Устройство для формирования серий импульсов Советский патент 1987 года по МПК H03K3/64 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использс ва- но в автоматических устройствах управления и контрольно-измерительной аппаратуре для проворки импульсных устройств.

Целью изобретения является рение функциональных возможностей устройства.

На фиг,1 приведена функциональная схема устройства для формировани ь серий импульсов; на фиг, 2 - функциональная схема блока управления; на фиг. 3 - алгоритм управления устройством.

Устройство для формирования с(5рий импульсов содержит генератор 1 опорных импульсов, первый элемент И 2,, первый пересчетный блок 3, второй элемент И 4( второй пересчетный 15лок 5, триггер 6 запуска, триггер 7, элемент ИЛИ 8, шифратор 9, третий 10, четвертый 11 элементы И, элемент ПЕ 12-5 третий пересчетный блок 1:, триггер 14 конца счета, триггер 15 останова, формирователь 16 корот:к:их импульсов5 первый 17, второй 18 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 19 управления, адресную шину 20, шину 21 данных, шину 22 сигналов управления, вы ходкую шину 23 внешней синхронизации устройства, вькодную шину 24 конца счета устройства и выходную шину 25 импульсного сигнала устройства, причем первый выход элемента И 2 соединен со счетным входом первого пересчетного блока 35 первьш вход - с входом запуска первого пересчетьиэго , блока 3, а второй вход. - с первым вхо

дом второго элемента И 4, выход которого подключен к счетному входу второго пересчетного блока 5, вход запуска которого соединен с вторые: входом второго элемента И 4, единичный выход триггера 7 соединен с вторым входом второго элемента И 4 S вход - с выходом второго пересчетного блока 5| а R-вход - с выходок зле- равления соединены с адресной шиной мента ИЛИ В, первая группа выхог,ов 20, шина 21 данньк соединена с входа- шифратора 9 соединена с входами уста- 50 блока 19 управления, шина 22 сигновки первого пересчетного блока 3, вторая группа выходов - с входами установки второго пересчетного блока 5j первый вход элемента И11И 8 соединен с выходом первого пересчетнс:го блока 3 Е, первый выход блок:а 19 управления соединен с D-входом триггера 6 запуска, R-вход, которого соединен с вторым выходом блока 19 управленияg

налов управления - с восьмыми входами блока 19 :7правления.

Блок 19 управления (фиг,2) содержит клавиатуру 26j селектор 27 адре- 2 cap дешифратор 28 адреса,, первую 29 и вторую 30 группы элементов И, первый 31 и второй 32 рег истры,

Шифратор 9 может бьп-ь вьоаолнен на дешифраторе и трех регистрах.

fO

«5

20- 3 оовторым входом элемента ИЛИ 8, первым входом третьего элемента И 10 и входом запуска третьего пересчетного блока 13, группа входов которого соединена с третьей группой выходов шифратора 9, первая группа входов которого связана с первой группой выходов блока 19 управления, вторая группа выходов которого подключена к второй группе входов шифратора 9 выход генератора 1 опорных импульсов соединен с первым входом четвертого элемента И 11 и входом элемента НЕ 12, выход которого соединен с тактовым входом триггера 6 запуска, единичный выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И 11 и шиной 23, третий вход четвертого элемента И М соедш-ieH с нулевым выходом триггера 15 остановад информационный D-вход которого соединен с единичным выходом триггера 14 конца счета и шиной 24,, выход третьего пересчетного блока 13 соединен с

25 S-входом триггера 14 конца счета,

R-вход которого подключен к третьему выходу блока 19 управленияj четвертый выход которого соединен с R-BXO- дом триггера 15 останова, С-вход которого соединен с выходом формирователя 16 и вторым входом третьего элемента И.10, выход которого соединен со счетным входом третьего пересчетного блока 13, пятый выход блока 19 управления соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ РШИ 17, второй вход которого соединен с шиной 25 и выходом второго элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18, первый вход кото Q рого подключен к шестому вьгходу блока 19 управления, второй вход - к единичному выходу триггера 7 и первому входу первого элемента И 2 выход четвертого элемента И 11 соеди45 иен с вторьп входом первого элемента И 2 и первь1м входом второго элемента И 4, седьмые входы блока 19 уп35

налов управления - с восьмыми входами блока 19 :7правления.

Блок 19 управления (фиг,2) содержит клавиатуру 26j селектор 27 адре- 2 cap дешифратор 28 адреса,, первую 29 и вторую 30 группы элементов И, первый 31 и второй 32 рег истры,

Шифратор 9 может бьп-ь вьоаолнен на дешифраторе и трех регистрах.

Пересчетный блок 3 формирует длительность импульса, а пересчетный блок 5 - длительность паузы в импульсной последовательности на выходе устройства.

Генератор 1 опорных импульсов вы- рабатьшает импульсы опорной (эталонной) частоты и является времязадаю- щим элементом устройства.

Управление устройством осзпцест- вляется от магистрали ЭВМ с помощью клавиатуры 26, включающей адресную шину 20, шину 2 данных и шину 22 сигналов управления в соответствии с алгоритмом (фиг.З). На пшне 24 кон- ца счета вырабатьшается сигнал предварительной сигнализации при формировании импульсных серий с заданным количеством импульсов,

На шине 23 внешней синхронизации логический сигнал высокого уровня устанавливается синхронно с запуском устройства и предназначен для синхронизации внешних устройств, управляе- мьк данным устройством.

Шина 25 импульсного сигнала - основной функциональный вькод устройства, с которого снимается формируемая импульсная последовательность.

Устройство для формирования серий импульсов работает следующим образом

В исходном состоянии на втором вькоде блока 19 управления установлен низкий уровень сигнала (логический О), которым триггер 6 и триг- гер 7 сброшены. Сигналом высокого уровня (логическая 1) на нулевом выходе триггера 7 открыт элемент И 4 и подготовлен для загрузки пересчетный блок 5. По шестому выходу блока 19 управления на шине 25 импульсного сигнала задан логический уровень начального состояния,

До запуска устройства также необходимо выбрать режим работы и при формировании импульсной серии с за- .данным количеством импульсов подготовить схему останова устройства,Для этой цели подачей низкого потенциала по третьему выходу блока 19 управле- ния сбрасывается триггер 14, а по четвертому выходу блока 19 управления - триггер 15,

Поддерживая на четвертом выходе блока 19 управления низкий уровень сигнала, устройство генерирует непрерывную импульсную последовательность так как на нулевом выходе триггера 15 независимо от состояния в содов

С и D поддерживается высокий потенциал, разрешающий прохождение тактовых импульсов через элемент И 11.При установке высокого уровня на четвертом выходе (выбора режима работы устройства) блока 19 управления после сброса триггера 15 устройство подготовлено для останова после завершения формирования импульсной серии, По пятому выходу (выбора фронта синхронизации счета) блока 19 управления осуществляется выбор фронта счета импульсов, При логическом О на выходе блока 19 управления счет импульсов осуществляется по положительному фронту, а при логической 1 - по отрицательному фронту выходных импульсов устройства.

Для запуска устройства формирования серий импульсов необходимо разблокировать устройство установкой высокого потенциала на втором выходе (сброса устройства) блока 19 управления и подать на первом выходе (запуска) блока 19 управления высокий уровень сигнала, По первому после установки сигнала запуска отрицательному фронту опорных импульсов устанавливается в состояние 1 триггер 6, открывая для прохождения опорных импульсов элемен Г ИМ, с выхода которого импульсы поступают на первые входы элементов И 2 и 4. Сигнал с единичного выхода триггера 6 также поступает на шину 23 внешней синхронизации, которую можно использовать для синхронизирования управляемой данным устройством аппаратуры.

Через открытый элемент И 4 тактовые импульсы поступают на счетный вход пересчетного блока 5 для формирования длительности паузы по отрицательному фронту первого тактового импульса осуществляется загрузка W пересчетный блок 5 двоичного кода числа N1 с первой группы выходов шифратора 9, а при каждом последующем отрицательном фронте число N1, загруженное в пересчетный блок, уменьшается на единицу. При достижении N1 1 на выходе пересчетного блока 5 вырабатьшается отрицательный импульс, который устанавливает триггер 7 по S-входу в единичное состояние. Высокий уровень сигнала на единичном выходе триггера 7 открывает элемент И 2 а низкий уровень сигнала на нулевом выходе триггера 7 закрьтает элемент И 4. Далее тактовые импульсы уже поступают на счетный вход пересчетного блока 3 и начинается формирование длительности импульса идентично процессу формирования длительности паузы, т.е. по первому отрицательному фронту тактовых импульсов осуществляется запись в пересчетный блок 3 двоичного кода числа N2 с второй группы выходов шифратора 9 и при каждом последукщем такте число N2 уменьшается на единицу. При достижении N2 1 на выходе пересчетного блока 3 вырабатывается отрицательный импульс, триггер 7 сбрасывается через элемент ИЛИ 8, открывается элемент И 4 и закрьшает- ся элемент И 2. Далее процесс периодически повторяется и при каждом изменении состояния триггера 7 изменяется состояние на гаине 25 устройства Таким образом генерируется импульсная последовательность с длительностью паузы Т NlxT(,p и длительностью импульса Т N2x1 р , где N1 - двоичное число, загружаемое с шифратора 9 в пересчетный блок 5; N2 - двоичное число, загружаемое с шифратора 9 в пересчетный блок 3; Т - длительность периода опорных импульсов .

Если на четвертом выходе (выбора режима) блока 19 управления установ

лен логический О, триггер 15 заблокирован и устройство .работает в неп- 35 ронизация перезагрузки шифратора 9 рерывном режиме до подачи низкого . для изменения параметров генерируеуровня сигнала на второй выход (сброса устройства) блока 19 управления (схема возвращается в исходное состояние) либо до снятия высокого уровня 40 с первого выхода (запуска) блока 19

мых импульсов или количества импульсов в последующей серии. Состояние на шине 25 импульсного сигнала зависит от выбранного по пятому выхо ду (фронта счета ш-шульсов) блока 1 управления фронта счета. При подсчете импульсов по положительному фронту при окончании импульсной серии на 45 шине 25 установлен высокий уровень сигнала, а при подсчете отрицательных фронтов - низкий уровень сигнала.

управления (происходит останов),

Возможно изменение параметров генерируемых импульсов в процессе работы устройства путем записи новых кодов в шифраторе 9, так как загрузка пересчетных блоков осуществляется только в течение одного периода импульсов и изменение содержимого шифратора в период между двумя загрузками не нарушает работу устройства.

Для формирования импульсной серии с заданным количеством импульсов на третий и четвертый выходы блока 19 управления устанавливается высокий уровень сигнала.

После запуска устройства через первый элемент ИСКЛЮЧАЮПЩЕ ИЛИ 17 на

вход формирователя 16 коротких импульсов поступает прямая или инвертированная выходная импульсная последовательность в зависимости от логического состояния пятого выхода (выбора фронта синхронизации) блока 19 управления.

По каждому положительному фронту этой последовательности формирователем 16 коротких импульсов вырабатывает короткий тактовый импульс, который поступает на С-вход триггера 15 и через открытый элемент И 10 на счетный вход пересчетного блока 13.

В пересчетный блок 13 по первому отрицательному фронту тактового импульса загружается двоичный код числа N3 Кф-1 , где N(p - число подсчитываемых фронтов в формируемой серии,

и начинается уменьшение содержимого пересчетного блока 13 на единицу при каждом последующем тактовом импульсе. Триггер 14 находится в нулевом сос25

тоянии, следовательно, в триггер 15 на каждом такте также записывается О

и начальное состояние триггера 15 не изменяется, При достижении пересчетным блоком 13 значения N3 1 выходным импульсом блока устанавли- 30 веется в состояние 1 триггер 14, подготавливая для установки триггер 15. Единичное состояние триггера 14 является сигналом обратной синхронизации, по которому возможна синх40

мых импульсов или количества импульсов в последующей серии. Состояние на шине 25 импульсного сигнала зависит от выбранного по пятому выходу (фронта счета ш-шульсов) блока 19 управления фронта счета. При подсчете импульсов по положительному фронту при окончании импульсной серии на 45 шине 25 установлен высокий уровень сигнала, а при подсчете отрицательных фронтов - низкий уровень сигнала.

50

Таким образом, предлагаемое устройство для формирования серий импульсов позволяет вырабатывать как непрерьгоную последовательность импульсов с программируемой длитель- 55 ностью паузы и иштульса, так и одиночную серию с программируемым количеством импульсов и установкой начального и конечного логических состояний данной серии.

Кроме того, при использовании предлагаемого устройства в автоматизированной аппаратуре под управлением ЭВМ возможно формирование сложной импульсной последовательности, так как, используя сигнал обратной синхронизации на шине 24 конца счета устройства для запроса прерывания работы ЭВМ, возможна оперативная перегрузка содержимого шифратора 9, и устройство продолжает работу с но - выми параметрами импульсов и количеством в серии.

Блок 19 управления работает следующим образом.

Управляюш;ая ЭВМ на адресной шине 20 вырабатывает двоичный код адреса устройства, к которому осуществляется обращение. Одновременно при передаче данных от ЭВМ в устройство (в данном случае блок 19 управления) на шине 21 данных вырабатывается двоичный код данных и принимает активный уровень сигнал Синхронизация записи в шине 22 сигналов уп25 регистре 32 считывается состояние клавиатуры, т,е. через дешифратор 28 адреса выбирается вторая группа 30 элементов И и сигналом Синхронизация чтения информационное слово

30 через вторую группу 30 элементов И передается в шину 21 данных ЭВМ.При программном анализе данного кода определяется какая клавиша нажата, и происходит действие согласно алгоритравления. При передаче данных из устройства в ЭВМ активный уровень принимает сигнал Синхронизация чтения, по которому устройство должно вьщать код данных на шине 21 данных. Когда старшие разряды адреса на адресной шине 20 соответствует коду селектора 27 адреса, на выходе последнего вырабатьшается сигнал, разрешающий

работу дешифратора 28 адреса и откры- 5 му функционирования (фиг.З). вающий первую группу 29 элементов И. Данное устройство обеспечивает В зависимости от кода адресных сигналов дешифратор 28 адреса осуществляет выборку внутренних узлов блока 19 управления. На входы регистров 31 40 вом импульсов, так и непрерьшную им- и 32, а также на кодовые входы шифра- пульсную последовательность, тора 9 поступают сигналы шины 21 данных. Когда осуществлена выборка адреса регистров 31 и 32 через дешифратор 28, от ЭВМ поступает сигнал 45.

Устройство для формирования серий импульсов, содержащее генератор опор- ных импульсов, первый элемент И, первый выход которого соединен со счет- в регистры шифратора 9. На входы уп- 50 входом первого пересчетного бло- равления шифратора 9 от второй груп- ка, первый вход первого элемента И пы выходов блока 19 управления посту- подключен к входу запуска первого пе- пает следующая совокупность сигна- ресчетного блока, второй вход перво- лов - сигнал выборки шифратора 9 от го элемента И соединен с первым вхо- дешифратора 28 адреса,сигнал Синх- 55 ДО второго элемента И, выход которо- ронизация записи от шины 22 управле- го подключен к счетному входу второ- ния и два адресных сигнала через го пересчетного блока, вход запуска группу 29 элементов И. Перечисленные которого соединен с вторым входом сигналы дешифрируются в шифраторе 9, второго элемента И, триггер запуска,

программируемую длительность паузы и импульса и формирует как импульсную серию с программируемым количестФормула изобретения

Синхронизация записи и двоичный код данных от шины 21 данных записывается в соответствующий регистр, Аналогично осуществляется запись

092698

обеспечивая загрузку двоичной информации, поступающей на кодовые входы шифратора 9, в выбранный внутренний регистр. Сигналы с выходов внутренних регистров поступают на первую, вторую и третью группы выходов ш 1фра- тора 9.

Для ввода управляющих директив и параметров формируемой импульсной последовательности служит клавиатура 26, опрос которой осуществляется программно через регистр 32 и вторую группу 30 элементов И, Под управлением ЭВМ во второй регистр 32 записывается позиционный код сканирова10

15

ния, содержащий в одном разряде логи 0, а во всех остальных - II1II

1 J и программно осуще

ческии

логическую

ствляется циклический сдвиг данного

кода, т.е. в каждом цикле О записывается в следующий разряд второго регистра 32.

В каждом цикле обращения после записи кода сканирования во втором

регистре 32 считывается состояние клавиатуры, т,е. через дешифратор 28 адреса выбирается вторая группа 30 элементов И и сигналом Синхронизация чтения информационное слово

через вторую группу 30 элементов И передается в шину 21 данных ЭВМ.При программном анализе данного кода определяется какая клавиша нажата, и происходит действие согласно алгоритму функционирования (фиг.З). Данное устройство обеспечивает вом импульсов, так и непрерьшную им- пульсную последовательность, .

программируемую длительность паузы и импульса и формирует как импульсную серию с программируемым количестму функционирования (фиг.З). Данное устройство обеспечивает вом импульсов, так и непрерьшную им- пульсную последовательность, .

Формула изобретения

1309269

триггер, нулевой выход которого соединен с вторым входом элемента И, S-вход триггера соединен с выходом второго пересчетного блока, R-вход триггера подключен к выходу элемента ИЛИ, шифратор, первая группа выходов которого соединена с входами установки первого пересчетного блока, вторая группа вькодов соединена с входами установки второго пересчетного блока, первый вход элемента ИЛИ.соединен с выходом первого пересчетного блока, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, s него введены тре-jf нен с R-входом триггера останова.

тий и четвертый элементы И, элемент НЕ, третий пересчетный блок, триггер конца счета, триггер останова, формирователь коротких импульсов, первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, 20 блок управления, первый выход которого соединен с D-входом триггера запуска, R-вход которого соединен с вторым выходом блока управления,вторым входом элемента ИЛИ, первьп входом третьего элемента И и входом запуска третьего пересчетного блока, входы установки которюго соединены с третьей группой выходов шифратора, первая группа входов которого связана с первой группой выходов блока управления, вторая группа выходов которого подключена к второй группе входов шифратора, выход генератора

С-вход которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым в дом третьего пересчетного блока, п тьм выход блока управления соедине с первь м входом первого элемента .ИСЮЮЧАЩЕЕ ИЛИ, второй вход котор го соединен с выходом второго элем 25 та ИСКЛ10ЧАЩЕЕ ИЛИ, первый вход ко рого подключен к шестому выходу бл ка управления, второй вход второго элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ соединен единичным выходом триггера и первы входом первого элемента И, выход ч вертого элемента И соединен с втор входом первого элемента И, входы б ка управления сое,цинены с адресной шиной, шиной данных и шиной сигнал

30

опорных импульсов соединен с первым управления соответственно.

ЗЬ 1NI

2

х

5и.щ.

3jpjL

22

СимвЛТ

JO

2 Ч

9

10

входом четвертого элемента И и входом элемента НЕ, выход которогЪ соединен с тактовым входом триггера запуска, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И третий вход четвертого элемента И соединен с нулевым выходом триггера останова, D-вход которого соединен с единичным выходом триггера конца счета, выход третьего пересчетного блока соединен с S-входом триггера конца счета, R-вход которого подключен к третьему выходу блока управления, четвертый выход которого соеди0

С-вход которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего пересчетного блока, пя- тьм выход блока управления соединен с первь м входом первого элемента .ИСЮЮЧАЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемен- 5 та ИСКЛ10ЧАЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к шестому выходу блока управления, второй вход второго элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ соединен с единичным выходом триггера и первым входом первого элемента И, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом первого элемента И, входы блока управления сое,цинены с адресной шиной, шиной данных и шиной сигналов

0

и.

II

зг

1

31

Начало j

(HenpepuiMuih, у режим J

Задать,. tJemo pmoriij Sbfxady блока 9упрарлрния

(Форма ообапщ. V серию

З адать,/ по четЬертону выходу SfioKa 15 ;прабл нил

,/ по четЬертону fioKa 15 ;прабл нил

:-{П рерыдание

Счиюать из параметров УЗ, Фронт c jema

Лоследняя сери н7т

Спросить триггер1 кони,а C jema по третьему Выходу 5лока 13 упраблениа

Задать фронт счета по питону выходу ff/iOKa i9управления. Загрузить ИЗ 6регистр

(Формиро6ат импульс J

Считать из блока параметров H ,NZ состояние бы ход а

L

Загрузить Hf 6 регистр. Загрузить h/2. 6регистр. Задать состояние бы хода по счетному блока 15 упраоления

Сбросите триггер 1 конца по третьему бь1ходц5/1Ока iSупрабления , Задать J по бходу 21 Задать „/ по 6ходу 2.D

Задать „О по пербапу выходу блока i9 управлений

Задать, .JmopoMu третьему ц J кпнрп Л четбертому 6ь1ходу ff/joxa 19 упр деления Г.---2-.-/

Изобретение относится к области импульсной техники. Введение в устройство для формирования серий импульсов элементов И 10; 11 , элементов НЕ 12, пересчетного блока 13, триггера 14 конца счета, триггера 15 останова, формирователя 16 коротких импульсов, элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17,18 и блока 19 управления и образование новых электрических связей между функциональными элементами расширяет функциональные возможности устройства, 3 ил. (Л со о со го О5 со

Редактор И.Николайчук

Составитель В.Чижов Техред М.Ходанич

Заказ 1803/53Тираж 902Подписное

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

Корректор А.Обручар