Устройство для задержки импульсов Советский патент 1984 года по МПК H03K5/153 

вой вхол - с выходом второго элемента ИЛИ, шина сброса подключена к установочным входам всех кольцевых регистров сдвига и блока памяти со

строчной структурой, а выход генератора импульсов подключен к третьим входам элементов И первой, второй и

третьей групп.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ, содержащее первый и второй элементы И, основной и дополнительный элементы задержки, формирователи импульсов переднего и заднего фронтов, генератор импульсов, первый, второй и выходной триггеры, выходную шину, соединенную с единичным выходом выходного триггера, и шину сброса, подключенную к установочным .входам триггеров, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет повышения точности воспроиз ведения входной последовательности импульсов на выходе устройства, в него введены формирователь импульса, первый, второй и третий кольцевые регистры сдвига и блок памяти со строчной структурой, при этом вход устройства подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом пускового триггера, единичный вход которого подключен к клемме Пуск, а нулевой вход - к клемме Останов, выход первого элемента 41 подключен 1 входам формирователей переднего и заднего фронтов, выходы которых подключены соответственно к единичному входу первого, нулевому входу второго триггеров, входу .первого кольцевого регистра сдвига и к единичному входу второго,нулевому входу первого триггеров, входу второго кольцевого регистра сдвига, разрядные выходы первого и второпо кольцевых регистров сдвига подключены соответственно к вторым входам элементов И первой и второй групп первые входы которых соединены с единичными выходами первого и второго триггеров соответственно, выходы элементов И первой группы подключены к входам записи нечетных строк б.лока памяти со строчной структурой, а выходы элементов И второй группы - к входам записи четных его строк, выход каждой строки указанного блока подключен к соответствующему входу четвертого элемента ИЛИ, выходы нечетных строк подключены к входам второго элемента ИЛИ, а выхо-§ ды четных строк - к входа ; третьего т элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ подключен к первому вхос ду первого элемента ИЛИ, соединенно.то своим выходом с входом третьего кольцевого регистра сдвига, и. к еди- 2 ничному входу третьего триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого через дополнительный элемент задержки подключен к выходу формирователя импульса и второму входу первого элемента ИЛИ, вход го формирователя импульса соединен с выходом основного элемента задержки и с первыми входами элементов И со третьей группы, вторые входы которых подключены к разрядным выходам третьего кольцевого регистра сдвига, а выходы - последовательно к списывающим входам каждой строки блока памяти со строчной структурой, вход основного элемента задержки соединен с единичным выходом пускового триггера, а другой его вход - с шиной Ввод задержки, выход.второго эль мента И подключен к первому единичному входу выходного триггера, второй единичный вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, нуле-:

Изобретение относится к автомати ке, импульсной и вычислительной тех нике и может быть использовано в устройствах различного назначения, где необходимо получение большего времени задержки пачек импульсов, длительность которых и паузы между ними являются случайными. Известно устройство для задержки импульсов, содержащее генератор так товых импульсов, два счетчика, управляемый, соединенный входом с выходом триггера, первый элемент И, другой вход которогосоединен с выходом генератора тактовых импульсов, основной Формирователь задержки, вход которого соединен С входом устройства, единичным входом триггера и сбросовым входом второго сче чика, второй элемент И, входы которого соединены с соответствующими поразрядными выходами второго счетгчика, п элементов И, блок перезаписи и вспомогательный .формирователь задержки, ВЫход которого соединен с нулевым входом триггера и сбросовым входом первого счетчика, выход основного формирователя задержки соединен с входом вспомогательного формирователя задержки и с .разрешающим входом блока перезаписи, входы которой соединены с соответствующими поразрядными выходами первого счетчика, а выход - с соответствующими поразрядными входами второго счетчика, инверсный выход последнего разряда первого счетчика соединен с входом первого элемента выход которого подключен к входам обоих счетчиков, входы каждого из п элементов И соединены с соответствую щими поразрядными выходами второго счетчика 1J. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является формирователь задержанных импульсов содержащий счетчики с памятью,распределитель импульсов, вход которог соединен с входом устройства, а выход - с входом формирователя передне го фронта импульса и формирователем заднего фронта импульса. Выход формирователя переднего фронта импульса соединен с первым входом первого элемента И, а выход формирователя зад него фронта импульса - с первым вхо дом второго элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, а выход - с установочным входом этого триггера. Единичный вход первого триггера соединен с выходом первого элемента И, второй выход которого подключен к нулевому выходу второго триггера. На единичный вход второго триггера подключен единичный выход первого триг-гера и первый вход третьего элемента И, второй вход которого .соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен на счетные входы пер вого счетчика, прямой выход которого подключен на установочный вход выходного триггера, единичныйвыход которого подключен к выходной шине, а инверсный - к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого через элемент задержки подключен к выходу пятого элемента И, а выход - на списывающий вход первого счетчика . Выход формирователя переднего фронта импульса подключен ла первые входы шестого и седьмого элементов И Выход шестого элемента И подключен к единичному входу третьего триггера. Второй вход седьмого элемента И подключен к единичному входу третьего триггера, а выход - к нулевому входу последнего. Единичный выход ретьего триггера подключен на единичный вход четвертого триггера, йулевой выход которого подключен к второму входу шестого элемента И и на второй вход восьмого элемента И. Первый вход восьмого элемента И подключен к выходу генератора импульсов , а выход - на входы записи второго счетчика, списывающий вход которого подключен через второй элемент задержки к выходу пятого элемента И, первый вход которого подключен к входу генератора импульсов, второй вход - к выходу основного формирователя задержки, соединенному своим входом с распределителем импульсов. Выход основного формирователя задержки подключен к единичному входу выходного триггера. Выход второго счетчика подключен к списывающему входу третьего счетчика, вход записи которого подключен к распределителю импульсов, а выход - к выходам переписи первого и второго счетчиков, и к в--орому единичному входу выходного триггера .2Т. Недостатком указанного формирователя импульсов является то, что он предназначен для задержки детерм рованной последовательности, т.е. такой последовательности, в которой содержатся импульсы одинаковой длины, а также паузы между импульсами одинаковы. При наличии на входе уст ройства последовательности импульсов равной длины и неравными промежутками между ними она не может быть точно воспроизведена на выходе формирователя. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет повышения точности воспроизведения входной последовательности импуль.сов на выходе устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для задержки импульсов, содержащее первый и второй элементы И, основной и дополнительный элементы задержки, формирователи импульсов переднего и заднего фронтов, генератор импульсов, пе вый, вторрй и выходной триггеры, выходную шину, соединенную с единич ным выходом выходного триггера, и шину сброса, подключенную к установочным входам триггеров, введены формирователь импульса ,- первый, второй и третий кольцевые регистры сдвига и блок гшмяти со строчной структурой, при этом вход устройства подключен к первому входу первого элемента И, второй вход котброго соединен с единичным выходом пускового триггера, единичный вход которого подключен к клемме Пуск, а нулевой вход к клемме Останов, выход первого элемента И подключен к входам формирователей импульсов переднего и заднего фронтов, выходы которых подключены соответственно к единичному входу первого, нулевому входу яторого триггеров, вхо ду первого кольцевого регистра сдви га и к единичному входу второго, ну левому входу первого триггеров, вхо ду второго кольцевого регистра сдвига, разрядные выходы первого и второго кольцевых-регистров сдвига подключены соответственно к вторым входам элементов И первой и вто рой групп, первые входы которых соединены с единичными выходами пер вого и второго триггеров соответственно, выходы элементов И первой группы подклю ены к входам записи нечетных строк блока памяти со стро ной структурой, а выходы элементов И второй группы - к входам записи четных его строк, выход каждой стро указанного блока подключен к соотве ствующему входу четвертого элемента или, выходы нечетных строк подключены к входам второго элемента ИЛИ, а выходы четных строк - к входам третьего элемента ИПИ, выход четвертого элемента ИЛИ подключен к пер.вому входу первого ;, темента ИЛИ, соедииеиного своим выходом с входом третьего кольцевого регистра сдвига, и к единичному входу третьего триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход, которого через дополнительный элемент задержки подключен к выходу формирователя импульса и второму входу первого элемента ИЛИ, вход формирователей импульса соединен с выходом основного элемента задержки и с первыми входами элементов И третьей группы, вторые входы которых подключены к разрядным выходам третьего кольцевого регистра сдвига, а выходы - последовательно к списывающим .входам каждой строки ёлока памяти со строчной структурой, вход основного элемента задержки соединен с единичным выходом пускового триггера, а другой его вход - с шиной Ввод задержки, выход второго элемента И подключен к первому единичному входу выходного триггера, второй единичный вход ко торого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, нулевой вход - с выходом второго элемента ИЛИ, шина сброса подключена к установочным входам все.х кольцевых регистров сдвига и блока памяти со строчной структурой, а выход генератора импульсов подключен к третьим входам элементов И первой, второй и третьей групп. Устройство предназначено для задержки последовательности импульсов, частота следования и длина импульсов в которой являются случайными. Устройство представляет динамическую дискретную задержку импульсов случайной последовательности. На чертеже приведена схема устройства. Устройство для задержки импульсов содержит первый элемент.К 1, к первому входу которого подключена клемма Вход, а к второму входу единичный выход пускового триггера/2. К еди-ничному входу триггера 2 под-, ключена клемма Пуск, а к установочному - клемма Останов. Выход элемента И 1 подключен к формирователю импульса переднего фронта 3 и формирователю импульса заднего фронта 4. Выход формирователя импульса переднего фронта 3 подключен к единичному входу первого триггера 5, первому установочному входу второго триггера 6 и входу первого кольцевого регистра сдвига 7, а выход формирователя импульса заднего фронта 4 подключен к первому установочНОМУ входу первого триггера 5, един ному входу второго триггера б и вхо ду второго кольцевого регистра сдви га 8. Единичный выход первого триггера 5 подключен к первым входам первой группы элементов И 9-1 - 9-f к вторым входам которых подключены выходы разрядов первого кольцевого регистра сдвига 7. Единичный выход второго триггера 6 подключен к первым входам второй группы элементов И 10-1 - , к вторым входам которых подключены выходы разрядов второго кольцевого регистра сдвига К третьим входам элементов И перво и второй групп подключен выход гене ратора импульсов 11, а выходы указанных групп элементов И подключены соответственно к входам записи нечетных и четных строк блока памяти со строчной структурой 12. Вход основного элемента задержки 13 подключен к выходу пускового триггера 2j а выход - к входу формирова теля импульсов 14, и к первым входам третьей группы элементов И 15-1 15-2h. Выход формирователя импульса 14 подключен к второму входу первого элемента ИЛИ 16, выход которого подключен к входу третьего кольц вого регистра сдвига 17, разрядные ВЫ-Г.ОДЫ которого подключены к вторым входам третьей группы элемен тов И 15-1 - 15-2,h, к третьим входа которых подключен выход генератора импульсов 11, а .их выходы подключены к списывающим входам блока памяти 12. Выход формирователя импульса 14 через дополнительный элемент задержки 18 подключен к первому входу второго элемента И 19, второй. вход которого соединен с нулевым вы ходом третьего триггера 20. Элемент И 19 соединен выходом с первым единичным входом выходного триггера 21 единичный выход которого соединен с клеммой Выход. Выходы нечетных строк блока памяти 12 соединены с входами второго элемента ИЛИ 22, выход которого подключен к первому установочному входу выходного триггера 21. Выходы четных строк блока памяти 12 подключены к входам треть го элемента ИЛИ 23, выход которого соединен с вторым единичным входом выходного триггера 21. Кроме того, все выходы блока памяти 12 соединены с входами четвертого элемента ИЛИ 24, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 1 б и к единичному входу триггера 20 Шина сброса 25 подключена к установочным входам триггеров 2,5,6, 20. и 21, кольцевых регистров сдвига 7, 8 и 17 и блока памяти 12. Блок памяти 12 представляет собой набор счетчиков или регистров 12-1 - 12-2П, работающих только в последовательном коде сначала на запись, затем на считывание числа тактовых импульсов. Каждый счетчик или регистр имеет раздельные входы управления записью и считыванием и раздельные для каждого из них выходы. Счетчики или регистры используются как элементы памяти и как элементы задержки одновременно. Устройство работает следующим образом. Последовательность импульсов поступает на первый вход элемента И 1. Если подан сигнал пуска на единичный вход пускового триггера 2, то на его единичном выходе имеется единичный потенциал, который пр11кладывается к второму входу первого элемента И 1. На выходе элемента И 1 появляется последовательность импульсов, которая поступает на формирователи импульсов переднего 3 и заднего 4 фронтов. При поступлении импульса на формирователь 3 на его выходе появляется короткий импульс, который поступает на единичный вход первого триггера 5 и переводит его в единичное состояние. Кроме того/ этот же импульс поступает на нулевой вход второго триггера б и на вход первого регистра сдвига 7. В исходном состоянии на разрядных выходах регистра сдвига 7 потенциал отсутствует. При приходе первого импульса на вход регистра сдвига 7 с формирователя импульсов 3 на его выходе на первом разряде появляется высокий потенциал, который прикладывается на второй выход первого элемента И 9-1 первой группы элементов И 9-1 - 9-fi, на первых входах которых имеется высокий потенциал с единичHorcj выхода первого триггера 5. Импульсы от генератора 11 теперь поступают через элемент И 9-1 на вход записи первой строчки блока памяти 12-1. Блок памяти 12 имеет строчную структуру. Каждая строка 12-1 - 12-2i имеет вход записи, считывающий вход и один выход. В данном устройстве предусмотрен импульсный выход. В случае использования элементов памяти с потенциальным выходом на выходе каждой строки блока памяти 12 необходимо поставить формирователь коротких импульсов. Запись в строки осуществляется последовательно. В строки с нечетными номерами (в данном случае счет идет сверху вниз) записывается информация в виде количества импульсов о длине импульса импульсной последовательности, а в строки с четными номерами записывается длина паузы (промежуток между импульсами). Переход записи от строки к другой осуществляется посредством регистров сдвига 7 и 8,а считывание - с помощью регистра сдвига 17. Длина импульса выражается числом Импульсов генератора 11, которое проходит за время при нахождении триггера 5 в единичном состоянии. По окончанию импульса формирователь импульса заднего фронта 4 формирует короткий импульс, переводящий первый триггер 5 в нулевое состоявне, снимается высокий потенциал с первых входов первой группы элементов И 9-1 - 9-1Л, а второй триггер 6 в единичное состояние. Импульсы от генератора 11 при этом не поступают в нечетные строки памяти, в частности в первую. При опрокидывании -триггера 6 высокий потенциал подается на первые входы второй группы элементов И 10-1 - 10-м. На второй.вход первого элемента И 10-1 подается высокий потенциал с первого разряда второго регистра сдвига 8, так как на вход последнет го поступил импульс с формирователя 4. Импульсы с генератора 11 через третий вход первого элемента И 10-1 поступают на вход записи второй стр ки 12-2 блока памяти 12. По окончании записи паузы происходит запись длины импульса в следу щую строку. После прихода очередног импульса формирователь 3 выделяет из переднего .фронта короткий импуль который опрокидывает триггер 5 и переводит регистр 7 в следующий разряд. Запись импульсов, соотвётст вуияцих длине импульсов и пауз входжой последовательности, осуществляе ся до тех пор, пока не -будет исполь зована последняя строка. При больши задержках могут возникнуть различны ситуации. Например, после записи в последнюю строку прекращается запись пара метрцэ входной последовательности импульсов. Затем эта информация счи тывается. Другая ситуация заключает ся в том, что стирается ранее записанная информация о входной последовательности до тех пор, пока не.: появится сигнал с основного элемента задержки 13. Далее информация сч тывается в том порядке, в каком она была записана. В предлагаемом устройстве рассматривается случай для времени задержкиV. . -длина И11тульса; -длина паузы; -длина части входной посл дователь нбсти, . которая может быть записана в блок памяти 12 и которая по существу характеризует требуемый объем памяти, выбираемый из статических характеристик исследуемого процесса. Списывание начинает осуществляться после появления сигнала с выхода основного элемента задержки 13. Выбор необходимой задержки может осуществляться различным образом: либо , вручную, либо автоматически (на схеме это обозначено как Ввод задержки) . Элемент задержки 13 включается сигналом с выхода пускового триггера 2, который в виде потенциала поступает на вход элемента задержки 13. В случае, если запуск элемента задержки 13 осуществляется импульсом, на выходе пускового триггера 2 необходимо предусмотреть формирователь коротких импульсов. Сигнал с выхода основного элемента задержки 13 поступает на первые входы элементов И 15-1 - 15-2п третьей группы и на формирователь импульса 14, который вырабатывает короткий импульс для запуска дополнительного элемента задержки 18 и перехода третьего регистра сдвига 17 в первый разряд через первый вход первого элемента ИЛИ 16. Регистр 17 выдает с первого разряда высокий потенциал на второй вход первого элемента И 15-1 третьей группы, обеспечивая прохождение импульсов генератора 11 на считывающий вход первой строки 12-1 блока памяти 12. Элемент задержки 18 необходим для того, чтобы -импульс на запуск выходного триггера 21 не прощел раньше, чем будет проверено состояние первой строки 12-1 блока памяти 12. Время задержки элемента 18 выбирается таким образом, чтобы импульс с выхода первой строки блока памяти 12, если в ней записан нуль, опрокидывал триггер 20 раньще, чем пройдет и-мпульс на первый вход второго эле-... мента И 19 с элемента задержки 18. Далее осуществляется считывание из другой СТРОКИ, в которую з.аписана длина паузы. По окончании считывания числа из второй строки на ее выходе появляется импульс, который через четвертый элемент ИЛИ 24 к первый элемент ИЛИ 16 переводит гретий кольцевой регистр сдвига 17 в третий разряд и устанавливает триггер 20 в единичное состояние. Этот же импульс через третий элемент ИЛИ 23 переводит-в единичное состояние выходной триггер 21, и на выходной клемме появляется высокий потенциал. Далее осуществляется списывание числа из третьей строки блока памяти 12, по окончании .которого на ее выходе появляется импульс, который переводит регистр сдвига 17 в

четвертый разряд, а триггер 21 через второй элемент ИЛИ 22 устанавливает в нулевое состояние и на выходной клемме появляется низкий по енциал. В дальнейшем работа устройства повторяется. После считывания информации строка обнуляется. Процесс записи и считывания происходит одновременно. При записи паузы в пос леднююстроку кольцевые регистры сдвига 7 и 17 переходят в первый разряд. Процесс записи и считывания продолжается до подачи сигнала на клемму Останов.

Точность воспроизведения импуль.сов и пауз определяется частотой генератора ш-шульсов 11. Однако повышение частоты приводит к увеличению длины строки блока памяти.

Предлагаемое устройство позволяет получить в широких пределах задержки последовательностей импульсов со случайными длительностями паузами, сохраняет информацию о каждом импульсе и каждой паузе и, таким образом,обладает более широкими функциональными возможностями по сравнению с базовы - объектом-прототипом.