Селектор периодических импульсных последовательностей Советский патент 1985 года по МПК H03K5/22 

1

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано дл выделения и разделения сово купности сигналов с заданным периодом следования всистемах синхронизации и обработки информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности раздельной селекции нескольких периодических импульсных последовательностей, имеющих одинаковый период следования.

На фиг. 1 представлена структурна схема устройства (для N 4);.на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 - коммутатор, пример реализации; на фиг. 4пересчетный блок, пример реализации; на фиг. 5 - временные диаграммы, поясняющие работу пересчетного блока

Селектор периодических импульсных последовательностей содержит N ка-. налов 1.1... 1.N селекции. Каждьй канал селекцчи 1.i включает первый элемент ИЛИ 2.i., генератор 3., полустробов, второй ИЛИ 4.i, генератор 5.i задержки, генератор 6.i стробов, первый элемент И 7.i, пересчетньй блок 8. , элемент ЗАПРЕТ. 9. i и второй элемент И lO.i. Устройство содержит также коммутатор 11, входную шину 12 и N выходных шин 13.1 ... 13.N.

. В каждом канале селекции 1 .i последовательно соединены элемент ШШ 2.1 , генератор 3. полустробов, элемент ИЖ A.t, генератор 5. задержки, генератор 6.t стробов и злемент И 7.. Выход элемента И 7.t подключен к выходной шине 13.i и первому входу элемента ИЛИ 2.i, второй вход которого подключен к вы.ходу элемента И 10.1. Второй.вход элемента .И 7.1 подключен к входной шине 12, первому входу элемента И 10.1 и первому входу пересчетного блока 8.М . Второй вход пересчетного блока 8.1 соединен с выходом- генератора 6.1 стробов, а выход - с первым (прямым) входом элемента ЗАПРЕТ. Второй (инверсный) вход элемента ЗАПРЕТ подключен к. выходу генератора 3-1 полустрОбов , а выход - к второму входу элемента ИЛИ 4.1. Вы. ход генератора 5.1 .задержки подключен к входу 14.1 из первой группы входов коммутатора 11. Выход генератора 6. 1 стробов подключен к входу

0.1

15.1 из второй группы входов коммутатора 11. Второй вход элемента И 10.1 подключен к выходу 16.« из группы выходов коммутатора 11.

Назначение коммутатора - обеспечение подключения входной шины 12 через элементы И 10.1 к входу одного из каналов 1.i селекции путем формирования единичного уровня напряжения

на соответствующем выходе 16. J в зависимости от числа и порядка задействования каналов селекции. Если обозначить символами У{ и t}, единичные логические уровни соответственно

на выходе 1-х генератора 5. задержки л генератора 6. стробов, то символу X J h 4 5Г; ij (где + знак логического.сложения) можно сопоставить логический уровень i-го

разряда двоичного кода входного сигнала коммутатора: 2- 0, если Х ( 0; К; 1, если либо х 1, либо У; 1. Двоичный код входного сигнала запишется в виде

z,7;2...z,...ZN

Если сигналу 1с -го выхода коммутатора сопоставить разряд двоичного кода U|( , то одним из вариантов. его возможного построения является блок, формирующий выходной

сигнал и и, 1/2- f к N ДНО ичный код которого представляется целой степенью двойки

и 2().

Примером математического описания . выходного сигнала могут служить следующие выражения для различных случаев:

нет задействованных каналов селекции

U, 1;

L О, 1 г- W ;

имеются незадействованные каналы селекции

1.Мг/к 0.«Р«Л,-8(1-1„р,,

где ® - знак логического умножения;

Л - двоичный код числа множество с 1 ,..N;

k - наименьший порядковый номер из числа незадействованных каналов селекции. Дельта-функция исключает захват очередным каналом селекции импульсо селектируемых последовательностей. Все каналы селекции задействован НМ 2.Ut О, тогда как 21 t;. N . kM . Часть таблицы истинности такого коммутатора иллюстрируется, таблицей В последнем столбце К представляе номер разряда двоичного кода выходного сигнала коммутатора. Коммутатор 11, построенный по это му принципу, обеспечивает формирова ние .единичного сигнала для незадействованного канала селекции, имею-, щего наименьший номер. Структурная схема конкретного примера выполнени коммутатора по изложенному принципу приведена на фиг. 3 (для N 4). Вы ходные сигналы определяются следующими формулами: ®I,ZtZ,401,, ®Z,7jZjZ 01,Z 5Z4®2,Z,2, UjsK.z.ZjZ,© j2,0 z,7 i2:,Z4 ® г Д zZ, 4 у U,Z,,,Z.i ,,4. : Коммутатор 11 содержит логические блоки 17.1 ... 17.4, каждый из кото.рых включает инверторы 18 и 19, элементы И 20 и 21, элемент И-НЕ 22 и элемент И 23, а также элементы И 24.1 ... 24.15 и элементы ИЛИ 25-27 Коммутатор 11 Может быть реализован и более простым путем, но при этом входные сигналы, поступающие из различных каналов селекции, будут обрабатываться неодинаковым способом В этом случае выходные сигналы коммутатора 11 будут определятьс формулой и г,г f,., Zp. Принцип действия отдельного канала селекции t. основан на совпадении во времени периодических сигналов: прямого и задержанного на время Т|,р , равное периоду селектируемьйс импульсов. Пересчетный блок 8.i и элемент ЗАПРЕТ 9.t обеспечивают при пропадании входных импульсов селектируемой последовательности формирования строба селекции определенное число (AW) раз, на котор ое рассчитан пересчетный блок 8.. Вариант реализации пересчетного блока 8 представлен на фиг. 4. Перёсчетньй блок 8 содержит счетчики 28 и 29 импульсов, формироватв ли 30-32 импульсов, элементы И 33 и 34, элемент 35 задержки и RS -триггер 3.6.. Перёсчетньй блок 8 начинает формировать выходной сигнал только в случае пропадания импульсов в селектируемой последовательности, если до этого момента времени на вход отдельного канала селекции поступило подряд р импульсов периодической последовательности заданного- периода следования. Это число р определяется коэффициентом пересчета счетчика 28. Наличие счетчика 28обусловлено требованием предотвращения возможности захвата пересчетного, блока 8 помеховым непериодическим сигналом. Под захватом пересчетного блока 8 здесь понимается такое его состояние, при котором после исчезновения селектируемых импульсов им формируется m восстанавливаемых сигналов. Если же на вход отдельного селекции поступило менее канала импульсов, то захвата не произойдет: Перёсчетньй блок 8 не будет формировать восстановленные импульсы. Количество восстанавливаемых импульсов определяется емкостью счетчика 29. Формирователь 30 необходим для того, чтобы исключить возможность наличия на обоих входах .RS-триггера 36 единичных потёнциалов, когда его состояние становится неопределенным. Такая ситуация может возникнуть после прихода .Р входных импульсов селектируемой последовательности, после чего во входном сигнале пропадут импульсы селектируемой последовательности. В этом случае на выходе счетчика 28 будет присутствовать единичный потенциал. На выходе счетчика 29 появится единичный потенциал после пропадания m импульсов . Работа пересчетного блока 8 для р 2 и m 3 поясняется временными диаграммами на фиг. 5. Смена состояния счетчиков 28 и 29 производится по спаду импульсов. При одновременном поступлении на входы элемента И 33 сигналов строба (фиг. 5б) и импульсов входного сигнала (фиг. 5а) выходной сигнал элемента И 33 (фиг. 5в) подается на счетный вход счетчика 28 и вход сброса счетчика 29. По приходу Р импульсов сигналом с выхода счетчика 28 с помощью формирователя 30 (фиг. 5г) Й8-триггер 36 устанавливается в положение, соответствующее (фиг. 5д ), а элемент И 34 - в положение, соответствующее (фиг. 5е). Этими сигналами после задержки на время длительности полустроба при.отсутствии сигналов формирователя 31 (фиг. 5е) запускается управляемый формирователь 32 импульсов (фиг. 5з). Его сигналы подаются на выход пересчетного блока 8. Формирователе 32 формирует импульсы в случае наличия импульсов запуска со стороны выхода элемента 35 задержки и положительного потенци ала (отсутствия импульсов) с выхода формирователя 31. Стробы, генерируемые канало ; селекции, поступают на счетный вход счетчика 29. При пропадании.импульсо селектируемой последовательности ввиду отсутствия сигналов на выходе элемента И 3.3 сброс счетчика 29 не производится. После поступления т-го строба сигналом с выхода счетчика 2 (фиг. 5и) триггер 36 возвращается в исходное состояние, запрещая тем самым прохождение игналов на выход элемента И 34 и всего пересчетного блока 8. Отрицательный фронт сигнала на выходе счетчика 29 обусловливается временем появления ()-го подсчитываемого импульса строба. Работа устройства поясняется вре менными диаграммами, приведенными н фиг. 2, для случая N 4. В начальны момент времени, когда ни один из ка налов селекциине задействован, на выходе коммутатора 11 имеется едини ный уровень напряжения на выходе 16. Первый импульс входного сигнала (фиг. 2а) (i i,) через открытый эле мент И 10.1 поступает на вход канал 1.1 селекции. Иллюстрация на фиг. 2 соответстствует m t. В момент запуска генератора задержки 5.1 (1, /2) единичный уровень напряжения на выходе 16.1 сменяется нулевым, а нулевой на выходе 16.2 - единичным (фиг. 26), так как 2, Х,у,+х,9« становится равным 1 (см. таблицу). Второй импульс входного сигнала (i t2.). являющийся первый импульсом периодической последовательности импульсов (ППИ), через открытый эле0;6мент 10.2 проходит на вход канала 1.2 селекции и возбуждает его. В момент времени i tj + ietp /2 изменяются уровни на выходах 16.2 и 16.3. Аналогичным образом следующие импульсы (помеховые) запускают в моменты времени и t ц каналы 1.3 и 1.4 селекции. Через время ()Т+ + i сто /2 после запуска каждого канала на выходах соответствующих генераторов 6.1 стробов формируются стробирующие сигналы у; (фиг. 2в). Периодические импульсы выделяются соответствующими элементами И 7.i и появляются -на выходных шинах (фиг. 2г). На выходах каналов селекции, временно задействованных непериодическими (помеховыми) импульсами, сигналы отсутствуют (фиг. 2г, 13.3, 13.4). В случае непериодичности воздействовавшего сигнала после переполнения пересчетного блока канал селекции вновь становится незадействованным (для канала 1.1 селекции в момент времени i g ). Уровень напряжения на выходу 16.1 вновь становится единичным. Однако этот уровень появляется в моменты существования стробов возбужденных каналов селекции, чтобы не захватить повторно уже выделяемую ППИ. По истечении указанного времени (v-(nn-1)Tte(i ) после захвата помеховыми импульсами освобождаются каналы 1.3 и 1.4 селекции невозбужденный канал селекции с минимальным номером 1.1 захватывается вторым импульсом второй ППИ (t i,). Таким образом, каналы 1.1 и .2 селекции оказались захваченными ППИ 2 и ППИ 1 соответственно. I Каналы 1.3 и 1.4 селекции находятся как бы в поиске ППИ. Время от времени они возбуждаются, а затем по мере переполнения своих пересчетных блоков опять возвращаются в исходное состояние. Если все каналы селекции к моменту прихода очередного импульса оказываются задействованными, то селектор не реагирует на этот импульс (моменты времени ifij t нэ фиг. 2). При достаточном количестве каналов селекции можно обеспечить вероятность захвата одного из каналов селекции первым же импульсом каждой ППИ из входного потока, равную 1, 711 Режим захвата очередного импульса из входного сигнала, не относящегося к селектируемым ППИ, осуществляется с помощью коммутатора 11 и элементов И 10.1 ... 10.N, а режим селекции с помощью элементов И 7.1 ... 7.N. Подавление (онуление) уровней выходных сигналов коммутатора 11 во время 08 существования стробов выделяемых ПГМ предупреждает повторный захват различными каналами селекции одной и той же ППИ. Режим селекцированйя . каждой из вьщеляемьгх ППИ не сбивается при появлении во помеховых импульсигналевходом

СЕЛЕКТОР ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, содержащий первый канал селекции-, включающий в себя последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, генератор полустробов, второй элемент ШШ, генератор задержки, генератор стробов и первый элемент И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а второй вход подключен к входной шине, первому входу второго элемента И и первому входу пересчетного блока, второй вход которого соединен с выходом генератора стробов, выход - с первым входом элемента ЗАПРЕТ, второй вход которого, подключен к выходу генератора полустробов, а выход - к второму входу второго элемента ИЛИ, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности раздельной селекции нескольких периодических импульсных последовательностей, имеющих одинаковый период следования, в него введены N -1 каналов селекции, выполненных аналогично первому каналу селекции, и коммутатор, каждый вход из первой группы входов которого подключен к выходу генератора задержки соответствующего канала селекции, каждый вход из второй группы входов подключен к выходу генератора стробов . (Л соответствующего- канала селекции, а каждый из выходов группы выходов подключен к второму входу второго элемента И соответствующего канала селекции, причем в каждо из N каналов селекции выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, -а выход первого элеменсо сд та И подключен к соответствующей выходной айне. 4ib 4i

Примечание. Знаком 4f обозначено кода. произвольное значение разряда .

Фт,3

иг. .