Формирователь импульсов по фронту и спаду Советский патент 1984 года по МПК H03K5/01 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к формиро вателям импульсов с подавлением кра ковременных помех. Известен формирователь для полу чения импульсов фиксированной длительности по положительному и отрицательному перепадам входного сигнала, содержащий два элемента И, ин вертор и триггер, формирующий корот кие выходные импульсы, длительность которых определяется быстродействие применяемых элементов ij Недостатком этого- формирователя является невозможность его сопряжения с менее быстродействующими элементами, поэтому необходимы дополни тельные формирователи длительности выходных импульсов. , Наиболее близким к изобретению п технической сущности является форми рователь импульсов по фронту и спад содержащий первый и второй элементы задержки, выполненные, например, на D-триггерах, прямые выходы D-тригге ров соединены с первыми входами пер вого и второго элементов И и с 3 и k-входами управляющего триггера соответственно, прямой и инверсный в(ходьл управляющего триггера соединены с D -входами И -триггеров второго и первого элементов задержки, С -вхо Д1з1 D-триггеров элементов задержки и С-вход управляющего Т1 иггера соединены с шиной тактовых импульсов, которая через первый инвертор соединена со вторыми входами элементов И шина начальной установки соединена с третьим входом второго элемента И и со входом установки нуля управляющего триггера, входная шина соединена со входом первого элемента задержки непосредственно и через второй инвертор со входом второго элемента задержки, первая выходная шина формирователя соединена с выходом первого элемента И, вторая выходная шина - С выходом второго элемен-, та И 2 . Недостатком Этого формирователя является искажение длительности выходных импульсов при следующих условиях: - Тм .и min где: t - длительность входного импульса;Т - период следования тактовых импульсов. В этом случае возможны искажения выходных импульсов по переднему фрон ту вхсэдного импульса .Т, ч„ т,;„,,, где У - время между передними фронтами, п и п + 1 входных импульсов. В этом случае возможны искажения 1 выхбдных импульсов по заднему фронту входных импульсов. Цель изобретения г- обеспечение стабильности длительности выходных импульсов при совпадении фронтов входного импульса с тактовыми импульсами . Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов по фронту и спаду, содержащий первый и второй элементы задержки, выполненные, например, на D-триггерах, прямые выходы D-триггеров соединены с первыми входами первого и второго элементов И и с I- и к-входами управляющего триггера соответственно, прямой и инверсный выходы управляющего триггера соединены с с-входами D-триргеров второго и первого элементов задержки, с-входы с-триггеров элементов задержки и С-вход управляющего триггера соединены с шиной тактовых импульсов, которая через первый инвертор соединена со вторыми входами э.лементов И, шина начальной установки соединена с третьим входом второго элемента И и со входом установки нуля управляющего триггера, входная шина соединена со входом второго инвертора, первая выходная шина формирователя соединена с выходом первого элемента И, вторая выходная шина - с выходом второго элемента И, введены два элемента ИЛИ, причем первый вход первого элемента ИЛИ соединен с входной шиной, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И, а выход первого элемента ИЛИ соединен со входом уста-новки нуля D-триггера первого элемента задержки, первый вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом второго инвертора, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента И, а выход второго элемента ИЛИ соединен со входом установ ки нуля D-триггера второго элемента задержки. На фиг.1 приведена принципиальная схема формирователя/ на фиг.2 - временная диаграмма его работы. формирователь импульсов по фронту и спаду содержит первый и второй элементы 1 и 2 задержки, выполненные, например, на D-триггерах 3 и 4, первый 5 и второй 6 элементы И, управляющий триггер 7, шину 8 тактовых импульсов, первый инвертор 9, шину 10.начальной установки, входную шину 11, второй инвертор 12, первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, перв.ую выходную шину 15, вторую выходную шину 16. Прямые выходы D-триггеров 3 и 4 соединены с первыми входами первого 5 и второго 6 элементов И и с Iи К-входами управляющего триггера 7 соответственно, прямой и инверсный-выходы управляющего триггера 7 соединены с D-входами D-триггеров 3 и второго и первого элементов 2 и 1 за держки, С-входы D-триггеров 3 и 4 элементов задержки 1 и 2 и С-вход управляющего триггера 7 соединены с шиной 8 тактовых импульсов, которая через первый инвертор 9 соединена со вторыми входами элементов 6 и 5 И, шина 10 начальной установки соединена с третьим входом второго элемента 6 И и со входом установки .нуля уп равляющего триггера 7, входная шина 11 соединена со входом второго инвертора 12, первый вход первого элемента 13 ИЛИ соединен с входной шиной, второй вход первого элемента 13 ИЛИ соединен с выходом первог элемента И 5, а выход первого элемента 13 ИЛИ соединен со входом установки нуля D-трйггера 3 первого элемента 1 задержки, первый вход вт рого элемента 14 ИЛИ соединен с выходом второго инвертора 12, второй вход второго элемента 14 ИЛИ соединен с выходом второго элемента 6 И а выхс5д второго элемента 14 ИЛИ сое динен со входом ус ановки нуля D-триггера 4 второго элемента 2 задержки.. Выход первого элемента 5 И соеди нен с первой выходной шиной 15, вы|ход второго элемента И соединен со .второй выходной шиной 16. Фо1)мирователь работает следующим образом. В исходном состоянии на шине 10 начальной установки - нулевой сигна который запрещает работу элемен та 6 И и устанавливает в нулевое состояние управляющий триггер 7. Ну левой сигнал с прямого выхода управ ляющего .триггера 7 поступает на D-вход D-триггера 4, который выполняет функции элемента 2 задержки по спаду. Так как на управляющем входе (входная шина 11) формирователя нул:евой си1;нал, то D-триггер 3 принудительно установлен в нулевое соетояние и на его выходе нулевой сигнал, и на выходе второго инвертора 12 единичный сигналу который разрешает переключение Р-триггера 4. По фронту первого тактового импульса, поступающего на пжну 8 тактовых импульсов, .происходит переключение D-триггера 4 в нулевое состояние, если он до этого находился в единич ном, либо подтверждается его нулевое состояние, а на выходе -нулевой сигнал, запрещающий работу элемента 6 И. После подачи на шину 10 начальной установки единичного сигнала формирователь готов к работе. При этом разрешается переключение управляющего триггера 7, однако на его прямом выходе сохраняется -нулевое состояние, так как на его единичном I- и нулевом К-входах нулевые сигналы и тактовые импульсы, поступающие на его синхронизирующий вход С , не переключают управляющий триггер 7. После прихода единичного сигнала на вход формирователя (входная шина 11) разрешается переключение D-триггера 3, выполняющего функции элемента 1 задержки по фронту, и запрещается переключение в-триггера 4. По фронту первого пришедшего тактового импульса происходит переключение о-триггера 3 в единичное состояние, так как на его с-входе единичный сигнал. По спаду этого же тактового импульса происходит переключение в единичное состояние управляющего триггера 7, так как на его единичном входа i - единичный сигнал, а нулевом к - нулевой, и начинает формироваться выходной импульс на выходе элемента 5 И. Предположим теперь, что единичный сигнал на входе формирователя (входная шина 11) окончился, (Фиг.2, первый сигнал на входной шине 11}.D-триггер 3 н обнуляется по R-входу, так как на .входе элемента 13 ИЛИ единичный потенциал. По фронту второго пришедшего тактового импульса (фиг.2 на первой выходной шине 15 формирователя появляется нуль, и триггер 3 обнуляется по R-входу (если бы единичный сигнал на входной шине 11 формирователя не закончился, то D-триггер 3 все равно установился бы в нуль по фронту второго пришедшего .тактового импульса, так как на инверсном выходе управляющего триггера 7 нулевой потенциал). Спад второго тактового импульса не переключит управляющий триггер 7, так как на его Г- и К-входах нулевые сигналы, а последующие тактовые импульс подтверждают нулевое состояние D-триггера 3. Таким образом, на первой выходной шине 15 в течение времени от спада первого пришедшего тактового импульса до фронта последующего тактового импульса выдается выходной ИМПУЛЬС, сформированный по фронту входного импульса независимо от tg. Допустим, что единичный сигнал на входной шине 11 окончился между спадом первого пришедшего тактового импульса и фронтом последующего (фиг.2). При этом запрещается переключение D-триггера 3, и по фронту второго тактового импульса D-триггер 4 переключается в единичное состояние, по спаду этого же импульса переключается управляющий триггер 7 в нулевое состояние, и начинает формироваться выходной импульс спада на выходе

элемента 6 И соответственно, на второй выходной шине 16, а по фронту третьего тактового импульса заканчивается единичный импульс на выходе D-триггера 4 и единичный импульс на выходной шине 16,- формирова|Тёль возвращается в исходное состояние

Пусть на формирователь импульсов по фронту и спаду, находящийся в исходном .состоянии, воздействуют импульсы помехи длительностью меньшей, чем половина периода тактовых импуль сов, В случае, если помеха совпадает с фронтом тактовых импульсов, происходит переключение D-триггера 3 в единичное состояние. Но на выходе элемента 5 .И cягнs лa не появляется

так как (t -ж-TTU D-триггер 3

принудительно устанавливается в нуль. по1 -входу, а появление выходного импульса на выходе элемента 5 И может произойти не раньше, чем через

1 .

-г

Случай для нулевых ломех аналогичен рассмотренному. Они могут вызывать переключение D-триггера 4, но не приводят к выдаче выходных импульсов .

Таким образом, данный формирователь импульсов по фронту и спаду, в отличие от существующих, выдает им пульсы строго фиксированной длительности, которая обусловлена периодом следования тактовых импульсов.

Фиг. 2

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОвпО ФРОНТУ И СПАДУ, содержащий первый и второй элементы задержки, выполненные, например, на D-триггерах, прямые выходы D-триггеров соединены с первыми входами первого и второго элементов И с 3 - и К-входами управляющего триггера соответственно, прямой и инверсный выходы управ ляющего триггера соединены с D входами D - триггеров второго и первого эле ментов задержки,С -входы О -триггеров элементов задержки и С-вход управляющего триггера соединены с шиной тактовых импульсов, которая через первый инвертор соединена со вторыми входами элементов И, шина начальной установки соединена с третьим входом второго элемента И и со входом установки нуля управляющего триггера; входная шина соединена со входом второго инвертора, первая выходная шина формирователя соединена с выходом первого элемента И, вторая выходная шина - с выходом второго элемента И, отличающийся тем, что, с целью обеспечения ста. бильности длительности выходных импульсов при совпадении фронтов входного импульса с тактовыми импульсами, в него введены два элемента ИЛИ, причем первый вход первого элемента ИЛИ соединен с входной шиной, второй, вход первого элемента ИЛИ coe-tg динен с выходом первого, элемента И, (Л а выход первого элемента ИЛИ соединен со входом устаноки нуля Г-триггера первого элемента задержки, первый вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом второго инвертора, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента И, а выход второго элемента ИЛИ соединен совходом установки нуля D-триг JO SD U) гера второго элемента задержки. Л о