Устройство для формирования серий импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03K3/64 

ел

:л

со

1146

; Изобретение относится к импульс- нЬй технике и может быть использова- но в устройствах формирования} вида- ч и обработки и нформа дии,) например, в .контрольно-измерительной аппаратуре.

; Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования периоди- чески повторяющихся серий импульсов, На фиго1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства} на фиг.2 - пример вьтолнения делителя частоты на фиг.З - пример вьшол- ;н:ения ключа с запоминанием сигнала управления.

Устройство содержит триггер 1, глгоч 2 с запоминанием сигнала управ- (далее ключ 2), делитель 3 tiacTOTb, ключ 4 с запоминанием сигнала управления (далее ключ 4), элемент ИЛИ 5, триггер 6, элемент ИС- КЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 7, ключ 8 с запоминанием сигнала управления (далее ключ П), элемент И 9, триггер 10, элемент 11ПИ-НЕ 11, коммутатор 12J инвертор 13J коммутатор 14, шины 15-17 управления (далее шины ), шину 18 сброса и шину 19 залуска (далее ши Ш 18 и 19)5 шину 20 импульсов тактовой частоты и выходные пшЯы 21-24 удалее шины 20 и 21-24). I Первьш вход сброса триггера 1 юдключен к шине IB, второй - к вы- оду элемента И 9, вход установки в единицу триггера 1 подключен к шине |195 прямой выход триггера 1 под- ключен к входу уггравления ключа 2, информационньй вход которого подклю- }чен к шине 20 первый вьлход ключа 2 подключен к входу сброса делителя 3 i acTOTHj к первому входу сброса триг irepa 6, к входу сброса триггера 10 и :к шине 21, второй выход ключа 2 под1ключен к счетному входу делителя 3 частоты- и к информационному входу ключа 4, первьй и второй выходы которого подключены соответственно к шинам 22 и 23, вход управления клю- ча 4 подключен к входу управления ключа В, к прямому входу управления коммутатора 14, к входу инвертора 13 и к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7, первьй вход которого подклю- чек к выходу элемента ИЛИ 5, -второй вход подключен к прямому выходу три гера 6, второй вход сброса триггера 6 подключен к первому входу элемент

И 9, к входу установки в единицу триггера 10, к шине 24 и к первому выходу ключа 8, второй выход которого подклю шн к входу установки в единицу триггера 6, информационньй вход ключа 8 подключен к выходу делителя 3 частоты, входы управления которого подключены к выходам коммутатора 14, инверсньй вход управления которого подключен к выходу инвертора 13, первые информационные входы подключены к шине 15, вторые информационные входы подключены к входам.элемента ИЛИ 5 и к выходам коммутатора 12, прямой и инверсный входы управления которого подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера 10, первые информационные входы коммутатора 12 подключены к шине 16, вторые информационные входы подключены к шине 17 и. входам элемента ИЛИ-НЕ 11, выход которого подключен к второму входу элемента И 9.

Устройство работает следуюш м образом.

После включения устройство должно быть установлено в исходное состояние подачей импульса на шину 18 При этом на прямом выходе триггера 1 и входе управления ключа 2 устанавливается уровень О, импульсы тактовой частоты с шины 20 проходят на первый выход ключа 2, в делитель 3 частоты записывается число 1, а триггеры 6 и 10 устанавливаются в О.

На шинах 15-17 задаются двоичные коды, определяющие соответственно ;: число импульсов в серии, число периодов тактовой частоты, на которое необходимо осуществить задержку, и число периодов тактовой частоты, укладываюш ихся в длительность пау- зы между сериями импульсов.

Пусть на шине 15 установлен дво ичньй код некоторого числа (например, три), а на шинах 16 и 17 установлен двоичньй код числа О, т.е. требуется сформировать одинаковую серию импульсов без задержки.

Коммутаторы 12 и 14 при комбина- даи сигналов на прямом и инверсном входах управления соответственно 01 коммутируют на выходы сигналы с первых информационных входов, а при комбинации сигналов управления 10 - со вторых информационных входов.Следовательно, на выходы коммутатора 12 проходит нулевой двоичньй код с шины 16 и поступает на входы элемента ИЛИ 5 и вторые информационные входы коммутатора 14. Уровень О с выхода элемента ИЛИ 5 поступает на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7, на втором входе которого действует уровень О с прямого выхода триггера 6. Уровень О с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ 7 поступает на вход инвертора 13 и прямой вход управления коммутатора 14. При этом на выходы коммутатора 14 проходит двоичньй код с шины 15, в результате чего коэффициент деления делителя 3 частоты устанавливается равным трем.

При подаче на шину 19 запускакще- го импульса на прямом выходе триггера 1 и на входе управления ключа 2- устанавливается уровень 1. При этом импульсы тактовой частоты начинают формироваться на втором выходе ключа 2 и поступают на счетный вход делителя 3 частоты и информа- ционньй вход ключа 4. Поскольку на входе управления ключа 4 имеется уровень О, то первый из тактовых импульсов проходит на первьй выход ключа 4 и шину 22. Кроме того, под действием этого же импульса число, записанное в делителе 3 частоты, увеличивается до двух. Второй и третий тактовые импульсы с второго выхода ключа 2 также проходят на шину 22. При этом второй тактовьй импульс увеличивает число в делителе 3 частоты до трех, а третий импульс сбрасьтает делитель 3 частоты в исходное состояние, т.е записы вает в него на его выход

мационньй вход ключа 8. Этот импульс проходит на первьй выход ключа 8 и поступает на шину 24. В результате этого подтверждается нулевое состояние триггера 6, триггер.10 устанавчто во время действия на информаци онном входе ключа 2 третьего (посл переключения в 1 триггера 1) импульса тактовой частоты на входе у равления ключа 2 происходит измене

.5

20

уровня напряжения с 1 на О,тр тий импульс сохраняет свою длитель ность на его втором выходе и пшне 10 22, что обусловлено свойством ключ с запоминанием сигнала управления (фиг.З).

Таким образом, на шине 22 сформ ровалась незадержанная серия импул 15 сов, количество которых определяет двоичным кодом на шине 15.

Пусть на шине 15 установлен дво ичньй код числа три, на шине 16 ус тановлен код некоторого отличного нуля числа, например два, а на шин 17 установлен двоичньй код числа О т.е. требуется сформировать одиночную серию импульсов, задержанную относительно импульса запуска 25 два периода тактовой частоты.

На выходы коммутатора 12 проходит двоичньй код числа два с шины и поступает на входы элемента ШШ Уровень 1 с выхода элемента ШШ поступает на первьй вход элемента ИСКгаоЧАЩЕЕ ШШ 7, на втором вход которого имеется уро вень О. С вы хода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 ур . вень 1 поступает на вход инверто- 35 Р 13, входы управления ключей 4 и 8 и прямой вход управления коммутатора 14, на инверсный вход управ30

1 (фиг.2), проходит и поступает на инфорления которого поступает уровень О с выхода инвертора 13. При этом на

40 выходе коммутатора 14 проходит двоичный код со вторых информационных входов, в результате чего коэффициент деления делителя 3 частоты устанавливается равным дэум.

45 После подачи импульса на шину 19 тактовые импульсы начинают проходит через ключ 2 на счетньй вход делит ля 3 частоты и информационный вход ключа 4. Первьй тактовый импульс пр

50 ходит на второй выход ключа 4 у. по ступает на шину 23. Одновременно число, записанное в делителе 3 частоты, увеличивается до двух. Второй тактовый импульс также проходит на

ливается в 1, а на входе элемента И 9 формируется импульс, переключаю- щий триггер 1 в состояние О, Последующие импульсы тактовой частоты начинают формироваться на первом - д «АЯЧЛХ Al X/ VlALLl V П41

ходе ключа 2 и поступают на шину :21, 55 второй выход ключа 4 и, кроме того, вход сброса делителя 3 частоты и сбрасывает делитель 3 частоты в ис- входы триггеров 6 и 10, вследствие ходное состояние, проходит на его чего устройство возвращается в ис- выход и поступает на информалрюн- ходное состояние. Несмотря на то, ньй вход ключа 8. Этот импульс проя14659534

что во время действия на информационном входе ключа 2 третьего (после переключения в 1 триггера 1) импульса тактовой частоты на входе управления ключа 2 происходит изменение

.5

20

уровня напряжения с 1 на О,третий импульс сохраняет свою длительность на его втором выходе и пшне 10 22, что обусловлено свойством ключа с запоминанием сигнала управления (фиг.З).

Таким образом, на шине 22 сформировалась незадержанная серия импуль- 15 сов, количество которых определяется двоичным кодом на шине 15.

Пусть на шине 15 установлен двоичньй код числа три, на шине 16 установлен код некоторого отличного от нуля числа, например два, а на шине 17 установлен двоичньй код числа О, т.е. требуется сформировать одиночную серию импульсов, задержан , ную относительно импульса запуска на 25 два периода тактовой частоты.

На выходы коммутатора 12 проходит двоичньй код числа два с шины 16 и поступает на входы элемента ШШ 5. Уровень 1 с выхода элемента ШШ 5 поступает на первьй вход элемента ИСКгаоЧАЩЕЕ ШШ 7, на втором входе которого имеется уро вень О. С выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 уро- . вень 1 поступает на вход инверто- 35 Р 13, входы управления ключей 4 и 8 и прямой вход управления коммутатора 14, на инверсный вход управ30

ления которого поступает уровень О с выхода инвертора 13. При этом на

40 выходе коммутатора 14 проходит двоичный код со вторых информационных входов, в результате чего коэффициент деления делителя 3 частоты устанавливается равным дэум.

45 После подачи импульса на шину 19 тактовые импульсы начинают проходить через ключ 2 на счетньй вход делит - ля 3 частоты и информационный вход ключа 4. Первьй тактовый импульс про0 ходит на второй выход ключа 4 у. поступает на шину 23. Одновременно число, записанное в делителе 3 частоты, увеличивается до двух. Второй тактовый импульс также проходит на

- - д «АЯЧЛХ Al X/ VlALLl V П41

5 второй выход ключа 4 и, кроме того, сбрасывает делитель 3 частоты в ис- ходное состояние, проходит на его выход и поступает на информалрюн- ньй вход ключа 8. Этот импульс прох)дит на второй выход. ключа 8 и п-о-, cjrynaeT на вход установка в единицу триггера 6, При этом на выходе эле- ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ-/ и входе ин- вЬртора 13 устаназзливается уровень Ь, а на входах управления коммута- TJopa 14 комбинация 10 сменяется ком бянацией 01, на выходы коммутатора 1k поступает двоичньй код с шины 15 и коэффициент деления делителя 3 частоты устанавливается равным трем. Поскольку на входе управления ключа 4 установился уровень , то третий тактовьм импульс проходит на его пврвьй выход и поступает на шину 22, Под действием третьего такг ГовЪго импульса чисдоэ записайное в делителе частоты, увеличивается до двух. Четвертый и пятьй тактовые импульсы, с|юрмированные на втором выходе ключа 2, также проходят на первый , выход 1шюча 4 и пину 22, Пятьй товьй кмпульс сбрасывает делитель 3 частоты в исходное состояние, проходит на его выход и постзтает на ннформацконньй вход ключа 8, В соот- ветствии с уровнем О, имеющимся на входе управления ключа Зу этот импульс проходит на его первьй выход к: поступает на шину 24, вход сброса триггера 6 вход установв:и в е,циницу триггера 10 и первьй вход элемента Е; 9, на втором входе которого имеется уровень 1 с выхода элемента РЛИ-НЕ 11 а В результате этого на прямом выходе триггера 6 и втором элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 З станавливается уровень О, а на лходах управления коммутатора 12 1:омбинацяя 01 Сменяется комбинацией iOj вследствие чего на выходы комму- фатора 12 начинает проходить нулевой ;а;воичный код с шины 17. Это вызыва- (т формирование на вькоде элемента 5 и первом входе элемента ИСЮШН И.ПИ 7 уровня . Импульс поступивший на первьй вход элемен- ta И 9, переключает триггер 1 в сос™ ояние О, Импульсы тактовой час- toTHj поступающие на шину 20 после Сброса триггера 1, проходят на пер- выход ключа 2 и поступают на ши- Ну 21, вход сброса делителя 3 частоты и входы триггеров 6 и 10, вслед Ьтвие чего устройство устанавливается в исходное состбяние.

Таким образом., на шине 22 сфор- йировалась серия импульсов, задер

5

0

й

0

5

0

45

0

55

жанная относительно импульса запуска .

Пусть на шине 15 установлен двоичньй код числа три на шине 16 установлен двоичный код числа О, а на шине 17 установлен двоичньй код некоторого отличного от нуля числа, например пять, т.е. требуется сформировать периодически повторяющиеся серии импульсов без задержки относительно импульса запуска.

После подачи импульса на шину 19 устройство формирует на шине 22 серию импульсов и его работа при этом аналогична вьш1е описанной в режиме формирования незадержанной серии импульсов. Поскольку на шине 17 установлен ненулевой двоичньй код, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 11 и втором входе элемента И 9 действует уровень О. Импульс, сформиро- ванньй на первом выходе ключа 8, поступает на вход установки в единицу триггера 10. При этом на входах управления коммутатора 12 комбинация 01 сменяется комбинацией 10, вследствие чего на выходы коммутатора 12 начинает проходить двоичньй код числа пять с шины 17. Уровень 1, сформированньй на выходе элемента ИЛИ 5, поступает на первьй вход элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЖ 7, на выходе которого также формируется уровень а на входах управления коммутатора 14 устанавливается комбинация 10, вследствие чего на его выходы начинает проходить двоичньй код с его вторых информационных входов и коэффициент, деления делителя 3 частотд) устанавливается .равным пяти. Последующие пять тактовых импульсов (с четвертого по восьмой), сформированных на втором выходе ключа 2, проходят на второй выход ключа 4 и поступают на шину 23. Кроме того, импульсы с четвертого по седьмой увеличивают число, записанное в делителе 3 частоты, до пяти. Восьмой импульс сбрасывает делитель 3 частоты в исходное состояние, проходит на его выход и поступает на информационный вход ключа 8. Кроме того, этот импульс проходит на второй выход ключа 8 и устанавливает триггер 6 в единицу. При этом на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 устанавли- вается уровень О, а на входах управления коммутатора 14 устанавли-

вается комбинация 01, вследствие чего на его выходы проходит двоичный код с шины 15 и коэффициент деления делителя 3 частоты устанавливается равным трем. Дальнейшее функционирование устройства в это режиме осуществляется аналогично вше описанному .Таким образом, на шине 22 без задержки относительно импульса запуска формируются периодически повторяющиеся серии импульсов,причем количество импульсов, укладывающихся в длительность любой из пауз, равно числу, заданному двоичным кодом на шине 17.

Пусть на шине 15 установлен двоичный код числа импульсов в серии, на шине 16 установлен двоичный код

задержки, а на шине 17 установлен двоичный код длительности пауз, из чего следует, что-требуется сформировать периодически повторякнциеся серии импульсов, задержанные относительно импульса запуска.

После подачи импульса на шину 19 устройство формирует интервал задержки и его работа при этом аналогична выше описанной с соответствующего момента в режиме формирования серии импульсов, задержанной относительно импульса запуска. По окончании формирования интервала задержки устройство формирует периодически повторяющиеся серии импульсов и его работа при этом аналогична вьше описанной в режиме фор- мирования периодически повторяющихся серий.импульсов.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с щ ототипсм являются более широкие функциональные возможности за счет дополнительного режима работы, позволяю- щего формировать периодически пов- торянициеся серии импульсов с заданной длительностью паузы мелоду ними.

Формула изобретения

Устройство для формирования сверни импульсов, содержащее первую и вторую шины управления, делитель частоты, первый и второй триггеры, элемент ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ, первьй и второй ключи с запоминанием сигнала управления, входы управ- ления которых подключены соответст8

5

10

15

20

25

30

5

0

5

0

5

венно к прямому выходу первого триггера и к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а информационные входы подключены соответственно к шине им-, пульсов тактовой частоты и второму выходу первого ключа с запоминанием сигнала управления, первьй выход которого подключен к первой выходной шине, вторая и третья выходные шины подключены соответственно к первому и второму выходам второго ключа с запоминанием сигнала управления, четвертая выходная шина под- ключена к первому R-входу второго триггера, S-вход первого триггера подключен к шине запуска, выход эле- . мента НПа подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, о т л и - чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены третья пшна управления, первьй и второй коммутаторы, третий триггер, третий ключ с запоминанием сигнала управления, элемент ИЛИ-НЕ, элемент И, инвертор и шина сброса, прямой выход второго триггера подключен к второму входу .элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к входу инвертора, вход и выход инвертора подключены соответственно к прямому и инверсному входам управления второго коммутатора, выходы которого подключены к управляющим.входам делителя частоты, первая и вторая группы входов второго коммутатора подключены соответственно к первой шине управ- . ления и к выходам первого коммутатора, вторая группа входов которого подключена к третьей шине управления и входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента И, первьй вход которого подключен к S-входу третьего триггера и четвертой выходной шине, а выход .- к первому R-входу первого триггера, второй R-вход которого подключен к шине сброса, вторая шина управления подключена к первой гауппе входов первого коммутатора, прямой и инверсный входы управления которого подключены соответственно к прямому и инверсному выходам третьего триггера, R-вход которого подключен к второму R-входу второго триггера и первой выходной шине, выходы первого коммутатора подключены к входам элемента ИЛИ, первьй и второй выходы первого ключа с запо мнанием сигнала управления подключены соответственно к R-входу и счетному входу делителя частоты, выход которого подключен к информационному входу третьего ключа с запоминанием сигнала управления, вход управления которого подключен к входу инвертора, а первьй и второй выходы - к четвертой выходной шине и S-входу второго триггера соответственно.

Изобретение позволяет расши- рить функциональные возможности уст- ройства для формирования серий импульсов за счет введения режима непрерывной генерации серий импульсов с заданными паузами между сериями. Цель изобретения достигается за счет введения элемента И 9, триггера 10 элемента ИЛИ-НЕ 11, коммутаторов 12 и 14, инвертора 13, ключа 8 с запоминанием сигналов управления и.новых функциональных связей. Помимо перечисленных блоков устройство содержит триггеры 1 и 6, ключи 2 и 4 с запоминанием сигналов управления, делитель 3 частоты, злемент ИЛИ 5 и элемент ИСКПЮЧАОДЕЕ ИЛИ 7. 3 ил

Фие. 2

Сн

о Г

X

Сн

-О 2