Управляемый генератор импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K3/64 

f

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в задающих программных устройствах для формирования периодически прямоугольных последовательностей с изменяемыми параметрами, в частност для контроля и настройки счетно-импульсной аппаратуры.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей управляемого генератора за счет управления задержкой появления импульсов по отношению к началу периода повторения импульсов при одновременном повышении надежности работы устройства.

На чертеже представлена функциональная схема управляемого генерато импульсов,

Управляемый генератор импульсов содержит задающий генератор 1 ,, счетчик импульсов 2, выходы которого соединены с первыми разрядными входами первого 3 и второго 4 блоков сравнения кодов, датчик 5 периода повторения импульсов, выходы которого соединены с вторыми входами первого блока 3 сравнения кодов, датчик 6 длительности импульсов, выходы которого соединены со вторыми разрядными входами второго блока 4 сравнения кодов, датчик 7 количества импульсов в серии, разрядные выходы которого соединены с разрядными входами управляемого делителя частоты 8, выход которого соединен с входами датчиков периода повторения импульсов 5, длительности импульсов 6 и количества импульсов в серии 7, первый RS-триггер 9, R-вход которого соединен с R-входом счетчика импульсов 2, а S-вход первого RS-триг- гера 9 соединен с выходом второго блока 4 сравнения кодов, датчик 10 задержки импульса, третий блок 11 сравнения кодов, второй RS-триг гер 12, элемент несовпадения 13,,первый 14, второй 15 и третий 16 D-тригге- ры, первую и вторуго группы 17.1- 1/.2N, 18.I-18.2N 2N последовательно соединенных инверторов, эл€;мент ИЛИ 19 и элемент И 20, выход которого соединен с С-входом счетчика импульсов 2, разрядные выходы которого связаны с первыми разрядными входами третьего блока 11 сравнения кодов, вторые разрядные входы которого соединены с разрядными выходами датчика 10,задержки импульса, вход

которого подключен к выходу управля емог о делителя частоты 8, связанного с первым входом элемента ИЛИ 19, инверсным выходом первого D-тригге- ра 14 и входом первой группы 17,1- 17.2N,, выход которой подключен к R- входу первого D-триггера 14, D-вход которого соединен с первой шиной 21 управления, D-вход третьего D-триггера 16 является второй шиной 22 управления, а прямой выход третьего D-триггера 16 соединен с первым входом элемента И 20, второй -вход которого подключен к выходу задающего генератора 1 и С-входам первого и третьего О-триггеров 14 и 16, причем; второй вход элемента ИЛИ 19 соединен со счетным входом управляемого делителя частоты 8, D-входом и инверснь м выходом второго D-триггера 15 и входом второй группы 18,1- 8,2N, выход которой подключен к R-входу второго D-триггера 15, С- вход которого связан с выходом первого блока 3 сравнения кодов, а выход элемента ИЛИ 19, который является первой выходной шиной 23 устройства, соединен с R-входом счетчика импульсов 2 и R-входом второго RS-триггера 12, S-вход которого подключен к выходу третьего блока 11 сравнения кодов, причем инверсные выходы первого 9 и второго 12 RS-триггеров подключены к первому и второму входу элемента несовпадения I3, выход которого является второй выходной шиной 24 устройства.

Управляемый делитель частоты 8 содержит счетчик импульсов 25, разрядные выходы которого соединены с первыми разрядными входами блока 26 сравнения кодов, вторые разрядные входы которого являются разрядными входами управляемого делителя часто- ты 8, D-триггер 27, группу 28.1-28.2N последовательно соединенных 2N инверторов и элемент ИЛИ 29, выход элемента ИЛИ 29 подключен к R-входу счетчика импульсов 26, а второй вход элемента ИЛИ 29 подключен к D- входу и инверсному выходу D-триггера 27 и входу группы 28.1-28.2N, выход которой связан с R-входом D- триггера 27, а С-вход D-триггера 27 соединен с выходом.блока 26 сравнения кодЪв, причем инверсный выход D-триггера 27 является выходом управляемого делителя частоты. Блоки

3

3, 4j 11 и 26 сравнения кодов, содержат п-входовой элемент И-НЕ 30 и п двухвходовых элементов совпадения 31, выходы которых соединены с входами п-входового элемента И-НЕ 30, входы п двухвходовых элементов совпадения 31 образуют первые и вторые разрядные входы блока сравнения кодов .

Датчики 5, 6, 7 и 10 показаны как пример их возможного вьтолнения с использованием п-разрядного регистра 32 и механических переключателей 33, однако они могут быть исполнены и другим образом, например использованием ПЗУ и счетчиков импульсов в таком включении, чтобы каждый импульс, поступающий от выхода управляемого делителя частоты 8 на входы датчиков 5,6,7 и 10, позволил выдать по разрядным выходам датчиков 5,6,7 и 10 свой заранее запрограммированный код чисел, определяющих период повторения, длительность задержки и количество импульсов в серии.

Группы 17.1-17.2N, 18.1-18.2N, 28,1-28.2N последовательно включенных 2N инверторов выполняют роль элементов задержки и определяют длительность импульсов, выдаваемых инверсными выходами D-триггеров 14, 15 и 27. Для надежной работы устройства длительность этих импульсов должна быть примерно в два раза мень ше периода повторения импульсов, поступающих от задающего генератора 1 .

Управляемый генератор импульсов работает следующим образом.

Пусть к какому-то определенному моменту времени от датчика 5 периода повторения импульсов на блок 3 сравнения кодов действует код числа i, от датчика 6 длительности импульсов на блок 4 сравнения кодов - код числа j (), от датчика 10 задержки импульса на блок II сравнения кодов - код числа k (k-cj), а от датчика 7 количества импульсов в серии на управляющие входы делителя частоты 8 - код числа га.

На управляющие шины 21 и 22 устройства действует потенциал логических 1, Первый отрицательный фронт импульса от задающего генератора 1 воздействует на С-вход третьего D- триггера 16 и переключает его в 1 состояние (если он в таком состоя249904

НИИ уже не находился). В таком состоянии триггер 16 поддерживается до тех пор, пока на второй шине 22 не появится логический О. В таком 5 случае ближайший отрицательньй фронт импульса от задающего генератора 1 переключит его в О состояние.

Тот же первый отрицательный фронт импульса от задающего генератора 1

10 переключает первый D-триггер 14 в 1 состояние. Появившийся логический О на инверсном выходе дтервого D-триггера 14 воздействует на его R-вход через первую группу 17.115 17.2N 2N инверторов, выполняющих

роль элементов задержки, и через время 2N, (где время задерж- ки распространения сигнала О от входа инвертора до его выхода) воз20 вращает триггер 14 в исходное состояние. Следующий отрицательный фронт тактового импу. сьса от задающего генератора 1 опять переключает первый триггер 14 в состояние,

25 и снова на его инверсном выходе формируется отрицательньй импульс длительностью периодом повторения Т, где TQ - период повторения импульсов задающего генератора

3Q 1. Сформированные импульсы воздействуют на установочный вход делителя частоты 8 и через элемент ИЛИ 19 на R-входы счетчика импульсов 2 и RS-триггеров 9 и 12, поддерживая их в нулевом состоянии. Те же импульсы передаются на выходную шину 23 устройства. На выходной шине 24 устройства - О потенциал, так как коды на входах элемента 13 совпадают, С прявлением логического О на управляющей шине 21 (на управляющей шине 22 поддерживается 1) генерация импульсов сброса первым D-триг- гером 14 прекращается, и первый отрицательный фронт импульса от задающего генератора 1, проходя через открытый элемент И 20, переключает счетчик импульсов 2 в первое состояние, соответствующее 1.

По мере поступления импульсов от

35

40

45

50,

задающего генератора 1 через открытый элемент И 20 на С-вход счетчика импульсов 2 на его разрядных выходах код изменяется от О до i,

55 . Когда в счетчике импульсов 2 зафиксируется код числа k, блок 1 1 сравнения кодов выдает отрицательный импульс длительностью Т,, , который переключает второй RS-триггер

12в 1 состояние. На шине 24 появляется 1 (коды на входах элемента

13не совпадают), которая является началом формируемого импульса и задержана относительно последнего импульса (начало периода повторения), выданного шиной 23, на время .

Счетчик 2 продолжает считать, и в момент, когда в нем зафиксируется код числа j, блок 4 сравнения кодов вьщает отрицательный импульс, который переключит RS-триггер 9 в 1 состояние. На шине 24 появляет- ся О (коды на входах элемента несовпадения 13 совпадают), означающий конец формирования длительности импульса, длительность которой является (j-k).

Счетчик импульсов 2 продолжает считать, и в момент, когда в нем зафиксируется код числа i, блок 3 сравнения кодов выдает отрицательньп импульс, передний фронт которого пе- реключает второй D-триггер 15 в 1 состояние. На инверсный выход второго D-триггера 15 с помощью группы I8.I-18.2N формируется отрицательный импульс, который воздейству- ет на С-вход счетчика 25 в делителе частоты 8, переключая его в следующее состояние, т.е. регистрируя заканчивание первого периода формируемых импульсов. Тот же импульс, проходя через элемент ИЛИ 19, возвращает счетчик импульсов 2 и триггеры 9 и 12 в исходное состояние и вьщает на шине 23 устройства сигнал о начале второго периода формирования импульса на шине 24 устройства.

Счетчик импульсов 3 продолжает считать вновь от О до i и указанный процесс продолжается до тех пор, пока на вход .делителя частоты 8 не потступит m импульсов периода повторения импульсов.

После того, как передний фронт nl-того импульса периода повторения импульсов поступит на вход делителя частоты 8, ei o счетчик 25 выдает на блок 26 сравнения кодов код числа т, который вызывает появление перепада на выходе блока 26 сравнения кодов. Упомянутый перепад, в свою очередь, вызывает формирование отрицательного импульса от ин:версно- го выхода триггера 27 с помощью 55 20

25 зо ..

5

5

0 5

пы 28,1-28.2N, Передний фронт этого импульса через элемент ИЛИ 29 возвращает счетчик импульсов 25 в нулевое состояние. Тот же импульс воздействует на входы датчиков 5,6,7 и 10, разрешая выдать на их выходы другие коды чисел, которые определяют новые параметры формируемой импульсной последовательности, например, для периода повторения импульсов i ,для длительности импульса j (), для задержки импульса k () и для количества импульсов т .

Счетчик импульсов 2 продолжает считать от нулевого состояния и указанный процесс повторяется, однако сейчас формируется m импульсов периодом повторения i Tjj, задержкой j Тд и длительностью ()-T.

Если на шине 22 появится логический О, третий триггер 16 отрицательным фронтом от ближайшего тактового импульса переключается в 0. состояние, поступление импульсов от задающего генератора 1 через элемент И 20 на С-БХОД счетчика.

Формирование импульсов прекращается, но состояние других элементов устройства не меняется, т.е. можно возобновхшть работу генератора с того же места, где она прекратилась, подавая на третий D-триггер 16 логическую i,

Формула изобретения

1. Управляемый генератор импульсов, содержащий задающий генератор, счетчик импульсов, разрядные выходы которого соединены с первыми разрядными входами первого и второго блоков сравнения кодов, датчик периода повторения импульсов, разрядные выходы которого соединены с вторыми разрядными входами первого блока сравнения кодов, датчик длительности импульсов , разрядные выходы которого соединены с вторыми разрядными входами второго блока сравнения кодов, датчик количества импульсов в серии, разрядные выходы которого соединены с разрядными входами управляемого делителя частоты, выход которого соединен с входами датчиков периода повторения импульсов, длительности импульса и количества импульсов в серии, первый RSтриггер, R-вход которого соединен с R-входом счетчика импульсов, а S- вход соединен с выходом второго блока сравнения кодов, отличающееся тем, что, с целью расши- рения функциональных возможностей при одновременном увеличении надежности работы- устройства, в него введены датчик задержки импульса, третий блок сравнения кодов, второй RS-триггер, элемент несовпадения, первый, второй и третий В-триггеры, первая и вторая группы последовательно соединенных 2N инверторов, элементы ИЛИ и И, причем выход эле- мента И соединен с С-входом счетчик импульсов, разрядные выходы которого соединены с первыми разрядными входами третьего блока сравнения кодов, вторые разрядные входы кото- рого соединены с разрядными выходами датчика задержки импульсов, вход которого подключен к выходу управляемого делителя частоты, установочный вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, инверсным выходом первого D-триггера и входом первой группы последовательно соединенных 2N инверторов, выход которой подключен к R-входу первого D- триггера, D-вход которого соединен с первой шиной управления устройства, D-вход третьего D-триггера соединен с второй шиной управления устройства, прямой выход третьего D- триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого поключен к выходу задающего генератора и С-входам первого и третьего D- триггеров, при этом второй вход элемента ИЛИ соединен с счетным входом управляемого делителя частоты, D-BX дом и инверсным выходом второго D- триггера и входом второй группы последовательно соединенных 2N инвертора, выход которой подключен к R- входу второго D-триггера, С-вход которого соединен с выходом первого блока сравнения кодов, выход элемен

Редактор И.Сегляник

Составитель Р.Матвеева Техред Л.Олейник

1963/57

Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

j tO «( 2о 25

0

0

S

t-LTlH соединен с первой выходной шиной устройства, .R-входом счетчика импульсов и R-входом второго RS- триггера, S-вход которого подключен к выходу третьего блока сравнения кодов, причем инверсные выходы первого и второго RS-триггеров подключены к первому и второму входам элемента несовпадения, выход которого соединен с второй выходной шиной устройства.

2.Генератор по п. 1, о т л и - чающийся тем, что управляемый делитель частоты содержит счетчик импульсов, разрядные выходы ко-, торого соединены с первыми разрядными входами блока сравнения кодов, вторые разрядные входы которого соединены с разрядными входами управляемого делителя частоты, D-триг- гер, группу последовательно соединенных 2N инверторов и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с установочным входом управляемого делителя частоты, выход элемента ИЛИ соединен с R-входом счетчика импульсов, второй вход элемента соединен с D- входом и инверсным выходом D-триггера и входом группы последовательно соединенных 2N инверторов, выход которой связан с R-входом D-триггера,

а С-вход D-триггера соединен с выходом блока сравнения кодов, причем инверсный выход D-триггера -соединен с выходом управляемого делителя частоты.

3.Генератор по п. 1, отличающийся тем, что блоки сравнения кодов содержат п-входовой элемент li-HE, выход которого соеди- пен с выходом блока сравнения кодов, и п-двухвходовых элементов совпадения , выходы которых соединены с входами п-входового элемента И-НЕ

а входы п-двухвходовых элементов совпадения соединены с первыми и вторыми разрядными входами блока сравнения кодов.

Корректор А.Зимокосов

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в задающих программных устройствах для формирования периодических последовательностей импульсов с изменяемыми параметрами, например для контроля и настройки счетно-импульсной аппаратуры. Цель изобретения - рас- игиренпе функциональных возможностей достигается путем управления задержкой появления импульсов по отношению к началу периода повторения импульсов при одновременном повышении надежности устройства. Для достижения поставленной цели в управляемый генератор импульсов дополнительно введены датчик задержки импульса 10, третий блок сравнения кодов 11, второй RS-триггер 12, элемент совпадения 13, три D-триггера 14, 15 и 16, две группы из 2N последовательно соединенных инверторов 17.1-17.2N, 18.1- 18.2N, логические элементы ИЛИ 19 и И 20. 2 з.п. ф-лы. 1 ил. I (Л r.ff