Многопрограмный распределитель импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K17/62 

i

(Л

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам формирования речевых сообщений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Это достига-т ется за счет формирования возможности изменения порядка переключения выход

1 и

&0

Од со

U

ных каналов и формирования серии импульсов -на Одной и той же выходной шине. Управление изменением порядка переключения выходных каналов осуществляется соответствующими сигналами на управляющих шинах 23 и 24. При единичном сигнале на одной из этих шин при соответствующих сигналах на выходе дешифратора 3 счетчик 1 переводится в режим приема кода и изменяет свое состояние, что реализует необходимое изменение порядка переключения.выходных сигналов распределителя. Для фор

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, в частности в устройствах для формирования речевых сообщений.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, достигаемое за счет серии импульсов на одной и той же выходной шине, а также за счет возможности изменения порядка переключения выходных каналов.

На чертеже приведена функциональная схема многопрограммного распределителя импульсов.

Распределитель импульсов содержит перйый и второй счетчики 1 и 2, дешифратор 3 первый и второй формирователи 4 и 5 импульсов, первый и второй RS-триггеры 6 и 7, первьш и второй элементы И-НЕ 8 и 9, первый элемент ИЛИ 10, элемент ИЛИ-НЕ 31, первый и второй элементы И 12 и 13, третий элемент И-НЕ 14, четыре элемента НЕП-5-18, второй элемент ИЛИ 19, D-триггер 20, тактовую шину 21, управлянщие шины 22-24, выходные шииы 25.1-25.8, третий элемент ИЛИ 26, пятый элемент НЕ 27, шину 28 логической единицы и шину 29 логического нуля, при этом выходные шины 25.1-25.8 подключены к выходам дешифратора 3, информационные входы.которого соединены с выходами первого счетчика 1, первый стробирующий вход дешифратора 3 соединен с выходом пермирования серии импульсов количество импульсов в серии записьшается в счетчик 2. RS-триггер 6 устанавливает блокировку счета импульсов счетчиком 1, а импульсы с выхода формирователя 4 импульсов поступают на стробирующий вход дешифратора 3, на соответствующем выходе которого формируется серия импульсов, которые организуют режим обратного счета счетчика 2, По достижении счетчиком 2 значения нулевого кода режим формирования серии импульсов оканчивается. 1 ил.

5

вого формирователя 4 импульсов, выход первого элемента И 12 соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 10, выход первого RS-триггера 6 соединен

с первым входом первого элемента И-НЕ 8, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика 1. Первая управляющая шина 22 подключена к второму стробирующему входу дешифратора

3 и к входу второго формирователя 5 импульсов, прямой выход которого соединен с R-входом второго счетчика 1 и с вторым входом первого элемента ШШ 10, выход которого соединен с R-входом первого счетчика 1, а инверсный -выход второго формирователя 5 импульсов соединен с S-входами триггеров 6, 7 и 20, с R-входом первого формирователя 4 импульсов и с первым входом третьего элемента И-НЕ 14, второй вход которого соединен с входом тактовой шины 21, третий вход - с выходом второго RS-триггера 7, R-Бхбд которого соединен с первым выходом дешифратора 3, выход третьего элемента И-НЕ 14 соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ 8, с входом первого формирователя 4 импульсов и с С-входом D-тригге- ра 20. Вторая управляющая шина 23 подключена к первому входу второго элемента И 13, второй вход которого через первьш элемент НЕ 15 подключен к четвертому выходу дешифратора 3,

5 соединенному с V-входом второго счетчика 2, выход второго элемента

0

5

0

31

И 13 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НК 1I, выход которого соединен с D-входом D-триггера 20, выход которого соединен с первым входом второго элемента ШШ 19, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого формирователя Д импульсов, выход второго элемента ИЛИ 19 соединен с V-входом первого счетчика 1 , второй и третий выходы которого через второй и третий элементы НЕ 16 и 17 подключены к соответствующим информационным входам первого счетчика 1 , второй вход элемента ИЛИ-НЕ I1 соеди- нен с выходом второго элемента И-НЕ 9, входы которого соединены с шестым и восьмым выходами дешифратора 3, пятый выход которого соединен со счетным входом второго счетчика 2 и пер- вым входом третьего элемента ШШ 26, выход которого соединен с R-входом первого КЗ-триггера 6, второй S-вход которого соединен с выходом заема второго счетчика 2 и через пятый эле- мент НЕ 27 с вторым входом третьего элемента ИЛИ 26. Третья управляющая шина 24 подключена к первому входу первого элемента И 12, второй вход которого через четвертый элемент НЕ 18 подключен к шестому выходу дешифратора 3. Выходные шины 25.1-25.8, подключены к соответствующим выходам дешифратора 3, при этом выходы второго и третьего разрядов первого счет- чика 1 подключены через третий и четвертый элементы НЕ 16 и 17 соответственно к первому и третьему информационным входам первого счетчика 1, второй вход которого находится под потенциалом емкостного логического уровня.

Распределитель импульсов работает следующим, -образом,.

В исходном состоянии счетчики 1 и 2, RS-триггеры 6 и 7 и D-триггер 20 находятся в любом произвольном состоянии. Переход счетчиков 1 и 2 в последующее состояние происходит по переднему фронту импульсов, поступаю- щих на счетный вход. Кроме того, в исходном состоянии отсутствуют тактовые импульсы на входной шине 21, а на управляющей шине 22 присутствует нут левой сигнал.

Управляющие шины 22-24 имеют следующее функциональное назначение.

Первая управляющая шина 22 предназначена для осуществления запуска

63

распределителя импульсов, при этом по сигналу, поступившему по этой шине, в устройстве происходит установка в исходное состояние элементов распределителя.

Вторая 23 и третья 24 управляющие шины предназначены для задания условного переключения выходных каналов. В присутствии сигналов во второй управляющей шине 23 в момент формирования сигнала в выходной шине 25.4 осуществляется его переключение на шину 25,7. При отсутствии сигнала формируется сигнал на шине 25.5 устройства

Наличие сигнала на третьей управляющей шине 24 обеспечивает переключение с шины 25.7 на шину 25.1, а при отсутствии сигнала производится формирование сигнала в шине 25.8.

Кроме двух условных переключений каналов в данном распределителе импульсов производится два безусловных перехода, которые осуществляются автоматически. А именно, автоматическо переключение с шины 25.8 на шину 25. и с 25.6 на 25.4.

При поступлении на шину 22 первого стартового импульса и одновременом поступлении тактовых импульсов на шину 21 осуществляется запуск распределители импульсов. По переднему фронту стартового импульса формирователь 5 импульсов сформирует импульс сброса. Для обеспечения надежного запуска распределителя импульсов длительность стартового импульса должна соответствовать - длительности от одного до полутора периодов тактовых импульсов, а дли- тельность импульса сброса должна составлять 0,6-0,9 периода тактовых иьшульсов. Внешний стартовый импульс, поступивший на второй вход стробирования дешифратора 3, обеспечивает его блокировку, при этом на время действия этого импульса на всех выход ах дешифратора 3 появляется единичный сигнал. Импульс сброса положительной полярности, сформированный на прямом выходе формирователя 5 импульсов, устанавливает в нулевое состояние счетчик 2 и через зле- мент ИЛИ 10 устанавливает в нулевое состояние счетчик 1. Импульс сброса отрицательной полярности, сформированный на инверсном выходе формирователя 5 импульсов, устанавливает в

единичное состояние триггеры 6 и 7 и 20, блокирует прохождение тактовых импульсов через элемент И-НЕ 14 и блокирует работу первого формирователя 4 импульсов. На время действия импульса сброса на выходе элемента И-НЕ 14 устанавливается единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 8 устанавливается нулевой сигнал в После окончания действия импульса сброса устраняется блокировка прохождения тактовых импульсов через элемент И-НЕ 14, и с его выхода тактовые км-- пульсы, инвертированные по отногоению к исходным, поступают на вкод элемента И-НЕ 8J С-вход D-тркггера 20 к D-вход первого формирователя 4 им-- -пульсоВа При этом на всех выходах де« шифратора 3 некоторое время будет под держиваться единичньй сигнал, так как он все еще находится под действием входного стартового импульса

Первьш прошед пкй через элементы . И-НЕ 14 и И-НЕ 8 тактовьй кмлзшьс производит переключение счетчика I,, а с око5гчанием действия входного стартового импульса снимается блокировка дешифратора 3 по второму стробирующему входу ,j а на шине.

25,2 появляется импульс отрицательной ПОЛЯРНОСТИ;, Последующий тактовьз импульс, лройд,я через элементы И-НЕ 14 и И-НЕ 8f также производит переключение- счетчика , а выходной им- Пульс отрицательной полярдости сформируется на выходкой ошне 23,, 3 о При

этом бЛОКИруЮТЕ ИЙ импульс., CфOp fflpO

ванньй на прямом выходе первого формирователя 4 импульсов8 устраняет появление ложных импульсов на. вько- дак дешифратора 3 из-за неоднозначи ности переходных процессов в с-тетчи- ке 1. Так как на выходах дешифратора 3 для шин 25,6 и 25о8 в это время присутствуют единичные сигналы то на вЬщоде второго элемента И-НЕ 9 присутствует нулевой сигнал и следовательно, на выходе элемента Ш1И-НЕ 1I присутствует единичньй сигнал. То есть, на В входе триггера 20 поддерживается единичг-ый сигнал., Импульсами, поступающими с выхода третьего элемента И-НЕ 14 на С-вход D-триггера 20, подтверлсдается единичное состояние D-триггера 20, Еди1- ич- ный сигнал с выхода D-триггера 20 через второй элемент ИЛИ 19 передается на V-вход и поддерживает рел-сим

431636

счета счетчика « С поступлением спедующего тактового импульса сформируется импульс на шине 25«4, по ко- торому производится анализ сигнала на управляющей шине 23. Если на управляющей шине 23 присутствует нулевой сигнал то после импульса на шине 25,4 при поступлении следующего тактового импульса сформируется импульс на выходной шине .

Если на управляющей шине 23 присутствует единичньй сигнал, то после формирования импульса на шине 25,4 сфортфуется импульс на выходной шине 25.7. Кроме того, сформированный на выходной шине 25.4 нулевого сигнал поступает НгЗ V-Бход предварительной записи счетчика 2,который переходит в состоя- гше приема кода. То есть, в счетчик 2 производится запись числа, определяющего количество импульсов, которые должны быть сформированы на выходной шине 25о5 (число импульсов в примере исполне1щя устройства, гфедставленно го на чертеже 5 соот эетствует четырнадцати ).

Пусть на управляющей шине 23 присутствует нулевой сигнал. Цдя этого случаи р.а определитель И1 шульсов рабо- та.ет следующим образом.

присутствующий на управляющей шине 23 нулевой сигнгл блокирует прохождение через эл-ементы НЕ 15, И 13, ШШ- НЕ 1 сигнала с четвертого выхода дешифратора 3 на D-триггера -20, Иоэтому переключение D-триггера 20 в нулевое состояние не производится j при этом на выходе D-триггера 20 и соответственно на первом входе элемента ШШ 19 присутствует единич- ньш сигнал. Следовательно3 единичный сигнал присутствует также на выходе элемента ШИ 19 и соответственно на V-входе первого счетчика Ij т,во счетч1 к 1 находится в режиме счета„ Поэтому при поступлении след т-ощего тактового и шульса содержимое счетчика 1 увеличивается на единицу и на выходной шине 25«5 после окончания действия блокй ру.гощего иг шульса на стробирующем входе дешифратора 3 появляется нулевой сигнал. Этот сигнал поступает па первыЛ вход третьего э.пемента ИЛИ 26 а так как на его втором входе в этот момент времени присутствует нулевой сигнал, то на выходе третьего элемента i-ШИ 26 сфор- гшруется нулевой сигнал о Нулевой сигЗУ

40

55

71

нал на втором выходе элемента ИЛИ 26 обеспечивается единичным сигналом, поступающим с выхода заема счетчика 2 на вход пятого элемента НЕ 27, на выходе которого устанавливается нупе вой сигнал. Сформированный нулевой сигнал с выхода третьего элемента ШШ 26 поступает на R-вход первого PlS-триггера 6 и устанавливает его в нулевое состояние. Нулевой сигнал с выхода IiS-триггера 6 поступает на певый вход первого элемента И-НЕ 8 и обеспечивает блокировку прохождения импульсов, поступающих на счетный вход счетчика i. Импульсы с выхода третьего элемента И-НЕ 14 с этого момента времени поступают только на вход первого формирователя 4 импульсов и счетный вход D-триггера 20. Так как на информационном входе D-триггера 20 присутствует единичный сигнал, то по мере поступления на его С-вход импульсов с выхода элемента И-НЕ 14 подтверждается единичное состояние D-триггера 20. Импульсы, формируемые на прямом выходе первого формирователя 4 импульсов, поступают на строби- рующий вход дешифратора 3 и производят прерывание дешифрируемого кода, поэтому на выходной шине 25,5 формируется импульсная последовательность сигнала с частотой следования, равно частоте входных тактовых импульсов. Импульсы с выходной шины 25.5 поступают на вход обратного счета счетчика 2 и производят изменение кода в нем.

При достижении счетчиком 2 значени нулевого кода на его выходе заема сформируется нулевой сигнал. Этот сигнал поступает на S.-вход первого RS-триггера 6 и пятый элемент НЕ 27. На выходе цятого элемента НЕ 27 сформируется единичный сигнал, который через третий элемент ИЛИ 26 поступает на R-вход первого КЗ-триггера 6j, Таким образом, посредством пятого элемента НЕ 27 и третьего элемента ИЛИ 26 устраняется режим неустойчивого переключения первого RS- триггера 6 в единичное состояние, После появления единичного сигнала на Н-входе первого RS-триггера 6 в присутствии нулевого сигнала на его S.-входе RS-триггер 6 переключается в единичное состояние. Единичный сигнал с выхода первого RS-триггера 6 поступает на первый вход первого

г 0 50 5 О

д с

5

0

5

638

элемента И-НЕ 8 и снимает блокировку прохождения импульсов на счетный вход счетчика 1. Тактовые импульсы снова начинают поступать на счетный вход счетчика 1, Но первому импульсу, поступившему на счетный вход счетчика 1 после снятия блокировки, содержимое счетчика 1 увеличивается на единицу,, и на выходной шине 25.6 после окончания действия блокирующего импульса на стробирующем входе дешифратора 3 появляется нулевой сигнал. При этом содержимое счетчика 1 соответствует значению двоичного кода 101, т.е. на выходе второго разряда присутствует нулевой сигнал, а на выходе третьего разряда,присутствует единичный сигнал. На информационных входах счетчика- в этот момент времени будут уровни сигналов, соответствующие значению двоичного кода 011, В пятом такте работы счетчика 1 посредством элементов И-НЕ 9, ИЛИ-НЕ 11, D-триггера 20 и ИЛИ 19 сформируется сигнал, который с выхода элемента ИЛИ 19 поступает на V-вход счетчика 1. А так как на его информационных входах в это время присутствует двоичный код, соответствующий значению 011, то при поступлении на V-вход счетчика 1 нулевого сигнала в счетчик 1 записывается этот код,

Таким образом, производится автоматическое переключение сигнала с шины 25.6 на 25.4. И если в этот момент времени на управляющей шине 23 по- прежнему присутствует нулевой сигнал, то после формирования сигнала на шине 25.4 сформируется серия импульсов на шине 25.5, за ней сформируется сигнал на шине 25.6. То есть, . работы распределителя импульсов повторяется, этот цикл работы повторяется до тех пор, пока на управляющую шину 23 не поступит единичный сигнал.

При поступлении на управляющую шину 23 еда1ничного сигнала после формирования сигнала на выходной шине 25.4 в счетчик 1 записьшается код, соответствующий значению ПО, Этот код автоматически формируется на его информационных входах элементами НЕ 16 и 17 в присутствии соответст- вуюшдх уровней сигналов на его втором и третьем информационных входах, То есть, после формирования сигнала на шине 25.4 сформируется сигнал на выходной шине 25,7. При этом, если

9I4

в данный момент времени на управляющей шине 24 присутствует нулевой сигнал то после сигнала на шине сформируется сигнал на выходной шине 25а8в а если в момент времени формирования сигнала на тине на управ ляющей шине 24 присутствует единичный сигналJ то сформируется сигнал на выходной шине 25в1.

Пусть на управляющей шине 24 присутствует нулевой сигналJ тогда пос ле формирования сигнала на шине сформируется сигнал на выходной шине 25 8, После формирования сигнала на шине 25 о 8 счетчик 1 автоматически при 5-шмает значение кодад соответствующе го значению кода. OiOj т,еа сформирует ел сигнал на выходной шине 25,3, После формирования сигнала на шине сформируется сигнал, на шине по которому анализируется сигнал на управляющей шине 23 При этом, если в данный момент времени на .управляю- ш;ей шине 23 присутствует- нулевой сигнал 5 то работа распредачителя импульсов производится по описанному выше первому, циклу, Этотп проц есс пов- оряется до поступления единичного „й1 нала. на управляющую шину 23« Затаы производится переключение сигнала на шину 25о7« и еспи в этот момент на управляющей шине 24 присутствует н-улевой сигналэ то снова сфорьшрует- ся сигнал на выходной шине 25,85 а . затем на выходной шине 25,,3, т.вс циклическал работа распределителя импульсов повторяется (это соответст- ъует второму циклу работы распре-де,пи™ теля импульсов)

Пусть.на управляющей шине 24 в комент формирования сигнала на выходной шине 25 в 7 присутствует единичный сигнал Появившийся на выходной шине 25,7 нулевой сигнал поступает на вход элемента НЕ 18, На выходе этого элемента появляется единичный сигнал который поступает на вход элемента И 2о Так как в этот момент на. управляющей шине 24 присутствует единичный сигнал j то на выходе элемента. И 12 сформируется единичный сигнал,, :Единичньй сигнал с выхода элемента И 12 поступает на вход элемента ИЛИ 10J при этом на его выходе сформируется единичньш сигнал6 Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 10 поступает на R-вход счетчика 1 и производит его установку в нулевое состояние„

310

Поступивший на информационные входы дешифратора 3 нулевой код обеспечивает появление нулевого сигнала на первом выходе депшфратора 3, т,е, на выходной шиьЕв 25.1. Нулевой сигнал j появившийся на выходной шине , поступает на R-вход второго ВБ триггера 7 и производит установку в нулевое состояние второго RS-триг- гера 7, Нулевой сигнал с выхода RS- триггера 7 поступает на вход третьего элемента И-НЕ 14 и обеспечивает блокировку прохождения тактовых импульсов через элемент И-НЕ 14. При -. этом на вьссоде третьего элемента И-НЕ 4 устанавливается единичный сигнал распределитель импульсов находится в режиме останова. Это

соответствует окончанию третьего цик- ла работы распределителя импульсов.

При поступлении единичного сигнала на управляющую иину 22 происходит запуск распределителя импульсов. Поступление сигнала на управляющую шину 22 соответствует началу работы распределителя импульсов, т.ее началу третьего цикла работы устройства

Формул

изобретения

Многопрограмь1ный распределитель импульсов J содер.жащий первый и второй сч ;тчики, дешифратор, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй RS-триггеры, первый и второй элементы И-НЕ, первый элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, дервый элемент И, информационные входы дешифратора соединены с соответствующими вьпсодами первого счетчика, первый стробирующий вход дешифратора соединен с выходом первого формирователя импульсов, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход первого RS TpHrrepa соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчикад выходы дешифратора, соединены с соответствуюш 1;ми выходными шинами, отличающий- с я TeMj что, с целью расширения, функциональных возможностей, в него введены тр&тий элемент И-НЕ, второй элемент И, с первого по четвертый элементы НЕ, второй элемент ИЛИ, D- триггэр5 второй стробирующий вход дешифратора соединен с первой управляющей шиной и с входом второго фор-

мирователя импульсов, прямой выход которого соединен с R-входом второго счетчика и с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соедине с R-входом первого счетчика, инверсный выход второго формирователя импульсов соединен с первым о-входом первого Е8-триг ера, с S-входом второго RS- триггера, с R-входом первого форми- рователя импульсов и с S-входом D- триггера и с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с тактовой шиной, третий вход - с выходом второго RS-триггера, R-вход которого соединен с первым выходом дешифратора, выход третьего элемента И-НЕ соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, с входом первого формирователя импульсов и с С-входом D-триггера, вторая управляющая шина подключена к первому входу второго элемента И, второй вход которого через первый элемент НЕ подключен к четвертому выходу дешифрато- ра и к Кгвходу второго счетчика, выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с D-входом D- триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с ин

н Q 2025зо

16312

версным выходом первого формирователя импульсов, выход второго элемента ИЛИ соединен с V-входом первого счетчика, второй и третий выходы которого соответственно через второй и третий элементы НЕ подключены к первому и третьему информационным входам первого счетчика, второй вход элемента ШШ-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с шестым и восьмым выходами дешифратора, пятый выход которого соединен со счетным входом второго счетчика и с первый входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом первого КЗ-триггера, второй S-вход которого через пятый элемент НЕ сое динен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и с выходом заема второго счетчика, третья управлякядая шина

.подключена к первому входу первого элемента И, второй вход которого че--.: рез четвертый элемент НЕ подключен к седьмому выходу дешифратора, второй информационный вход первого счетчика и второй, третий и четвертый информационные входы второго счетчика соединены с шиной логической единицы пер- вьй информационный вход второго счет- чика соединен с шиной логического нуля.