Формирователь импульсов,синхронизированных тактовой частотой Советский патент 1985 года по МПК H03K5/13 

Изобретение oTHocHfcH к импульсной технике и может быть использова но как устройство для согласования асинхронных сигналов источника информации с тактовой частотой приемника информации. Целью изобретения является повышение быстродействия формирования импульсов. На фиг. 1 представлена функциональная схема формирователя импульсов; на фиг. 2 - временная диаграмм поясняющая его работу. Формирователь импульсов, синхронизированных тактовой частотой, содержит первый триггер 1, первый эле мент И-НЕ 2, элемент 2И-ИЛИ 3, элемент 4 задержки, второй элемент И-НЕ 5, второй триггер 6, входную ш ну 7 управляющих импульсов, шину 8тактовых импульсов и выходную ШИ1-ГУ Входная шина 7 управляющих импул сов подключена к единичному входу триггера 1 и третьему входу элемент И-НЕ 5, второй вход которого через элемент 4 задержки подключен к втор му входу элемента И-НЕ 2 и нулевому выходу триггера 1, единичный выход которого соединен с первым входом первого элемента И элемента 2И-ИЛИ выход которого соединен с выходной шиной 9, нулевым входом триггера 1, четвертым входом элемента И-НЕ 5 и первым входом элемента И-НЕ 2, вьпсо которого подключен к первому входу второго элемента И элемента 2И-ИЛИ четвертые входы которого подключены к нулевому выходу триггера 6, едини ньй вход которого подключен к выход элемента И-НЕ 5 и третьим входам элементов И элемента 2И-ИЛИ 3, вторые входы sjreMeHTOB И которого подключены к нулевому входу триггера 6, первому входу элемента И-НЕ 5 и шине 8 тактовых импульсов. Формирователь работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры1 и 6 находятся в нулевом состоянии, по шине 8 непрерывно поступают импульсы тактовой частоты (фиг.2а), оба элемента И элемента 2И-ИЛИ 3 з-акрыты сигналами низких (нулевых) потенциалов с выхода элемента И-НЕ и с единичного выхода триггера 1, на выходе элемента 2И-ИЛИ 3 и выход ной шине 9 формирователя - высокий (единичный) потенциал (фиг. 2:). 52 При работе формирователя импульсов возможны два .случая: управляющий сигнал (передний фронт управляющего сигнала) поступает на шину 7 в паузе между импульсами тактовой частоты (фиг.2) t t A(tg)J управляющий сигнал (передний фронт управляющего сигнала) поступает на шину 7 во время действия на шине 8 импульса тактовой частоты (фиг.2) t t у(t ). В первом случае при подаче на шину 7 сигнала высокого потенциала (фиг.28), t t.;i(t.j он поступает на динамический вход триггера 1 и третий вход элемента И-НЕ 5. По переднему фронту управляющего сигнала триггер 1 переключается в единичное состояние (фиг.26), а элемент И-НЕ 5 остается закрытым, так как на его первом входе (фиг.2о|) находится сцгнап низкого потенциала. Впоследствии, когда на этом входе будет сигнал высокого потенциала, элемент И-НЕ 5 сохранит свое закрытое состояние (фиг.2е), так как на его втором входе находится сигнал низкого уровня, поступивший с нулевого выхода триггера 1 после его переключения в единичное состояние (фиг.22). Сигнал высокого потенциала с единичного выхода триггера 1 поступает на первый вход первого элемента И элемента 2И-ИЛИ 3. Сигнал низкого потенциала с нулевого выхода триггера 1 поступает на вход элемента И-НЕ 2 и формирует на его выходе высокий потенциал, которьй поступает на первый вход второго элемента И элемента 2И-Ш1И 3. На третьих и четвер-. тых входах обоих элементов И элемента 2И-ИЛИ 3 находятся высокие потенциалы, поступающие с выходов элемента И-НЕ 5 (фиг.2е) и триггера 6 (фиг.). i При поступлении очередного импульса тактовой частоты с шины 8 на вторые входы элемента 2И-ИПИ 3, на его выходе и на выходной шине 9 формируется передний фронт выходного сигнала, соответствующий проинвертированному фронту тактового импульса (фиг.2з). Формирование переднего фронта выходного сигнала осуществляется одновременно через два открытых элемента И элемента 2И-ИПИ 3, что сокращает время его формирования. По переднему фронту выходного сигнала элемента 2И-ИЛИ 3 триггер 1 устанавливается в нулевое (исходное) состояние и первый элемент И элемента 2И-ИЛИ 3 закрьшается, однако его второй элемент И остается открытым в течение всего времени формирования вершины выходного импульса за счет высоких потенциалов с выходов элементов И-НЕ 2 и 5 и триггера 6. По заднему фронту импульса тактовой частоты элемент 2И-ИЛИ 3 закрывается, на выходной шине 9 форми рователя устанавливается высокий потенциал (исходное состояние), который, поступая на вход элемента И-НЕ 2, устанавливает на его выходе низкий потенциал (фиг.2а), которьй поступает на первый вход второго элемента И элемента 2И-ИЛИ 3, закры вает его и тем самъпч блокирует прохождение через него последующих импульсов тактовой частоты. После формирования-заднего фронта выходного сигнала происходит переключение (закрытие) одного элемен та И-НЕ 2 (остальные элементы уже находятся в исходном состоянии), а следовательно, время восстаяовления формирователя в исходное состоя ние по заднему фронту выходного сиг нала равно времени переключения эле мента И-НЕ 2 (фиг.2 t t,). По заднему фронту управляющего сигнала (фиг.2, t t4) триггер 1 находится уже в нулевом состоянии (не происходит переключений элементов схемы). Во втором случае, когда передний фронт управляющего сигнала совпадает Ъо времени с импульсом тактовой частоты (фиг.2), t ty-(t3), формирователь работает аналогично, за исключением того, что к работе элементов описанных в первом случае добавляется работа схемы запрета вы дачи выходного сигнала в случае совпадения тактового импульса с передним фронтом управляющего сигнала В исходном состоянии на четверты вход элемента И-НЕ 5 подан высокий :потенциал с выхода элемента 2И-ИЛИ на второй его вход через элемент за держки подан высокий потенциал с ну левого выхода триггера 1. Если в момент поступления на шину 7 управляющего сигнала на шине 8 находится сигнал высокого уровня (фиг.2) t t (ty), то на всех входах элемента И-НЕ 5 присутствуют высокие потенциалы и на его выходе формируется сигнал низкого уровня, который, поступая на третьи входы элементов И элемента 2И-ИЛИ 3, блокирует его открытие и тем самым выдачу тактового импульса на выход . устройства. Одновременно с блокиров кой элемента 2И-ИЛИ 3 низкий потенциал с выхода элемента И-НЕ 5 поступает на единичный вход триггера 6 и у 1танавливает его в единичное состояние. Сигнал низкого потенциала с выхода триггера 6 также блокирует открытие элемента 2И-ИЛИ 3. Сигнал с выхода элемента И-НЕ 5 осуществля ет временную блокировку пр исовпаде НИИ импульсов тактовой частоты и управляющего сигнала на время от момента подачи управляющего сигнала на вход элемента И-НЕ 5 до момента переключения триггера 1 и поступления сигнала низкого потенциала с его выхода через элемент задержки на второй вход элемента И-НЕ 5. Элемент А задержки увеличивает длительность отрицательного сигнала на выходе элемента И-НЕ 5 (фиг.2е) t t 5- (tf), на величину, достаточную для надежного переключения триггера 6. По заднему фронту тактового импульса, совпавшего с передним фронт управляющего сигнала, триггер -6 пер( ключается в нулевое (исходное) состояние, тем самым снимается блокирс ка на открытие элемента 2И-Ш1И 3. Очередной тактовый импульс открывает элемент 2И-ИЛИ 3, и на его выходе формируется одиночный импульс с длительностью, равной длительности импульса синхронизирующей тактовой час тоты, как и в первом случае. Электрические связи с единичного выхода триггера 1 и выхода элемента И-НЕ 5 на входы элемента 2И-ИПИ 3 имеют существенное значение при работе формирователя на больших (предельных) частотах и позволяют исключить задержки управляющего и блокирующего сигналов на элементе И-НЕ 2 и триггере 6 при формировании (блокировке) выходного сигнала, тем самым эти связи обеспечивают минкмальные времена задержки распространения сигнала и, следовательно, повьш1ение быстродействия устройства.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ, СИНХРОНИЗИРОВАННЫХ ТАКТОВОЙ ЧАСТОТОЙ, содержащий два элемента И-НЕ, два триггера и элемент 2И-ИЛИ, пер- , вый вход первого элемента И которого соединен с единичнь1м выходом .первого триггера, а второй вход с шиной тактовых импульсов формирователя и первым входом первого элемента И-НЕ, выход элемента 2И-ШШ . соединен с выходной шиной формирователя и первым входом второго элемента И-НЕ, отличающийся тем, что, с целью повышения быстро действия формирования импульсов, в него введен элемент задержки, вход которого соединен с нулевым выходом первого триггера и вторым входом второго элемента И-НЕ, а вы ход - с вторьм входом первого элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с входной шиной управляющ го сигнала формирователя и единичным входом первого триггера, четвертый вход - с нулевым входом пер вого триггера и первым входом втор го элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И элемента 2И-Ш1И, второй С/) вход которого соединен с нулевьгм входом второго триггера и вторым входом второго элемента И элемента 2И-ИПИ, третьи входы которого соед ненй с выходом первого элемента И-НЕ и единичным входом второго триггера, а четвертые входы соедйн ны с нулевым выходом второго триггера.

в. г

д. еЖ;