Устройство для формирования временного интервала Советский патент 1987 года по МПК H03K5/26 H03K3/64 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах, в автоматических системах распознавания и фильтрации.

Целью изобретения является расширение диапазона формирования временного интервала за счет определения, длительности входного сигнала и диапазонного поиска нормированного сигнала в спектре входных посьшок.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для формирования временного интервала содержит генератор 1 тактовых импульсов, входную шину 2, формирователь 3 импульсов, первый - девятый триггеры 4-12, первый и второй элементы И 13 и 14, первый и второй счетчик 15 и 16 импульсов, цифровой компаратор 17, элемент ИЛИ .18, регистр 19, шину 20 сброса, шину 21 программирования, первый - пятый выходы 23-26 информационной шины.

Входная шина 2 подключена к входу формирователя 3 импульсов, первый выход которого соединен с S-входом триггера 4, Прямой выход последнего соединен с первым входом цифрового компаратора 17, вторым-входом элемента И 13 и D-входом триггера 5, инверт сный выход которого соединен с D-входом триггера 6 и первым входом элемента И 14. Прямой выход триггера 6 соединен с D-входом триггера 8 и четвертым входом цифрового компаратора 17, третий выход которого соединен с D-входом триггера 12 и С-входами триггеров 8 и 5, Прямой выход триггера 5 подключен к второму входу цифрового компаратора 17 и D-входам триггеров 9 и 7. Прямой выход триггера 7 соединен с С-входом триггера 9. Второй выход формирователя 3 импульсов соединен с С-входами триггеров бу 7 и 12. Выход триггера 12 является третьим выходом 24 информационной шины устройства и соединен с первым входом элемента ИЛИ 18, выход которого является пятым выходом 26 устройства и соединен с входом записи регистра 19 и R-входом триггера 4, инверсный выход которого соединен с R-входом счетчика 15 импульсов и R- входами триггеров 5 и 9. Прямь1е выходы триггеров 8 и 9 подключены к третьему и четвертому входам элемента ШШ 18. Инверсный выход триггера 6

подключен к второму входу элемента И 14,выход которого соединен с R-входом счетчика 16 импульсов, выход которого соединен с входом регистра 19. Выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с первым входом элемента И 13, выход которого соединен с С-входами счетчиков 16 и 15. Выход

счетчика 15 соединен с третьим входом цифрового компаратора 17, второй выход которого соединен с S-входом триггера 11 а Выход триггера 11 является вторым выходом 23 информационной шины устройства. Входная шина 21 программирования подключена к пятому входу цифрового компаратора 17, первый выход которого соединен с S-входом триггера 10, выход которого является первым выходом 22 информационной шины устройства. Шина 20 сброса соединена с вторым входом элемента ШШ 18 и R-входами триггеров 10, 11 и 12.

Устройство для формирования временных интервалов работает следующим образом.

Исходное состояние устройства определяется подачей сигнала Сброс в шину 20, по которому триггеры 1012 устанавливаются в нулевое состояние. Одновременно сигнал Сброс воздействует через вход элемента ШШ 18 на R-вход триггера 4 и устанавливает его в нулевое состояние, при этом

уровень логического нуля с прямого выхода триггера 4 закрывает по входам элемент И 13 и цифровой компаратор 17 и поступает на D-вход триггера 5, а сигнал логической единицы с

инверсного выхода триггера 4, воздействуя на R-входы триггеров 5-9 и счетчика 15 импульсов, устанавливает их в нулевое состояние, при этом на входе цифрового компаратора 17 присутствует нулевое значение выходного кода счетчика 15 импульсов, остальные входы цифрового компаратора 17 закрыты уровнем логического нуля с прямых выходов триггеров 6 и 5 соответственно. Элемент И 14 открыт по входам сигналами логической единицы с инверсных выходов триггеров 6 и 7 соответственно. Счетчик 16 импульсов установлен в нулевое состояние выходным сигналом логической единицы элемента И 14.

При поступлении входного сигнала по шине 2 во время действия переднего

фронта на первой выходе формирователя 3 появляется импульс,устанавливающий триггер 4 в единичное состояние. С инверсного выхода триггера А сигнал с уровнем логического нуля разрешает по R-входам триггеров 5-9 прием информации , а с прямого выхода уровнем логической единищл открывает по входу строгого равенства цифровой компара- тор 17 и элемент И 13, с выхода которого импульсы генератора 1 поступают на С-вход счетчика 15 импульсов. Это состояние устройства отвечает требованиям алгоритма работы устройства, описываемого тремя взаимодополняющими положениями.

Первое положение соответствует точному равенству длительности входного сигнала длительности нормирован- ного сигнала, пропорщюнальной коду числа, устанавливаемого на входе цифрового компаратора 17 по щине 21 программирования. В этом случае выходной код счетчика 15 импульсов изменяет свое значение под воздействием импульсов генератора 1 и при сравнении с кадом программирования на выходе строгого равенства цифрового компаратора 17 формируется положительньй им- пульс, по переднему фронту которого подтверждается нулевое состояние триггера 8. Триггер 5 переходит в единичное состояние, а уровень логической единицы поступает на информационный вход триггера 12. Одновременно с появлением на входной шине 2 заднего фронта входного сигнала на втором выходе формирователя 3 появляется положительный импульс, поступая на С-вход триггера 12, устанавливает его в единичное состояние. Появление на выходе триггера 12, а следовательно, и на выходе 24 информационной шины уровня логической единицы приводит к возник- новению таковой на входе элемента ИЛИ 18, положительный импульс на выходе которого записывает в регистр 19 нулевое слово с выхода счетчика 16, является выходным сигналом готовнос- ти к съему информации и устанавливает триггер 4 в нулевое состояние, выходные сигналы которого устанавливают устройство в исходное состояние. На в псодной информационной шине 22-25 фиксируется код, характеризующий входной сигнал, т.е. в разряде точного равенства присутствует единица, а во всех остальных - нуль.

Второе положение характеризуется тем, что код счетчика 15 импульсов, пропорциональный длительности входного сигнала, меньше кода, поступаю- щего на вход цифрового компаратора 17 по шине 21 программирования. В этом случае по переднему фронту входного сигнала на первом выходе формирователя 3 появляется импульс, который устанавливает триггер 4 в единичное состояние, разрешает запись информации в триггеры 5-9 и открывает элемент И 13 для прохождения импульсов генератора 1 на С-вход счетчика 15 импульсов. При поступлении заднего фронта входного сигнала на втором выходе формирователя 3 появляется импульс, по которому производится подтверждение нулевого состояния триггера 12, определяемого состоянием логического нуля на выход цифрового компаратора 17, в силу того, что числа на других входах цифрового компаратора 17 не равны, а такж производится подтверждение нулевого состояния триггера 7 и запись единицы в триггер 6, Уровень логической единицы с прямого выхода триггера 6 поступает на D-вход триггера 8 и на вход .(меньше) цифрового компаратора 17, с второго выхода которого сигнал логической единицы устанавливает по единичному входу триггер 11 в единичное состояние. Одновременно уро- вень логического нуля с инверсного выхода триггера 6 воздействует на вход элемента И 14, .уровень логического нуля с выхода которого разрешает счет импульсов генератора 1 счетчиком 16 импульсов. В этом режиме устройство находится до тех пор,пока на выходе строгого равенства цифрово .го компаратора 17 не появится уро- вень логической единицы, по которому производится запись единицы в триггер 8, а с прямого выхода его сигнал с уровнем логической единицы, воздействуя на элемент ШШ 18, производит запись выходного состояния счетчика 16 импульсов в регистр 19 и одновременно, поступая на R-вход триггера 4, устанавливает его в нулевое состояние, выходные сигналы которого переключают устройство в исходное состояние. В этом случае выходы 22-24 информационной шины представлены кодом 010, а на выходе 25 зафиксирован код числа, пропорциональный разности

между длительностью входного сигнала и длительностью нормированного сигнала, определяемого кодом программирования на шине 21.

В третьем случае длительность входного сигнала превьппает длительность нормированного сигнала, программируемого по шине 21. По переднему фронту входного сигнала по шине 2 на первом выходе формирователя 3 появляется положительный импульс, который устанавливает триггер 4 в единичное состояние, уровень логической единицы которого с прямого выхода открьюает элемент И 13 и цифровой компаратор 17 по входу строгого равенства и поступает на D-вход триггера 5, а уровень логического нуля с инверсного выхода разрешает запись информации в триггеры 5-9 и по нулевому входу счет импульсов генератора 1 счетчиком 15 импульсов. По мере поступления тактовых импульсов выходное состояние счетчика 15 импульсов изменяется и при сравнении с кодом, устанавливаемым по шине 21 программирования на входе цифрового компаратора 17, на выходе строгого равенства появляется сигнал с уровнем логической единицы, который поступает на С-входы триггеров 8 и 5 и на D-вход триггера 12 но передачи его на выход 24 не происходит - в этот момент отсутствует импульс на вто- ром выходе формирователя 3. В триггере 8 подтвер ждается нулевое состояние, а триггер 5 переключается в единичное состояние, с прямого выхода которого уровень логической единицы постзшает на D-входы триггеров 7 и 9 и на пятый-вход (больше) цифрового компаратора 17, ас первого выхода .его уровень логической едишида устанавливает триггер 10 в единичное сое- тояние и на выходе 22 информационной шины фиксируется уровень логической единицы. Уровень логического нуля с инверсного выхода триггера 5 поступает на D-вход триггера 6 и на вход элемента И 14, с выхода которого уровень логического нуля открывает счетчик 16 импульсов и выходное состояние его изменяется под действием тактовых импульсов генератора 1. С появле- нием заднего фронта входного сигнала на втором выходе формирователя 3 импульсов появляется импульс, по которому производится запись нуля в триг

5 0 5 О 5 0 g Q g

геры 6 и 12, а триггер 7 переключается в единичное состояние. По переднему фронту сигнала с прямого выхода триггера 7 триггер 9 устанавливается в единичное состояние, уровень логической единицы которого, воздействуя на элемент ИЛИ 18, записывает выходное состояние счетчика 16 импульсов в регистр 19. Одновременно сигнал высокого уровня с выхода элемента ИЛИ 18 по нулевому входу устанавливает триггер 4 в нулевое состояние и устройство переходит в исходное состояние. В этом случае выходы 22-24 информационный шины предст авлены кодом JOO, а на выходе 25 фиксируется код числа, пропорциональный разности между длительностью входного сигнала и длительностью нормированного сигнала, определяемого кодом программирования по шине. 21.

Установка устройства в исходное состояние производится сигналом Сброс по шине 20 перед началом приема входной информации и после каждого очередного съема данньпс с информационной шины, т.е. шина 20 является программно управляемой.

Формула изобретения

Устройство для формирования временного интервала, содержащее генератор тактовых импульсов, формирователь импульсов, первый и второй элементы И, первый, второй, третий, четвертый триггеры, первый счетчик импульсов, элемент ИЛИ, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И, первый выход формирователя импульсов соединен с S-входом первого триггера, а второй выход формирователя импульсов соединен с С-входом третьего триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона формирования временных интервалов, в него введены пятый - девятый триггеры, второй счетчик импульсов, цифровой компаратор, регистр, причем выход элемента ИЛИ соединен с входом записи регистра и R-входом первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом цифрового компаратора, вторым входом первого элемента И и , D-входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с Ю-входом третьего триггера и первым входом

713

второго элемента И, второй вход которого соединен с инверсным вь&одом третьего триггера, а прямой выход второго триггера соединен с D-входами четвертого и шестого триггеров и вторым входом цифрового компаратора,первый выход которого соединен с D-BXO- дом седьмого триггера, второй выход цифрового компаратора соединен с D- входом восьмого триггера, а третий выход соединен с С-входами второго и пятого триггеров и D-входом девятого триггера, выход девятого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с R- входами седьмого, восьмого и девятого триггеров, третий и четвертый входы элемента ИЛИ подключены к выходам ПЯТОГО и шестого триггеров, при этом

прямой выход четвертого триггера сое8

динен с входом синхронизации шестого триггера, а вход синхронизации четвертого триггера соединен с входами синхронизации третьего и девятого триггеров, нулевой выход первого триггера подключен к нулевым входам первого счетчика импульсов, второго - шестого триггеров, третий вход цифрового компаратора подключен к выходу первого счетчика импульсов, вход записи которого соединен с выходом первого элемента И и входом записи второго счетчика импульсов, нулевой вход которого подключен к вьпсоду второго элемента И, прямой выход третьего триггера подключен к четвертому входу цифрового компаратора и входу пятого триггера, при этом выход второго счетчика импульсов соединен с входом

регистра.

Изобретение может быть использовано в информационно-измерительных. системах и служит для расширения диапазона формирования временного интервала. Устройство содержит генератор тактовых импульсов, формирователь импульсов, триггеры, элементы И, счетчик импульсов и элемент ИЛИ. Введение дополнительно триггеров, счетчика импульсов, цифрового компаратора и регистра позволяет определить длительность входного сигнала и диапазонный поиск нормированного сигнала в спектре входных посыпок. 1 ил. (Л с

Редактор А. Лежнина

Составитель И. Мазуров Техред Л.Сердюкова

Заказ 5576/56 Тираж 900Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор. В. Гирчяк