Генератор импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K3/64 

СО

и:5Д

а со ел

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения - обеспечение возможности управления длительностью выходных импульсов.

На чертеже показана структурная схема генератора импульсов.

Генератор импульсов содержит первый триггер 1, второй триггер 2, первый элемент ИЗ, второй элемент И 4, шину 5 импульсов эталонной частоты, шину 6 пуска, элемент ИЛИ 7, третий элемент И 8, первый счетчик 9 импульсов, линию 10 задержки, выходную шчну 11, первый регистр 12, шину 13 кода периода, четвертый элемент И 14, третий триггер 15, шину 16 останова, четвертый триггер 17. пятый элемент И 18, пятый триггер 19, шестой элемент И 20, второй счетчик 21 импульсов, второй регистр 22 шину 23 кода длительности, седьмой элемент И 24, шестой триггер 25,

Шина 6 соединена с входом установки первого триггера 1, счетный вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 7, с выходом первого элемента И 3 и счетным входом второго триггера 2, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 4, второй вход которого соединен с шиной 5 и первыми входами элементов И 3 и 18, а выход соединен с вычитающим входом первого счетчика 9, первыми входами первого и седьмого элементов И 8, 24. Второй вход третего элемента И 8 соединен с прямым выходом первого разряда первого счетчика 9, инверсные выходы остальных разрядов которого соединены с остальными входами третьего элемента И 8, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 7, выход которого через линию 10 соедине с входами считывания первого и второго регистров 12, 22 и непосредственно - с первым входом шестого триггера 25, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И 20, а выход соединен с выходной шиной 11 и вторым входом седьмого элемента И 24, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И 20 и вычитающим входом второго счетчика 21, прямой выход первог разряда и инверсные выходы осталь

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ных разрядов которого соединены с входами шестого элемента И 20, Шина 16 соединена с установочным входом трет1)его триггера 15, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И 14, второй вход которого соединен с шиной 5, а выход - через пятый триггер 19 - с третьим входом второго элемента И 4.

Генератор импульсов работает следующим образом.

Перед началом работы триггеры 1, 2, 17, 25, счетчики 9 и 21, регистры

12и 22 устанавливаются в О, а триггер 19 в 1 (шина установки на чертеже не показана). Затем на шину

13поступает код числа N, которое записывается в первый пегистр 12. Число N характеризует задаваемый период следования импульсов на выходной шине 11. На шину 23 поступает код числа М, которое записывается во второй регистр 22. Число М характеризует задаваемую длительность импульсов на выходной шине 11, причем

М N.

С приходом управляющего сигнала на шину 6 первый триггер 1 устанавливается в состояние 1, открывая тем самым пятый элемент И 18. Первый импульс с шины 5 импульсов эталонной частоты после управляющего сигнала проходит через пятый элемент И 18 и задним фронтом переводит четвертый триггер 17 в 1, открывая тем самым первый элемент И 3. Цепочка из пятого элемента И 18 и четвертого триггера 17 служит для предотвращения прохождения на выход первого элемента И 3 урезанного импульса эталонной частоты при неблагоприятном временном соотношении управляющего сигнала по шине 6 и импульса эталонной частоты, что может привести к сбою в работе генератора. Следующий импульс эталонной частоты проходит на выход первого элемента ИЗ, проходит через элемент ИЛИ 7 на первый вход шестого триггера 25, устанавливая его в 1, формируя тем самым передний фронт выходного импульса по шине 11. Кроме того, импульс с выхода элемента ИЛИ 7 проходит на вход линии 10 задержки, где задерживается на время, равное LJ. С выхода линии 10 задержки импульс поступает на входы считывания регистров 12 и 22. Из первого регистpa 12 в первый счетчик 9 заносится код числа N, а из второго регистра 22 во второй счетчик 21 заносится код числа М. Первый, прошедший через первый злемент И 3, импульс эталонной частоты поступает также на счетные входы первого и второго триггеров 1 и 2 и по зaднe fy фронту переводит первый триггер 1 в сое- тояние О,, тем самым запрещая прохождение последующих импульсов эталонной частоты на счетный вход четвертого триггера, а второй триггер 2 - в состояние 1. Этот же импульс эталонной частоты через пятый элемент И 18 проходит на счетный вход четвертого триггера 17 и по заднему фронту переводит его в О, запрещая тем самым прохождение последую- щих импульсов эталонной частоты на выход первого элемента ИЗ. Второй триггер 2 открывает второй элемент И 4, который пропускает все последующие импульсы эталонной частоты на вычитающий вход первого счетчика 9, первый вход третьего элемента И 8 и на первый вход седьмого элемента И 24, второй вход которого открыт высоким потенциалом с выхода шесто- го триггера 25.

Импульсы эталонной частоты, поступающие на вычитающие входы счетчиков 9 и 21, вычитают из их содержимого по единице. Когда содержимое второго счетчика 21 снет равным единице, т.е. на его вычитающий вход поступит М-1 импульсов эталонной час тоты на выходах всех разрядов второго счетчика 21 установятся высокие

потенциалы, шестой элемент И 20 откроется. М-и импульс проходит через шестой элемент И 20 и поступает на второй вход шестого триггера 25, переводя его в состояние О, формиру тем самым задний фронт выходного импульса. Низкий потенциал с выхода шестого триггера 25 перекрывает седьмой элемент И 24, запрещая тем самым прохождение импульсов эталонной частоты на вычитающий вход второго счетчика 21. Одновременно М-й импуль по заднему фронту вьшитает из содержимого второго счетчика 21 единицу делая его равным нулю.

Импульсы эталонной частоты продолжают поступать только на вычитающий вход первого счетчика 9. Когда содержимое первого счетчика 9 ста

нет равным единице, т.е. на его вычитающий вход поступит N-1 импульсов эталонной частоты, на выходах всех разрядов первого счетчика 9 устано- нятся высокие потенциалы, третий элемент И 8 откроется, N-й импульс проходит через третий элемент И 8, элемент ИЛИ 7 и поступает на первый вход шестого триггера 25, переводя его в 1, формируя передний фронт следующего выходного импульса. Кроме того, N-й импульс поступает на вход линии 10 задержки. Одновременно N-й импульс по заднему фронту вычитает из содержимого счетчика 9 единицу, делая его равным нулю. С выхода линии задержки импульс поступает на входы считывания регистров 12 и 22. Если информация в регистрах не изменилась, то весь процесс будет повторяться циклически. На выходной шине 11 будет формироваться импульсная последовательность, определяемая числами N и М. Если в регистры будут записаны другие числа, то параметры следуюп(его выходного импульса будут определяться новыми значениями N и М.

Чтобы измежать одновременного поступления N-ro и М-го импульсов на вычитающие входы счетчиков 9 и 21 и поступления информации из регистров 12 и 22 на установочные входы счетчиков 9 и 21, время задержки линии 10 задержки выбирается из условия

о V о -Э -З

э

где Jj - время задержки линии задержки;

Dj - длительность импульсов эталонной частотьц Tj - период следования импульсов

эталонной частоты. При необходимости прекращения импульсов на выходной шине 11 на вход третьего триггера 15 поступает управляющий сигнал с шины 16 останова, который переводит триггер в 1, отк- рьшая тем самым четвертый элемент И 14. Первый импульс эталонной частоты после управляющего сигнала проходит через четвертый элемент И 14 и по счетному входу задним фронтом переводит пятый триггер 19 в О, закрывая тем самым второй элемент И 4 и прекращая вьщачу импульсов эталонНОЙ частоты на вычитающие входы счетчиков 9 и 21.

Для удобства работы с генератором желательно чтобы период следования импульсов эталонной частоты и длительность импульсов была кратна единице измерения времени и составляла, например, 1 мкс или 1 мс, или 1 с. В этом случае число N будет равно задаваемому периоду следования, а число М будет равно длительности импульсов в выбранных единицах измерения времени и их можно будет задавать без предварительного масштабирования .

Таким образом, генератор импульсов отличается от прототипа нов(1ми злементами и связямз, которые позво- ллюг расширить функциональные возможности за счет независимой регу- ;шровки длительности и периода импульсов ,

Формула изобретения 25

30

Генератор импульсов, содержащий выходную гаину, шину пуска, соединенную с установочным входом первого триггера, счетный вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, с выходом первого элемента И и счетным входом второго триггера, выход которого сйединен с первым входом

5

5

торой соединен с входом считывания первого регистра, вход записи информации которого соединен с шиной кода периода, а выход - с входом установки первого счетчика импульсов, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения возможности управления длительностью выходных импуль- сов, в него введены четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И. третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, второй регистр, второй счетчик импульсов, шина кода длительности и шина останова, соединенная с входом третьего триггера, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с шиной импульсов эталонной частоты и первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, а выход - со счетным входом четвертого трип вра, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход четвертого элемента И соединен со счетным входом пятого элемента, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, шина кода 0 длит льности соединена с входом записи информации второго регистра, вход считывания которого соединен с выходом линии задержки, а выход - с входом становки второго счетчика им0

Изобретение может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Генератор импульсов содержит триггеры 1, 2, 15, 17, 19, 25, элементы И 3, 4, 8 14, 18, 20, 24, агину 5 импульсов эталонной частоты, шину 6 пуска, элемент ИЛИ 7, счетчики 9, 21 импульсов, линию 10 задержки, регистры 12, 22, выходную шину 11, шину 13 кода периода, шину 16 останова, шину 23 кода длительности. Генератор импульсов обеспечивает возможность управления длительностью выходных импульсов. 1 ил.

второго элемента И, второй вход кото- пульсов, вычитающий вход которого

J5

рого соединен с первым входом первого элемента И и шиной импульсов эталонной частоты, а выход соединен с вычитающим входом первого счетчика импульсов и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого разряда первого счетчика импульсов, инверсные выходы всех последуюш 1х разрядов которого подключены к остальным входам третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента HIM, выхбд которого подключен к входу линии задержки, выход ко40

45

соединен с первым входом шестого э мента И и выходом седьмого элемент И, пе:рвый вход которого соединен с выходом второго элемента И, а второй Еход - с выходной шиной и выхо шестого триггера, первый вход кото рого соединен с выходом элемента И а второй вход - с выходом шестого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого разряда второго счетчика импульсов инверсные выходы всех последующих разрядов которого подключены к остальным входам шестого элемента И.

J5

40

45

соединен с первым входом шестого элемента И и выходом седьмого элемента И, пе:рвый вход которого соединен с выходом второго элемента И, а второй Еход - с выходной шиной и выходом шестого триггера, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом шестого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого разряда второго счетчика импульсов, инверсные выходы всех последующих разрядов которого подключены к остальным входам шестого элемента И.