Устройство для формирования серий импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K3/64 

Изобретение относится к импульсной ехнике и может быть использовано в стройствах вычислительной техники, где необходимо формирование перемен- ной импульсной последовательности.

Цель изобретения - повышение наг дежности работы устройства за счет упрощения схем регулирования паузы и числа импульсов в серии.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для формирования серий импульсов;.на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Устройство для формирования серий импульсов содержит два многовходовых элемента И 1 и 2, группу 3 счетчиков импульсов с переменным коэффициентом пересчета, два блока 4 и 5 элементов И, триггер 6, первый и второй выходы 1 ;оторого соединены соот- : ветственно с первыми входами первого. и второго элементов И 7 и 8, вторые ; входы которых соединены с входной шиной 9, а выходы являются выходами устройства, кольцевой регистр 10 сдвига, вход которого соединен с шиной 1 1 начальной установки, а выходы через последовательно соединена ные первый блок /4 элементов И и группу 3 счетчиков импульсов с переменным коэффициентом пересчета соединены с входами первого многовкодо- вого элемента И I, с помощью которого формируются серии импульсов на первом и пауз на втором выходах устройства, причем вторые входы первого блока 4 элементов И соединены между собой, установочные входы группы 3 счетчиков импульсов с пере- менным коэффициентом пересчета, соединены с выходом второго элемента И блока 5, три линии 12-14 задержки, два элемента И-НЕ 15 и 16,два инвертора 17 и 18, вход инвертора 17 соединен с выходом многовходового эле- мента И 1, а выход соединен с первым входом элемента И-НЕ 15, : выход которого соединен с R -входом триггера 6 и первым входом.первого элемента И блока 5, выход которого че-, рез линию 12 задержки соединен с пер вым входом второго элемента И блока 5, а второй вход соединен с шиной 11 начальной установки и первым входом третьего элемента И блока 5, второй :-,вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 16, вторьм входом первого элемента И блока 5

5

0

5

0

5

0

5

0

5

и входом кольцевого регистра 10 сдвига, а выход соединен с G, -входом триггера 6, первый выход которого через линию 13 задержки соединен с вторым входом элемента fi-HE 15, а второй через линию 14 задержки - с первым входом элемента И-НЕ 16, второй вход которого через инвертор 18 соединен с выходом многовходового элемента И 2, входы которого соединены с выходами группы 3 счетчиков с переменным коэффициентом пересчета, которые формируют серии импульсов на втором и пауз на первом выходах устройства, причем входная шина 9 соединена с вторыми входами элементов И блока 4.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу начальной установки, поступающим с шины 11 (фиг.2а), кольцевой регистр 10 переводится в исходное состояние. Сигнал начальной установки через третий элемент И блока 5 (фиг.2с) проходит на вход триггера 6 и устанавливает его в единичное состояние (фиг.26) так, что на его выходе находится единич - ный потенциал, разрешающий прохождение входных импульсов через элемент И 7 на первый выход устройства для формиройания серий импульсов, что и определяет формирование первой серии импульсов по этому выходу. Нулевой потенциал на другом выходе тригге- ра 6 (фиг.2в) запрещает прохождение входных импульсов через элемент И 8 на второй выход устройства для формирования серий импульсов, что определяет формирование первой паузы по этому выходу, равной по длительности первой импульсной серии на первом вькоде. Сигнал начальной установки через второй элемент И блока 5 поступает на установочные входы группы 3 счетчиков с переменным коэффициентом пересчета и обнуляет содержимое всех счетчиков. Итак, после прохождения сигнала начальной установки триггер 6 находится в единичном состоянии, все счетчики группы 3 обнулены, в первом разряде кольцевого сдвигового регистра 10 записана единица, а во всех остальных разрядах - нули. Входные сигналы на шину 9 начинают поступать в момент окончания сигнала Нгччальной установки (фиг.2а и 2г|..

3

Входные сигналы по шине 9Гфиг. поступают на вторые входы элементов И блока 4, к первым входам которых подключены выходы разрядов Кольцевого регистра 10. Единичный потенциал на выходе первого разряд регистра 10 и нулевой во всех остальных выходах определяет прохождение входных импульсов через первый из элементов И блока 4 на счетный вход первого счетчика группы 3 счетчиков. За счет непрерывного поступления входных импульсов содержмое счетчика растет до тех пор, пока на его з -выходе не, появится нулевой потенциал (фиг.2н), которы через многовходовый элемент И 2 попадает в виде единичного потенциал на вход элемента И-НЕ 1 6 (фиг.2п) но, так как на первом его входе по

тенциал низкого уровня, поступающий - с выхода триггера 6 (фиг.2в) через линию 14 задержки (фиг.2л), то на выходе элемента И-НЕ 16 (фиг.2р) изменение уровня сигнала не происходит. Первый счетчик из группы 3 счетчиков продолжает подсчитывать входные импульсы, пока на его е -выходе не появится нулевой потенциал (фиг.2д), который через многовходовый элемент И 1 и инвертор 7 попадает в виде единичного потенциала (фиг.2е) на первый вход элемента И-НЕ 15. Так как на втором входе элемента И-НЕ 15 единичный потенциал, то благодаря единичному потенциалу на выходе триггера 6 (фиг.2б) на выходе элемента И-НЕ 15 появится потенциал нулевого уровня (фиг.2ж), который попадая на вход триггера 6 перебрасьта- ет его в нулевое состояние (фиг.26), а пройдя через первый элемент И блока 5 (фиТ-.Зз) линию 12 задержки (фиг.2к) и второй элемент И блока 5 обнулит группу 3 счетчиков. На этом- устройство заканчивает формирование первой серии импульсов по первому выходу и паузы по второму. Линия 12 задержки введена в устройство для обеспечения устойчивой работы триггера 6, так как элементы, входящие в устройство, могут иметь разное время срабатывания. Величина задержки показана на фиг.2, как

25

30

40

45

де нб появится нулевой потенциал (фиг.2н), который пройдя через мног входовый элемент И 2 и инвертор 18 поступает в виде единичного потенциала на второй вход элемента И-НЕ 16(фиг.2п). На первом входе элеме та И-НЕ 16 присутствует единичньй потенциал, который поступает со вто рого выхода триггера 6 (фиг.2в) через линию 14 задержки (фиг.2л). Так как на первом и втором входах элеме та И-НЕ 16 единичньй потенциал, то на его вьгходе появится низкий потен циал (фиг.2р),которьй поступает на вход кольцевого регистра 10 сдвш а и единицу из его первого разряда сдвигает во второй, определяя тем самым выбор следующего счетчика, ко торый определяет длительность следу щих серий и пауз импульсов на выхо- 35 дах, в то же время низкий потенциал с выхода элемента И-НЕ 16, пройдя через третий элемент И блока 5 (фиг.2с), установит триггер 6 в еди ничное состояние (фиг.2б), а поступая на установочные входы группы 3 счетчиков через первый элемент И блока 5 (фиг.2з), линию 12 задержки (фиг.2к) и второй элемент И блока 5, обнулит счетчики группы 3 счетчиков. На этом устройство закан чивает формирование первой серии им пульсов на втором выходе и паузы на первом.

В дальнейшем работа устройства идет по тому же пути, при этом сдви единицы по разрядам кольцевого регистра 10 определяет выбор счетчика из группы 3 счетчиков, согласно коэффициенту пересчета которого фор50

Нулевое состояние триггера 6 опре- мируется сначала серия импульсов на деляет начало формирования первой первом выходе и пауза на втором и серии импульсов по второму выходу устройства с выхода элемента И 8,

(после смены состояния триггера 6) пауза на первом и серия импульсов на

5

0

5

0

0

5

так как на его первом входе присутствует потенциал высокого уровня, в то же , время на первом входе элемента И 7 потенциал низкого уровня, запрещающий прохождение импульсов через него, что определяет начало формирования паузы на первом выходе. Так как состояние кольцевого регистра 10 сдвига не изменяется, то первый счетчик группы 3 счетчиков вновь начинает подсчитьшать импульсы, поступающие на его счетный вход че- рез первый элемент И блока 4 по шине 9 (фиг.Зг), пока на его з -выходе нб появится нулевой потенциал (фиг.2н), который пройдя через многовходовый элемент И 2 и инвертор 18 поступает в виде единичного потенциала на второй вход элемента И-НЕ 16(фиг.2п). На первом входе элемента И-НЕ 16 присутствует единичньй потенциал, который поступает со второго выхода триггера 6 (фиг.2в) через линию 14 задержки (фиг.2л). Так как на первом и втором входах элемента И-НЕ 16 единичньй потенциал, то на его вьгходе появится низкий потенциал (фиг.2р),которьй поступает на вход кольцевого регистра 10 сдвш а и единицу из его первого разряда сдвигает во второй, определяя тем самым выбор следующего счетчика, который определяет длительность следующих серий и пауз импульсов на выхо- 5 дах, в то же время низкий потенциал с выхода элемента И-НЕ 16, пройдя через третий элемент И блока 5 (фиг.2с), установит триггер 6 в единичное состояние (фиг.2б), а поступая на установочные входы группы 3 счетчиков через первый элемент И блока 5 (фиг.2з), линию 12 задержки (фиг.2к) и второй элемент И блока 5, обнулит счетчики группы 3 счетчиков. На этом устройство заканчивает формирование первой серии импульсов на втором выходе и паузы на первом.

В дальнейшем работа устройства идет по тому же пути, при этом сдвиг единицы по разрядам кольцевого регистра 10 определяет выбор счетчика из группы 3 счетчиков, согласно коэффициенту пересчета которого фор0

мируется сначала серия импульсов на первом выходе и пауза на втором и

мируется сначала серия импульсов на первом выходе и пауза на втором и

(после смены состояния триггера 6) пауза на первом и серия импульсов на

5

втором выходах. Из последнего разряда кольцевого регистра 10 единица переписьшается в первый разряд и работа устройства повторяется.

Линии 13 и 14 задержки введены в устройство для обеспечения правилного его функционирования в случае, когда на первом и втором выходах необходимо сформировать одинаковые по длительности серии импульсов и паузы между ними, В этом случае сооветствующие входы мноГовхрдовьк элементов И 1 и 2 соединяются с одним выходом соответствующего счетчика группы 3 счетчиков. Когда счетчи досчитывает до заданного значения, то на йыходах многовходовых элементов И 1 и 2 .одновременно будет присутствовать нулевой потенциал, который, пройдя через соответствующие инверторы 17 и 18, появится в виде единичного потенциала,на входах элементов И-НЕ 16 и 15. В зависимости от состояния триггера 6 на одном из элементов И-НЕ 15 или 16 будет разрешающий единичный потенциал, а на его выходе - нулевой, который поменет состояние триггера 6. Так как в этот момент времени обнуления групп 3 счетчиков не происходит, то на одном ия выходов элементов И-НЕ 15 или 16 (в зависимости от состояния триггера 6) может сформироваться по

меха, вызьшающая ложное срабатьша- ние устройства. Благодаря линиям 13 и 14 задержки этого не произойдет так как линия задержки задерживает - разрешающий сигнал, появляющийся на одном из выходов триггера 6 после его перебрасьтания на время, равное 2 (фиг.2), пока не произойдет обнуления группы 3 счетчиков.

Формула изобретения

Устройство для формирования серий импульсов, содержащее два многовхог довых элемента И, группу счетчиков импульсов с переменным коэффициентом пересчета, два блока элементов И, триггер, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с входной шиной, а выходы являются выходами устройства, коль

0

5

цевой регистр сдвига, вход которого соединен с шиной начальной установки, а вькоды через последовательно соединенные первый блок элементов И и группу счетчиков импульсов с.переменным коэффициентом пересчета соединены с входами первого многовходо- вого элемента И, отвечающими за формирование серий импульсов на первом и пауз на втором выходах устройства, причем вторые входы первого блока элементов И соединены с между собой, также соединены между собой вторые входы группы счетчиков импульсов, с

переменным коэффициентом пересчета, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности, в него дополнительно введены три линии задержки, два элемента И-НЕ, два инвертора, вход первого из которых соединен с выходом первого многовхог- дового элемента И, а выход соединен с первым входом первого элемента И- НЕ, выход которого соединен с R-входом триггера и первым входом первого элемента И второго блока элементов И, выход которого через первую линию задержки соединен с первым входом второго элемента И второго блока элементов И, вькод которого соединен с установочными входами группы счетчиков импульсов с переменным коэф- .фициентом пересчета, а второй вход соединен с шиной начальной установ5 ки и первым входом третьего элемента И второго блока элементов И, вто- . рой вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, вторым входом первого элемента И второго блока

0 элементов И и входом кольцевого регистра сдвига, а выход соединен с S-входом триггера, первый выход которого через вторую линию задержки соединен с вторым входом первого элеменS та И-НЕ, а второй выход соединен через третью линию задержки с первьм входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого через второй инвертор соединен с выходом второго многовхо0 дового элемента И, входы которого, соединены с второй группой выходов группы счетчиков импульсов с переменным коэффициентом пересчета, -причем входная шина соединена с вторыми

55 входами элемейтов И первого блока элементов И.

0

-bJ

б

6.

г. д

и

П

п- р-LJ

П

11

и

0мг. 2