Устройство для выделения и вычитания импульсов из последовательности импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровой вычислительной технике, в устройствах автоматики и телемеха- НИКИ для вьщеления и вычитания импульсов и пачек импульсов из последовательности импульсов,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройст- ва за счет выделения и вычитания пачки импульсов из последовательности импульсов,

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для вьщеления и вычи танин импульсов из последовательности импульсов; на.фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит первый элемент И-НЕ 1, входы которого подключены соответственно к прямому выходу первого триггера 2 и выходу первого элемента 3 сравнения кодов, соединенного с вторым прямым входом третьего элемен- та И-НЕ 4, а выход подключен к второму входу элемента И-НЕ 5, третьей выходной шине 6 и В гвходу первого триггера 2, S- и С-входы которого под- Kj 4eHbi соответственно к шине Сброс 7, соединенной с установочными входами счетчика 8 импульсов и второго триггера 9 и шиной 10 тактовых импульсов , подключенной к входу элемента |1Е 11, выход которого соединен с пер- вым входом второго элемента И-НЕ 5, первым прямым входом третьего элемента И-НЕ 4, тактовым входом счетчика 8 импульсов и управляюпщм входом дешифратора 12, информационные входы и выходы которого подключены соответственно к выходам счетчика 8 импульсов, соединенных с первой группой входов первого элемента 3 сравнения кодов, и информационным входам мультиплексора 13, инверсный управляющий вход которого подключен к ин- версному входу третьего элемента И-НЕ 4 ri выходу второго элемента 14 сравнения кодов, первая и вторая группа входов которого подключена соответственно к первой входной шине 15 кода импульса, соединенной с второй группой входов первого элемента 3 сравнения кодов, и второй входной шине 16 кода импульса, соединенной с управляющими входами мультиплексора 13, инверсный выход которого подключен к первому входу четвертого элемента

И-НЕ 17, второй вход и выход которого соответственно соединены с выходом третьего элемента И-НЕ 4 и С- входом второго триггера 9, инверсный выход которого подключен к второй выходной шине 18 и третьему входу второго элемента И-НЕ 5, выход которого подключен к первой выходной шине 19.

На I- и К-входы второго триггера 9 подан единичный логический уровень

Устройство для выделения и вычитания импульсов из импульсной последовательности имеет два режима работы. В первом режиме обеспечивается выделение и вычитание любого импул - са, код которого заранее задан, а во втором режиме - пачки импульсов, причем начало и конец пачки задаются соответствующими кодами номера импульса.

Устройство работает следующим образом.

Пусть из последовательности импульсов, поступающих на шину 10 тактовых импульсов, требуется вычесть, например, третий импульс. Для этого на первую и вторую входные шины 15 и 16 кода импульса подаются двоичные коды номера импульса N,(0011). После включения питания устройства на шину Сброс 7 подается единичный логический сигнал, устанавливающий по S-ВХОДУ первый триггер 2 в единичное состояние, а счетчик 8 импульсов и второй триггер 9 - в исходное нулевое состояние, в результате чего на выходе первого элемента 3 сравнения кодов устанавливается нулевой логический уровень, поступающий на первый вход первого элемента И-НЕ 1, на выходе которого образуется единичный логический уровень, поступающий на D-ВХОД первого триггера 2, третью выходную шину 6 и второй вход второго элемента И-НЕ 5. Одновременно с этим на выходе второго элемента i 4 сравнения кодов ; формируется, единичный логический уровень (так как N . N), который, поступая на инверсньш управляющий вход мультиплексора 13 и инверсный вход третьего элемента И-НЕ 4, блокирует их работу, поэтому на их выходах устанавливается единичный логический уровень, а на выходе четвертого элемента И-НЕ 17 - нулевой логический уровень. Это Приводит к тому, что в за-

1А

данном режиме второй триггер 9 не может изменить свое исходное состояние т.е. на его инверсном выходе, соединенном с второй выходной шиной 18 и третьим входом второго элемента И-НЕ 5, поддерживается единичный логический уровень, который совместно с логическим уровнем на его втором входе устанавливает разрешение на прохожде ние тактовых импульсов на первую выходную шину 19.

Отсчет импульсной последовательности, поступающей на шину 10 тактовых импульсов (фиг.2а), ведется с нулевого импульса, поэтому на первую выходную шину 19 проходят тактовые импульсы, начиная с нулевого (фиг.2ж). Состояние первого триггера 2 не изменяется (фиг.2г) в тече- ние действия первых двух тактовых импульсов, так как на D-входе установлен единичный логический уровень (фиг.2ж) с выхода первого элемента И-НЕ 1, а состояние выходов счетчика 8 импульсов изменяется по заднему фронту каждого тактового импульса. Состояние выходов дешифратора 12 не оказьгоает влияние на работу устройства, так как они подключены к ин- формационным входам мультиплексора 13 заблокированного ранее по инверсному управляющему входу.

По заднему фронту второго тактового импульса на выходах счетчика 8 им- пульсов, подключенных к первой группе входов первого элемента 3 сравнения кодов, устанавливается код, зна- -чение которого совпадает со значением 1сода, установленного на второй группе входов первого элемента 3 сравнения кодов, поэтому на его выходе образуется единичный логический уровень (фиг.2д), который совместно с единичным логическим уровнем на вто- ром входе первого элемента И-НЕ 1 формирует на его выходе нулевой логический уровень (фиг.2е), запрещающий прохождение третьего тактового импульса на первую выходную шину 19. Третий тактовый импульс своим задним фронтом переписывает нулевой логический уровень с D-входа первого триггера 2 на его прямой выход, поэтому на выходе первого элемента И- НЕ 1 снова устанавливается единичный логический уровень, разрешающий прохождение, на первую выходную щину 19 последующих тактовых импульсов.

53

Одновременна с этим на выходе счетчика 8 импульсов устанавливается код, значение которого больше значения кода, установленного на второй группе входов первого элемента 3 сранения кодов, в результате на его выходе образуется нулевой логический уровень (фиг.2д),подтверждающий состояние выхода первого элемента И-НЕ 1, установленного с прямого выхода первого триггера 2. С приходом четвертого тактового импульса по его заднему фронту на прямой выход первого триггера 2 переписывается единичный логический уровень (фиг.2г), устройство возвращается в свое исходное состояние и после окончания очередно последовательности готово к приему следующей импульсной последовательности.

Таким образом, если на входных шинах 15 и 16 кода импульса установлены равные коды номера импульса, то на первой выходной шине 19 формируется импульсная последовательность без одного импульса, код номера которого бып задан, и на третьей выходной шине 6 выделяется импульс, определяющий местоположение отсутствующего

импульса.

Предлагаемое устройство выделяет

местоположение и вычитает из последовательности импульсов любой импульс, код которого задан на входных шинах кода импульса.

Если на первую входную шину 15 кода импульса подать двоичный код, например N 1 (0001), а на вторую входную шину 16 кода импульса - двоичный код, например (ООП), то из последовательности импульсов, вычитается пачка импульсов, начало и конец которой заданы соответствую- пщми кодами.

Сигналом Сброс с шины 7 первый триггер 2 устанавливается в единичное состояние, а счетчик 8 импульсов и второй триггер 9 - в нулевое сос тояние, в результате на выходах первого 3 и второго 14 элементов сравнения кодов образуется нулевой логический уровень (фиг.Зд из), поэтому на выходе первого элемента И-НЕ 1 (фиг.Зе) устанавливается единичный логический уровень, поступающий на D-вход первого триггера 2, третью выходную шину 6 и второй вход второго элемента И-НЕ 5, а мультиплексор

5U

13 и третий элемент И-НЕ k разблокированы по соответствующим входам Второй триггер 9 находится в нулевом состоянии, поэтому на его инверсном выходе установлен единичный логический уровень (фиг.Зн), поступающий на третий вход второго элемента И-НЕ 5, Наличие единичных логических уровней на втором и третьем входах этого элемента разрешает прохождение тактовьпг: импульсов, начиная с нулевого, на первую выходную шину 19 устройства,

С приходом нулевого импульса состояние первого триггера 2 не изменяет ся, так как на его D-входе установлен единичный логический уровень, а состояние счетчика 8 импульсов становится равным состоянию на второй группе входов первого элемента 3 срав нения кодов, в результате на его выходе устанавливается единичный логический уровень (фиГоЗд), который совместно с единичным логическим уровнем на втором входе первого элемента И- НЕ формирует на его выходе нулевой логический уровень и запрещающий прохождение следующего (первого) тактового импульса на первую выходную шину 19 (),, По заднему фронту первого тактового импульса нулевой логический уровень переписывается с D-входа первого триггера его прямой выход и устанавливает на выходе перво го элемента И-НЕ 1 единичный логический уровень (фиг.Зе).

Одновременно с этим первый тактовый импульс проходит на выход третьего элемента И-НЕ 4 (фиг,3л)s так как на его инверсном входе установ™ лен нулевой логический уровень с выхода второго элемента 14 сравнения кодов, а на втором прямом входе - единичный логический уровень, поступающий с выхода первого элемента 3 срав нения кодов. Этот тактовый импульс далее проходит на выход четвертого элемента И-НЕ 17 (фиг,3м), так как на его первом входе установлен единичный логический уровень мульти- плексора 13, подключенного по-управляющим входам к третьему выходу дешифратора, на котором установлен нулевой логический уровень, В результате по заднему фронту первого такте™ вого импульса срабатывает второй триггер 9 (фиг.2н) и на его инверсном выходе формируется нулевой ло

,j 0 5 О

0 з g

5

гический уровень, запрещающий прохождение тактовых импульсов на первую выходную шину 19,

По окончании первого тактового импульса на выходах первого счетчика 8 импульсов устанавливается код, значение которого больше, чем значение кода, установленного на второй группе входов первого элемента 3 сравнения кодов, поэтому на его выходе образуется нулевой логический уровень (фиг,3д), подтверждающий единичный логический уровень на выходе первого элемента И-НЕ 1 и D-входе первого триггера 2. С приходом второго тактового импульса по его заднему фронту ка прямом выходе первого триггера 2 восстанавливается единичньй логический уровень (фиг,3г) Второй и третий тактовые импульсы не проходят на первую выходную шину 19 (фиг.Зж), так как на третьем входе второго элемента И-НЕ 5 установлен нулевой ло- ги хеский уровень с инверсного выхода второго триггера 9.

При поступлении тактовых импульсов на выходах дешифратора 12 формируются импульсы, поступающие на соответ- ств тощие информационные входы мультиплексора 13, причем на е го инверсный выход проходит только один импульс, соответствующий коду, установленному на второй входной шине 16 кода .импульса (). С приходом третьего тактового импульса на соответствующем выходе дешифратора 12 формируется импульс (фиг оЗи), который, пройдя через мультиплексор 13 и четвертый элемент И-НЕ 17 (фиг.Зк и м), переключает второй триггер 9 в исходное состояние (фиг.Зн) и на его инверсном выходе вновь устанавливается единичный логический уровень, которьй совместно с аналогичным уровнем на втором входе второго элемента И-НЕ 5 вновь разрешает прбхокдение тактовых импульсов, начиная с четвертого, на первзпо выходную шину J9 (фиг.Зж). По окончании очередной импульсной пос- ледозательностн устройство готово к приему следующей.

Таким образом, если на входнь х шинах 15 и 16 кода импульса заданы разные коды номеров импульсов, определяющей начало и конеп пачки, то с первой выходной шины 19 снимается импульсная последовательность, в кото7U

рой отсутствует заданная пачка импульсов, а на третьей 6 и второй 18 выходных шинах формируются импульсы, определяющие местоположение отсутствующих импульсов.

Предлагаемое устройство выделяет местоположение и вычитает из последовательности импульсов любую пачку импульсов, начало и конец которой за дан на первой и второй входных шинах кода импульса,

В зависимости от значений кодов, подаваемых на входные шины кода импульса, устройство осуществляет тот или иной режим работы, при этом с первой выходной шины 19 снимается импульсная последовательность без п-го импульса или без пачки импульсов, а на второй 18 и третьей 6 выходных шинах формируются сигналы, определяющие местоположение отсутствующих импульсов,

Формула изобретения

Устройство для выделения и вычитания импульсов из последовательност импульсов, содержащее шину тактовых импульсов, три выходные шины, первую вх одную шину кода импульса, элемент НЕ, первый и второй элементы И-НЕ, первый элемент сравнения кодов, счетчик импульсов и первый триггер, S- вход которого соединен с шиной Сбро и установочным входом счетчика им- пульсов, выходы которого соединены с первой группой входов первого элемента сравнения кодов, вторая группа входов которого подключена к первой входной шине кода импульса, а выход соединен с D-входом первого триггера, подключенного к третьей выходной шине и второму входу второго элемента И-НЕ, первый вход которого через

538

элемент НЕ соединен с шиной тактовых импульсов и С-входом первого триггера, а выход - с первой выходной шиной, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выделения и вычитания пачки импульсов из последовательности импульсов, в него дополнительно введены третий и четвертый элементы И-НЕ, второй триггер, дешиф- ратор, мультиплексор и второй элемент сравнения кодов, первая группа входов которого подключена к первой входной шине кода импульса, вторая группа входов является второй входной шиной кода импульса и подключена к соответствующим управляющим входам мультиплексора, а выход соединен с инверсным входом третьего элемента И-НЕ и инверсным управляющим входом мультиплексора, инверсный выход и информационные входы которого подключены соответственно к первому входу четвертого элемента И-НЕ и соответствующим выходам дешифратора, информационные входы которого соединены с соответствующими входами первой группы входов первого элемента сравнения, а управляющий вход подключен к тактовому входу счетчика импульсов, первому прямому и первому входам соответственно третьего и второго элементов И-НЕ, второй прямой и третий входы которых соединены соответственно с выходом первого элемента сравнения кодов, второй выходной шиной и инверсным выходом второго триггера, R- и С-входы котброго подключены соответственно к установочному входу счетчика импульсов и выходу четвертого элемента И-НЕ,второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И-НЕ.

Устройство относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики для выделения и вычитания импульсов и пачек импульсов из последовательности импульсов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет выделения и вычитания пачки импульсов. Устройство содержит элементы И-НЕ 1, 5, триггер 2, элемент 3 сравнения кодов, счетчик 8 импульсов, шину 7 Сброс, шину 10 тактовых импульсов, первую входную шину 15 кода, элемент НЕ 11, выходные шины 18, 19. Введение элементов И-НЕ 4, 17, триггера 9, дешифратора 12, мультиплексора 13 и элемента 14 срав-. нения кодов, второй входной шины 16 . CfffOC хода, выходной шины 6 обеспечивает работу устройства в двух режимах, В первом режиме обеспечивается выделение и вычитание любого импульса, код которого заранее задан, а во втором режиме - пачки импульсов, причем начало и конец пачки задаются соответствующими кодами номера импульса. Если на входных шинах 15 и 16 кода импульса установлены равные коды номера импульса, то на выходной шине 19 формируется гй пульсная последовательность без одного импульса, код номера которого был задай, и на выходной шине 6 выделяется импульс,определяющий местоположение отсутствующего импульса. Если на входных шинах 15 и 16 заданы разные коды номеров импульсов, определяющих начало и конец пачки, то с выходной шины 19 снимается импульсная последовательность, в которой отсутствует заданная пачка импульсов, а на выходных шинах 6 и 18 формируются импульсы, определяющие местоположение отсутствующих импульсов. 3 ил. с $ (Л 4ik 4 ОО СП со