьим входом с выходом первого форми рователя импульсов и с входам первого элемента задержки, а выход ом-с вход ом четвертого формирователя импульсов, подключенного выходом к треть« у входу четв утого элемента И, входу второго элемента задержки и к первому входу второго триггера соедикенвого вторълл входом с выходом третьего формировате ля 1йи пульсов, {фичем второй вход третье го тригг а подключен к выходу второго фо1Ж ироватепя импульсов , Известное устройство работает в пофо ком диапазоне хжотношеввй периоде я длхггвпьвостей импульсов вычитаемых последовательностей. Однако при совпадении исходных фронтов входных импульсов или их рассогласования на величину реальных задержек элементов устройства оно работает с ошибкой, так как в этом случае возможно прохождение входных импульсов на выход устройства. Цепь изобретения - и |ЖЛючеш1е ошибок определения разностной частоты при совпадении фронтов импульсов. Указанная пель достигается тем, , что в устройство для пофгчения разностнсЛ частоты двух импульсных последова|Тельност, содержащее триггеры| первь из которых подключен первым входом к (ВЫХОДУ первого элемента , вторым входом -к выходу второго элемента задержки, первым вьпсод ом - к первому входу первого элемента И, а вторым выходом - к первому входу второго элет 1ента И, соедин«1ного вторым входом с входом- второго элемента задержтки, а выходом - с первым входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, а второй вход подключен к выходу первого элемента И, соединенного вторым входом с входом первого элемента , причем Bfcixon второго триггера подключен к первому входу третьего элемента И, а перцый вход трет.ьего Tpnrrqpa соединен с выходом первого формирователя импульсов, подключенного входом к выходу четвертого элемента И, вход которого соединен с выходсял третьего тригг а а вторО й вход - с первым входом устройства и Ь входом второго формирователя импул1|эсов, причем вход третьего форм1фоватф1Я импульсов подклюгчен к второму входу устройства допо;{Н1Гтельно введены третий и четвертый алемеиты и пятый элемент И, соединенный выходом с входом первого элемента задержки первым входом - с вы, ходом третьего триггера, а| вторьл вход см с вторьпл входом третьего тригг% а и с выходе третьш о элемента , подключенного входом к выходу второго формирователя импульсов, 1фич первого формирователя импульсов соединен с первым входом второго тригг а, подключенного выходом к треть у входу четвертого элемента И, соединеввого четвертым входом с входом третьего формирователя импульсов, выходI которого через четвертый задержки подключен к второму входу второго триггера и к ато. рому входу третьего И, соединенного выходом с входом эле-г мента задержки.

На чертеже изображена блок-схеме устройства дпя получения разностной часготы двук импульсных последовательностей,

Устройство содержит первый триггер 1, подключенный первым входом к выходу первого элв 1ента 2 , вторым входом - к выходу второго элемента 3 задержки, первым выходсм - к первому входу первого элемента И 4, а вторым выходом - к первому- входу второго эле- fg мента И 5. Элемент И 5 соединен вторым входом с входе элемента 3 задержки, а выходом - с первым входом элемента ИЛИ 6, выход которого является выходом устройства. Второй вход элемента ИЛИ 6 подключен к выходу элемента И 4, соединенного вторым входом с входом элемента 2 задержки. Второй триггер 7 подключен выходом к первому входу третьего элемента И 8, а пфвый вход третьего триггера 2Q 9 соединен с выходом формирователя Ю имп5шьсов. Формирователь Ю подключен входом к выходу элемента И II, первый вход которого соединен с выходом триггера 9, а второй25 вход - с первым входом 12 устройства и с входом формщзователя 13 импульсов. Вход третьего формирователя 14 импульсов подключен к второму входу 15 устройства. Пятый элемент И 16 соединек выходом с входом элемента 2 задержки, первым входом - с выходом триггера 9, а вторым входся - с вторым входом триггера 9 и с выходом третьего элемента 17

, подключенного входом к выходу формирователя 13 импульсов. Выход формирователя 10 импульсов соединен с входом триггера 7, подключенного к треггье лу входу элемента И II, соединенного четвертым входом с входом формиров|Е1теля 14 {штульсов. Выход формирователя 14 через четвертый элемент 18 задержки подключен к второму входу триггера 7 и к второму входу эпемеата И 8, соединенного выходом с входам 8ле мевта 3 задержки. При темшческой лизашш устройства григгерй 7 и 9 могут быть вьшолнены типа триггеров с зоцел- . кой, а элементы И 8 и 16 - типа элементов И с запретом.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в исэсоднсм состоянии триггеры I, 7 и 9 находятсяв единичном состоя-f НИИ (устройство работоспособно и при

.1изв6дитепьнс( начальном состоянии триггеров) и на входы 1 и 15 поступают две послеповательнорти импутгьсов соотвегг

ствевно первой и второй частоты следова НИЯ.

Рассмотрим случай, когда передние фронты импульсов совпадают Тогда В момент совпадения передних фронтов импульсов срабатьтают элемент И II и формирователь Ю. Выходной импульс формирователя 1О, соответствующий переднему фронту импульса на выходе элемента И 11 устанавливает тригг ы 7 и 9 в нулевое состояние. Входные импульсы, продифференцированные по заднему фронту формврователями 13, 14 и заде|)ж;анные элементами 17 и 18 задержки, поступают на вторые входы тригг ов 7 и 9 и на вторые входы элементов И 8 и 16, но на выход элелЕИгов И 8 и 16 не .проходят, так как эт& элементы И закрыты запрешающ1Ш и сигналами с выходов триггеров 7 и 9, По заденму фронту этих же задержанных входных импульсов триггеры 7 и 9 переключаются в единичное состояние (снимают запрещаюший сигнал с элементов И 8 и 16). Таким образом, если передние фройгы входных импульсов совпадают, то импульсы на выход устройства не проходят, блокируются элементами И 8 и 16.

Рассмотрим теперь случай, ковда совпадают п едний и задний фронты входных импульсов.

в момент совпадения импульсов также срабатывает элемшт И 11 и формирователь Ю. Импульс с выхода формирователя Ю устанавливает триггер 7 и 9 в tryлевое состояние, являющееся запрацаюшим для элементов И 8 и 16, Через время, определяемое задержкой на элементах 17 и 18, продифференцированные на формирователях 13 и 14 входные импульсы с выходов элементов 17 и 18 задержки поступают на входные входы триггеров 7, 9 и элементов И 8 и 16, Так как на пер вьо;: входах элементов И 8 и 16 присутствуют захфешакяцие сигналы, то входные импульсы на выходы элементов И 8 и 16 не 1ФОХОДЯТ, а в момеаг пропадания (по заднему фровсту устанавливают триггеры 7 и 9 в единичное состояние. Следовательно если входные импульсы появляются одновременно, то на выход устройства I проходят.

Если входные импульсы не совпадают в времени, то элемент И II и формировате;% Ю не срабатывают. При этом триггеры 7 и 9 только подтверждают свое состояние в момеегг щносода импульсов не их вторые входы. Например, рассмотРИМ 1фоизвольвух входную последоввтель- , ность импульсов вида lOlOlQlO, поступающую вв вход t2, и последовательность импульсов ввда ОООЮЮО,, поступающую; на вход 15 устройства (по Ьходу 12 про- 5 ходят четыре галпульса, а по входу 15 два импульса, т, е. на выход устройства должно пройти даа импульсе). Первый импульс с входа 12 ди|)ференщфуется но ааднему фронту ффмнррвателем 13 и через елемаит 17 задержки и элемент И 16 проходит на выход элем«1та И 4, открытого сигналом с первого (единичного ) выхода триггера I. Входной импульс, задержанный на элементах 17 и 2, по заднему 5 фронту подтверждает состохгаие триггеров 9 и I, При этом второй входной импульс также проходят на выход элэлента И 4 и также подтв ждаёт состояние триггеров 9 и 1. Следующий импульс поступает 20 с , t5. Он пройдет через элементы I4,l8, 7 и 8 и поступит на второй вход элемента И 5, но на его выход не щюйдот, так как на его первом входе присутствует запрещающий сигнал. Этот же импуЛьс, задержанный на элементе 18, подтверждает по заднему фронту еди15ичное состсянне тригг а 7, и задержанный на эл« 1енте 3 устанавливает трнгг I в противоположное (нулевое) состояние, 30 разрешающее прохождение импульса на

выход устройства, если он поступает по входу 15,

Однако следующий импульс приходит по входу 12, .Так как на первом входе элемента И 4 присутствует запрещающий сигнал, то входной импульс на выход устройства не проходит, а подтверждает состояние триггера 9 и устанавливает тригг 1 в шничное состояние, являющееся разрешающим для прохождения импульса с входа 12, 8 дальнейщ« (применительно J указанной последовательности входных импульсов) состояния тригг ов 9 и 7 будут только подтверждаться, а триггер I будет изменять свое состояние на противоположное. При это входные импульсы на вход устройства не пройдут,

В результате вычитания двух импульсных последовательностЫ1 ka вход устройства пройдут два импульса, т, е. устройство будет щзавильно осуществ|ють вычитание импульсов двух импульсных последовательностей при произво тьном их постут лении на вход устройства.

Таким образом, 1Ч едла аемое устройство по сравнению с прототипом обладает более вьюокой точностью формирования разностной частоты в результате исключения ошибок, возникакнцих при совпадении передних фрс«тов импульс двух импульсных последовательностей.

УСТРОЙСТВО-ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАЗНСХУГНОЙ ЧАСТОТЫ ДВУХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, содержащее триггеры, первый .из которых подключен первым входом к выходу пер-вого элемента задержки, вторым входом - к выходу второго элемента , первым выходом - к первому входу первого элемента И, а вторым выходом - к первому входу второго элемента И, соединенного вторым входом второго элем«1та задержки, а выходом - с первым входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, а второй вход подклк чен к выходу первого элемента И, соединенного вторым входом с входом первого элемента задержки, причем выход второго триггера подключен к первому входу третьего элемента И, а первый вход третьего триггера соединен с выходом первого формирователя импульсов, подключенного входом к выходу четвертого :элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего триггера, а вто ,рой вход - с первым входом устройства и с входом второго формирователя импульсов, причем вход третьего формирователя импульсов подключен к второму входу устройства, от л,и чающееся тем, что, с целью исключения ошибок определения разностной частоты при совпадении передних фронтов входных импульсов, в него дополнительно введены третий и четвертый элементы задержки и пятый элемент И, соединенный выходом с входом первого °§ эпезлекга задержки, первым входом с выходе третьего триггера, а вторым входс л - с вторым входом третьегт) триг гера и с выходом третьего элемента зад ,г- ки, подключенного входом к выходу второго формирователя импульсов , причем выход |Первого формирователя ил пульсов соединее с входгал второго триггера, подключ«1ного выходом к третьему входу четвертого элетлеига И, соединимого четtc вертым входом с входом: третьего фор1|дирователя импульсбв, выход которого через четвертый элемент задержки подклюСП чен к второму входу второго триггера и к второму входу третьего элемента И, соеf диненного выходом с входом второго элемента .