Управляемый генератор импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K3/72 

to

05 СП

СО 4 « Изобретение относится к импульсной технике и может быть использован в устройствах электронных вычислительных машин и дискретных системах контроля. Целью изобретения является пйвышение помехоустойчивости за счет син хронизации моментов занесения управляющих кодов и расширение функционал ных возможностей управляемого генератора импульсов за счет формировани серий импульсов. На фиг. 1 представлена функциональная схема управляемого генератора импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Управляемьй генератор импульсов содержит (фиг 1) регистр 1, -выходы которого соединены с входами дешифра тора 2, инвертор 3, линию задержки 4 отводы которой соединены с первыми входами блока 5 элементов И, выходы дешифратора 2 подключены к вторым входам блока 5 элементов И, выходы которого через элемент ИЛИ 6 соедине ны со входом инвертора 3, выход кото рого является выходной шиной устройства, счетчик 7 импульсов, триггер 8 режима, элементы ИЛИ 9 и 10, инверто 11, элемент И 12, элемент запрета . 13 и элемент ИЛИ-НЕ 14, входы элемен та ИЛИ-НЕ 14 подключены к отводам ли нии задержки 4, а выход - к прямому ВХОДУ элемента запрета 13, инверсный вход элемента запрета 13 соединен с прямым выходом триггера 8, единичный вход которого является первой управляющей шиной 15 устройства, а нулево вход - второй управляющей шиной 16 устройства, установочные входы регистра 1 подключены к информационным шинам 17 устройства, первый вход эле мента ИЛИ 9 является входной шиной 18 Запуск устройства, второй вход элемента ИЛИ 9 соединен с выходом инвертора 11, а третий вход элемента ИЛИ 9 подключен к выходу элемента запрета 13; выход элемента ИЛИ 9 соединен с входами синхронизации регистра 1 иСчетчика 7, установочные входы которого подключены к информационным шинам 19 устройства, а вычитающий вход соединен с выходом элемента И 12, первый вход элемента И 12 подкидачен к прямому выходу триггера 8, а второй- к входу .линии задержки 4, выходы счетчика 7 подключены к входам элемента ИЛИ 1C, выход .которого соединен с входом инвертора 941 11 и третьими входами блока 5 элементов И. Временная диаграмма работы управляемого генератора (фиг. 2) изображена только для случая генерации периодических колебаний с периодами следования Т , Tj и TI, где - время задержки первой секции линии задержки 4; tjAj - время задержки первых двух секции линии задержки 4; время задержки m секций линии задержки 4; ti и t4 - моменты запуска генератора для генерации импульсов с периодом следования t - момент запуска генератора для генерации импульсов с периодом следования Т t 3 - момент запуска генератора для генерации импульсов с периодам следования - сьммарное максимальное время переключения регистра 1 и дешифратора 2. В исходном состоянии на выходе инвертора 3 постоянный высокий потенциал. Устройство работает в режиме периодических колебаний заданной длительности и в режиме задания серий импульсов, которые задаются с помощью триггера 8, при возбуждении его нулевого входа по шике 16 задается режим периодических колебаний заданной длительности, а единичного входа по шине 15 - режим серий импульсов. В режиме периодических колебаний на первый вход элемента ИЛИ 9 подается сигнал начального запуска устройства по шине 18, который с его выхода поступает на синхронизирующие входы регистра 1 и счетчика 7, а на ихустановочные входы поступают коды через информационные шины 17 и 19 устройства. Для генерации импульсов с периодом следования, например, Т в регистр 1 необходимо занести код, при котором окажется возбужденным первый выход дешифратора 2 (фиг. 2о,). При этом в счетчик 7 достаточно занести любой код, отличный от нулевого. Положительный перепад напряжения с перво- го выхода дешифратора 2 подается на второй вход первого элемента И блока 5, на первый вход которого подается положительный потенциал с первого отвода линии задержки 4, (фиг, 2г ), а на третий вход - положительный потенциал с выхода элемента ИЛИ 10, обусловленньй записанным в счетчик 7 кодом, отличным от нулевого. Иоложител1111ЬП1 пкрочад напряжения пройдя через первый элемент И блока 5 и элемент ИЛИ 6, инвертируется ин вертором 3, и на его выходе появляе ся отрицательный перепад напряжения являюпщйся задним фронтом выходных импульсов генератора. Этот отрицательный перепад поступает на вход ли нии задержки 4 и через время , появляется на ее первом отводе и перво входе первого элемента И блока 5. Так как при этом элемент И блока 5 закрывается, на его выходе образуется низкий уровень напряжений (остальные элементы И блока 5 тоже закрыты) , который через элемент ИЛИ 6 поступает на вход инвертора 3, где инвертируется. Таким образом, формируется передний фронт выходных импульсов . Положительный перепад с выхода ин вертора 3 снова поступает на вход ли нии задержки 4 и через время t,,ftj появляется на ее первом отводе и перво входе первого элемента И блока 5, за тем, пройдя его, опять инвертируется и так далее. Таким образом, устройство будет генерировать импульсы с периодом следования Т . При необходимости генерировать им пульсы с другим периодом следования, например Т, в регистр 1 следует занести такой код, чтобы оказался возбужденным второй выход дешифратора 2 (фиг. 7.6), Для устойчивой работы устройства необходимо, чтобы занесение кода в регистр 1 выполнялось в момент времени, когда на всех выхода линии задержки 4 присутствует низкий потенциал. Этот момент фиксируется элементом ИЛИ-НЕ 14, на выходе которого формируется положительный перепад напряжения, поступающий на прямо вход элемента запрета 13. На инверсный вход элемента запрета 13 в это время поступает низкий потенциал с прямого выхода триггера 8. Разрешающий потенциал с выхода элемента запрета 13 через третий вход элемента ИЛИ 9 поступает на синхронизирующие входы регистра 1 и счетчика 7, обеспечивая занесение нового управляющего кода. Итак, в момент времени tj в регистр 1 будет занесен новый код для генерации импульсов с периодом следования Tj. Через промежуток времени it первый элемент И блока 5 окажет ся OTKjiK 4eHF)biM, а ня F TOPOM Хо.и второго элемента И Гмкжа 5 ггоявится управляющ1 й потенциал с второго выхода дешифратора 2. Теперь в работе будут участвовать первые две секции линии задер хки 4, с временем задержки t,,j t, (фиг. 2г ,й ). В результате этого на выходе генератора будут формироваться импульсы с периодом следования Т 2t,,,j Tj , пока в регистр 1 не будет занесен новый управляющий код. Генерация импульсов с максимальным периодом следования Т, 2t,, осуществляется при занесении в регистр 1 кода, при котором будет возбужден т-й выход дешифратора 2 (фиг. 2Ь). При этом в цепь обратной связи с помощью элемента И блока 5 будут включены все m секции линии задержки 4, суммарное время задержки которых равно t (фиг. 2 г , д , е , W ) . Для остановки генератора в регистр 1 заносится нулевой код, при котором будет возбужден нулевой выход дешифратора 2, поэтому все элементы И блока 5, с помошью которых производится подключение секций линии задержки 4, отключены и на выходной шине устройства (инвертора 3) постоянный высокий потенциал. Для перевода устройства в режим работы для генерации серий .ограниченных последовательностей импульсов с заданным периодом следования возбуждается единичньсй вход триггера 8 по шине 15, на прямом выходе которого устанавливается высокий потенциал. На первый вход элемента ИЛИ 9 снова подается сигнал начального запуска по шине 18, который поступает далее на синхронизирующие входы регистра 1 и счетчика 7, обеспечивая тем самым занесение в них необходимых кодов через установочные входы. При этом в регистр 1 заносится код, обеспечивающий необходимый период следования генерируемых импульсов, а в счетчик 7 - их число в заданной последовательности.(серии). После установки кода в регистре 1 устройство начинает генерировать последовательность импульсов с периодом следования, определяемым записанным кодом. При формировании переднего фронта очередного импульса положительный перепад напряжения с выхода

инвертора 3 поступает на второй вход элемента И 12, на первый вход которого подается высокий потенциал с прямого выхода триггера 8.

Сигнал с выхода элемента И 12 поступает на вычитающий вход счетчика 7 и уменьшает его содержимое на едини УПоявление очередного импульса на

выходной шине устройства (инвертора 3) снова уменьшает содержимое счетчика на единицу.

Так продолжается до тех пор, пока количество импульсов в последовательности не достигнет заданного числа.К этому моменту счетчик 7 обнулен, вследствие чего на выходе эдемента ИЛИ 10 появится отрицательный перепад напряжения, который отключит все элементы И блока 5. Генератор прекращает работу.

Одновременно сигнал с выхода элемента ИЛИ 10 через инвертор 11 и вто- 25 чены

рой вход элемента ИЛИ 9 поступает на синхронизирующие входы регистра .1 и счетчика 7, разрешая запись в них новых кодов. На этом цикл работы устройства в режиме формирования серий импульсов заканчивается.

В следующем цикле можно изменить число генерируемых импульсов той же длительности- либо задать новый период их следования.

Изменение длительности импульсов в одной серии не допускается. С этой целью в генераторе предусмотрена блокировка записи кода в регистр 1 до окончания цикла работы устройства (генерации серии). При этом, когда на всех выходах линии задержки 4 будет низкий потенциал, сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ 14 не пройдет через элемент запрета 13 и далее через третий вход элемента ИЛИ 9 на синхронизирующие входы регистра 1 и счетчика 7, так как на инверсный вход элемента запрета 1-3 в это время поступает высокий потенциал с прямого выхода триггера 8.

о О р е т е и и я

я

УправляемьпЧ генератор импульсов, содержащий первый инвертор, выход которого соединен с входом линии задержки, отводы которой соединены с первыми входами блока элементов И, выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены с входом первого инвертора, выход которого подключен к выходной шине устройства, вторые входы блока элементов И соединены с выходами дешифратора, входы которого подключены к выходам регистра, установочные входы которого подключены к первым информационным шинам устройства, отличающийся тем, что, с целью повьпцения помехоустойчивости и расширения функциональных возможностей, в него введены счетчик импульсов, триггер режима, второй и третий элементы ИЛИ, второй инвертор, элемент И, элемент запрета и элемент ИЛИ-НЕ, входы которого подклюход подключен к прямому входу элеVieHTB запрета, инверсный вход которого соединен с прямым выходом триггера режима, единичный вход которого подключен к первой управляющей шине устройства, а нулевой вход подключен к второй управляющей шине устройства, первый вход второго элемента ИЛИ подключен к шине запуска, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом второго инвертора, третий вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом элемента запрета, а выход второго элемента ИЛИ подключен к входам синхронизации регистра и счетчика импульсов, установочные входы которого подключены к вторым информационным шинам устройства, а вычитающий вход соединен с выходом элемента И, перк отводам линии задержки, а вход которого подключен кпрямому выходу триггера режима, а второй вход подключен к входу линии задержки, выходы счетчика импульсов подключены к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вхо.дом второго инвертора и третьими входами блока элементов И.

фиг. 2

Изобретение может быть использовано в устройствах электронных вычислительных машин и дискретных системах контроля. Цель изобретения повышение помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей устройства. Генератор импульсов содержит регистры 1, дешифратор 2, инвертор 3, линию 4 задержки, блок 5 элементов И, элемент ИЛИ 6, Введение счетчика 7 импульсов, триггера 8 режима, элементов ИЛИ 9 и 10, инвертора 11, элемента И 12, элемента 13 запрета, элемента ИЛИ-НЕ 14 и образование новых связей между элементами устройства синхронизирует моменты занесения управляющих кодов и обеспечивает формирование серий импульсов. 2 ил.