Устройство для выделения одиночных импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K5/153 

tonvi

1

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в устройствах обработки цифровой информации.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирогзания одиночного импульса, равного по длительности периоду следования импульсов тактовой последовательности, за время, не превышающее длительности двух периодов тактовых импульсов, независимо от момента поступления и окончания управляющего сигнала.

На фиг.1 приведена электрическая функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для вьщеления одиночны импульсов содержит первый, второй, третий, четвертый и пятый триггеры 1-5, первый, второй, третий, чет- вертый пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый элементы И-НЕ 6 - 15, первый и второй инверторы 16 и 17, шину 18 управления, шину 19 тактовых импульсов, шину 20 сброса и первую, вторую, третью и четвертую выходные шины 21 - 24. Вход запуска триггера 1 соединен с шиной 18 и с первым входом элемента 6, второй вхо которого соединен с прямым выходом триггера 1, Выход элемента 6 соедине со входом запуска триггера 2, вход сбро

са которого соединен со входом сброса триггера 1 и с выходом элемента 14. Прямой выход триггера 2 соединен с первыми входами элементов 7 и 8, выходы которых соединены со входами запуска соот- ветственно триггеров 4 и 3. Второй элемента 7 соединен с шиной 19, с первым входом элемента 10, выход которого подключен ко входу сброса триггера 4, со вторым входом элемента 9 и со входом инвертора 16. Прямо выход триггера 4 соединен с первым входом элемента 12, второй вход которого соединен с выходом инвертора 16, со вторым входом элемента Вис первым входом элемента 13, выход которого соединен со входом сброса триггера 3, второй вход - с инверсным выходом триггера 2 и со вторым входом элемента 10, Инверсный выход триггера 4 соединен с третьим входом элемента В. Инверсный выход триггера 3 соединен с третьим входом элемента 7. Прямой выход триггера 3 соединен с первым входом эле мента 9, выход

0

5

0

5

0

5 0 5

0

5

которого соединен с первым входом элемента 11, второй вход которого соединен с выходом элемента 12. Выход элемента 11 соединен с тактовым входом триггера 5 и с первыми входами элементов 14 и 15. Вход сброса триггера 5 соединен с шиной 20, прямой выход - со вторым входом элемента 14 и с шиной 23, инверсный выход - со вторым входом элемента 15 и с шиной 24. Выход элемента 15 соединен с шиной 21 и через инвертор 17 - с шиной 22.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на шину 18 поступает нулевой уровень (фиг.2,в), а на шину 19 - тактовые импульсы (фиг.2,а), триггеры 2-4 находятся в нулевом состоянии (фиг.2,е,ж,р,с, м,л), а триггер 1 - в единичном состоянии (фиг.2,г), с прямого выхода которого единичньсм уровнем открыт элемент 6 (фиг.2,д), с прямого выхода триггера 2 нулевым уровнем (фиГо2,е) закрыты элементы 7 и 8, а с инверсного выхода (фиг.2,ж) единичным уровнем открыты элементы 10 и 13, при этом единичные тактовые импульсы поступают через элемент 10 (фиго2,к) на вход сброса триггера 4, а нулевые тактовые импульсы через инвертор 16 (фиг.2,б) и элемент 13 (фиг.2,п) - на вход сброса триггера 3, подтверждая их исходное состояние, нулевыми уровнями с прямых выходов которых закрыты соответственно элементы 8 и 9 (фиг.2,т,у), исключая тем самым прохожпение импульсов на тактовый вход триггера 5 и элементов 14 и 15, при этом на шинах 22 и 23 присутствует нулевой уровень (фиг,2,э,х), на шинах 21 и 24 - единичный уровень (фиг,2,ю,ц).

При поступлении на шину 18 единичного уровня (фиг.2,в) на выходе элемента 6 (фиг.2,д) появляется нулевой уровень, который поступает на вход запуска триггера 2 и устанавливает его в единичное состояние, при этом на прямом выходе триггера 2 появляется единичный уровень (фиг.2,е), выда-. ющий разрешение,на прохождение сигнала через элементы 7 и 8, а на его инверсном выходе - нулевой уровень (фиг.2,ж), формирующий запрет на работу элементов 10 и 13.

Таким образом, устройство запоминает поступление управляющего инпуль10

15

25

сн и дальнейшая работа устройства не зависит от момента его окончания.

Если момент поступления на шину 18 единичного уровня совпадает со временем действия нулевого тактового импульса на шине 19 (фиг,2, фрагмент А), то нулевой тактовый уровень поступает через инвертор 16 и элемент 8 (фиг,2,н) на вход запуска триггера 3 и устанавл1-геает его в единичное сос тояние. При этом на инверсном вькоде появляется нулевой уровень, формирующий запрет на работу элемента 7, тем самым запрещается прохождение тактовых импульсов на вход запуска триггера 4 и соответственно сохраняется его исходное состояниеJ на прямом выходе триггера 3 появляется единичный уровень, формирующий разрешение на 20 входе элемента 9, и следующий единичный тактовый уровень проходит через элементы 9 И 11 (фиг.2,у,ф) на тактовый вход триггера 5 и на входы элементов 14 и 15, на входы которых с прямого и инверсного вькодов триггера 5 поступают соответственно нулевой и единичный (фиг.25X,ц) уровни, последний разрешает прохождение тактового импульса на шину 21 и через инвертор 17 на шину 22, по заднему фронту которого триггер 5 устанавливается в единичное состояние, при этом с прямого выхода сигнал высокого уровня открьгоает элемент 14 и с инверсно- нр выхода низкий уровень закрывает элемент 15 соответственно на шине 23 устанавливается высокий уровень - передний фронт положительного импульса, на шине 24 - низкий уровень - передний фронт отрицательного импульса, На шинах 22 и 21 сформированы соответственно положительный и отрида- тельный импульсы, по длительности равные длительности ш-1пульса единичного уровня тактовой последовательности, Устрой ство находится в режиме ожидания второго положительного тактового импульса на шине 19, которьй через элемент 14 (фиг.2,ш) поступает уровнем на входы сброса триггеров 1 и 2, устанавливая их в нуле- ое состояние. По окончании этого , мпульса триггер 5 устанавливается в улевое состояние, на шинах 23 и 24 ормируется задний фронт положителього и отрицательного импульсов, по лительности равных длительности пеиода следования тактовых импульсов, ри этом нулевой тактовый уровень по55

30

35

40

45

50

0

5

5

0

ступает через инвертор 16 и элемент 13 на вход сброса триггера 3, устанавливая его в исходное состояние. На прямом выходе триггера 3 появляется нулевой уровень, формирующий за- прещаюший сигнал на вход элемента 9, тем самым запрещая прохождение на выходные шины устройства следующего тактового импульса, на инверсном выходе - единичньй уровень, который выдает разрешение на вход элемента 7, разрешая прохождение тактовых импульсов.

Если момент поступления на шину 18 единичного уровня совпадает со временем действия единичного тактового импульса на шине 19 (фиг.2, фрагмент Б), то единичный уровень тактового импульса поступает через элемент 7 (фиг.2,и) на вход запуска триггера 4 и устанавливает его в единичное состояние. При этом на инверсном выходе появляется низкий уровень, который формирует запрет на вход элемента 8, запрещая прохождение тактовых импульсов низкого уровня на вход запуска триггера 3; на прямом выходе триггера 4 появляется единичный уровень, формируя разрешение на входе элемента 12,, и следующий нулевой тактовый уровень проходит через инвертор 16, элементы 12 и 11 на тактовый вход триггера 5 и на входы элементов 14 и 15. Элемент 14 закрыт нулевым уровнем с прямого выхода триггера 5, элемент 15 открыт единичным уровнем с инверсного выхода триггера 5, который разрешает прохождение тактового импульса нулевого уровня на шины 21 и 22, по окончанию которого триггер 5 устанавливается в единичное состояние, выдавая разрешение на вход элемента 14 единичным уровнем с прямого выхода и формируя запрет на вход элемента 15 нулевым уровнем с инверсного выхода, одновременно формируя передний фронт положительного и отрицательного импульсов на шинах 23 и 24. Устройство переходит в режим ожидания следующего тактового импульса низкого уровня, которьш через элемент 14 поступает на входы сброса триггеров 1 и 2, ус- 5 танавливая их в нулевое состояние, и по заднему фронту переводит триггер 5 в нулевое состояние, на шинах 23 и 24 формируется задний фронт положительного и отрицательного им0

5

0

5

пульсов, по длительности равных дли- тельности периода тактовых импульсов, .при этом на прямом выходе триггера 2 появляется нулевой уровень, формирующий запрет на входах элементов 7 и 8, а на инверсном вьрсоде - единичный уровень, формирующий разрешение на входах элементов 10 и 13„ В момент окончания второго нулевого тактового импульса следующий единичный тактовый импульс поступает через элемент 10 на вход сброса триггера А и устанавливает его в исходное состояние, на инверсном выходе триггера А появляется единичный уровень, формирующий разрешение на входе элемента 8, при этом на прямом выходе триггера А - нулевой уровень, формирующий запрет на входе элемента 12, запрещая тем самым прохождение на выходные шины устройства следующего тактового импульса. Шина 20 обеспечивает установку триггера 5 в исходное состояние после включения питания.

Таким образом, в первом случае на шинах 21 и 22 )ормируются импульсы соответственно отрицательной и положительной полярности длительностью, равной длительности тактового импульса, а во втором случае - длительностью, равной паузе тактовых импульсов. Кроме того, независимо от времени поступления управляющего сигнала, на шинах 23 и 2А формируются соответственно импульсы положительной и отрицательной полярности длительностью, равной длительности периода тактовых импульсов.

Формула изобретения

Устройство для выделения одиночных импульсов, содержащее первый триггер, вход запуска которого соединен с шиIioй управления и с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, вход сброса которого соединен с входом сброса второго триггера, вход запуска которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, ПР5ШОЙ выход - с первым

5

0

5

0

5

0

5

0

входом второго элемента И-НЕ и с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом запуска третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, с вторым входом второго элемента И-НЕ, с первым входом пятого элемента И-НЕ и с входом первого инвертора, выход.- с первым входом шестого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом седьмого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом четвертого триггера, второй вход - с выходом первого инвертора, с вторым входом третьего элемента И-НЕ и с первым входом восьмого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом сброса третьего триггера, второй вход - с инверсным выходом первого триггера и с вторым входом пятого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом сброса четвертого триггера, вход запуска которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, и второй инвертор, вход и выход которого соединены .соответственно с первой и второй выходными шинами, отличающееся тем, что, с целью рас- ширения функциональных возможностей, в него введены шина сброса, девятый и десятый элементы И-НЕ, третья и четвертая выходные шины и пятый триггер, тактовый вход которого соединен с выходом шестого элемента И-НЕ и с первыми входами девятого и десятого элементов И-НЕ, выход первого из которых соединен с входом сброса первого триггера, второй вход - с третьей выходной шиной и с прямым выходом пятого триггера, вход сброса которого соединен с шиной сброса, ин- версньш выход - с четвертой выходной шиной и с вторьм входом десятого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом второго инвертора, при этом инверсные выходы третьего и четвертого триггеров соединены с третьими входами соответственно второго и третьего элементов И-НЕ,

Изобретение может быть использовано в устройствах обработки, цифровой информации. Цель изобретения расширение функциональных возможностей за счет формирования одиночного импульса, равного ло длительности периоду следования импульсов тактовой последовательности за время, не пре- вьш1аюшее длительности двух периодов тактовых импульсов, независимо от момента поступления и окончания управляющего сигнала. Устройство содержит триггеры 1,2,3,4 и 5, злементы И-НЕ 6 - 15, инверторы 16 и 17, шины 18 (управления),, 19 (тактовых импульсов), 20 (сброса) и 21 - 24 (выходные). Введение триггера 5, элементов И-НЕ 14 и 15, а также шин 20,23 и 24 поз- волило достичь указанный эффект. 2 ил. у