Преобразователь серии импульсов в прямоугольный импульс Советский патент 1989 года по МПК H03K5/156 

ел

N5

О)

Изобретение относится к импульсной тех}1ике и может быть использовано в системах обработки и формирования импульсных сигналов,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения преобразования серии с убывающим периодом следования импульсов внутри серии.

На фиг.1 представлопа электрическая функциональная схема преобразователя; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь серии импульсов в прямоугольный импульс содержит генератор 1 тактовых импульсов, пять триггеров 2-6, восемь вентилей 7- 1А, четыре счетчика 15-18 и myльcoв, три формирователя 19-21 импульсов, блок 22 совпадения кодов, входную 23 и две выходные 24 и 25 шины, причем входная шина 23 соединена с первыми входами триггеров 2 и 3, с вторым входом триггера 5 и через формирователь 19 импульсов - с S-входом Счетчика 18 импульсов и первым входом вентиля 8, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 5, а выход - с управляющим входом генератора 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с С-входом счетчика 15 импульсов, первыми входами вентилей 7 и 12 и с вторым входом вентИ- ля 11, выход которого соединен с С- входом счетчика 18 импульсов, а первый вход - с инверсным выходом триггера 6, второй вход которого соединен с вторым входом вентиля 10, инверсным выходом триггера 4 и шиной 24, прямой выход - с первым входом вентиля 10, управляющим входом блока 22 сравнения кодов и входом управления счетчика 17 импульсов, а первый вход - с вторыми входами триггеров 2 и 3 и выходом вентиля 9, первый вход которого соединен с выходом Перенос счетчика 16 импульсов, а второй вход - с выходом Перенос счет- чика 15 импульсов, S-вход которого соединен с выходом вентиля 13, а управляющий вход - с входом формирователя 21 импульсов и инверсным выходо триггера 3, прямой выход которого соединен с входом формирователя 20 импульсов и управляющим входом счетчика 16 импульсов, S-вход которого соединен с выходом вентиля 14, а

Q

5

0 5 Q с О 5 Q

5

С-вход - с выходом вентиля 7, второй вход которого йоедине} с вторым входом вентиля 14 и прямым выходом триггера 4, первый вход которого соединен с первым входом вентиля 14 и выходом формирователя 20 импульсов, а второй вход - с первым входом триггера 5, S-входом счетчика 17 импульсов и выходом блока 22 совпадения кодов, первая и вторая группы входов которого соединены с соответствующими выходами счетчиков 17 и 18 импульсов, С-вход счетчика 17 импульсов соединен с выходом вентиля 12, второй вход которого соединен с выходом вентиля 10, управляющий вход счетчика 18 импульсов соединен с общей шиной, инверсный выход триггера 2 соединен с шиной 25, а прямой выход - с первым входом вентиля 13, второй вход которого соединен с выходом формирователя 21 импульсов.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии реверсивные счетчики 15-18 импульсов установлены в единичное состояние (все раз- ,ряды заполнены). На выходах переполнения этих счетчиков импульсов - низкий уровень активности, на параллельных выходах - высокий Счетный триггер 3, а также триггеры 4-6 установлены в нулевое состояние, при котором На их прямых выходах - низкий потенциал, а на инверсных - высокий. На выходах формирователей 19-21 импульсов - высокий потенциал Генератор 1 тактовых импульсов находится в заторможенном состоянии из-за наличия низкого потенциала на его уп-, равляющем входе Предположим, что реверсивные счетчики работают на вычитание при наличии первого потенциала на их управляющих входах V, и на сложение - при наличии высокого потенциала на их управляющих входах

Формирователи 19-21 импульсов запускаются при изменении потенциала на их входах с высокого на низкий и формируют короткий импульс низкого уровня активности на выходе Счетчик 18 работает на вычитание.

При поступлении отрицательного импульса на S-входы счетчиков они устанавливаются в исходное (заполненное) состояниео Блок 22 сравнения кодов при совпадении кода на первых входах А с кодом на вторых входах В и

при высоком уровне на управляющем входе V фор№1рует на своем выходе короткий нмпульс. Триггер 3 работает в счетном режиме о Генератор 1 тактовых импульсов при высоком уровне на его входе формирует прямоугольные импульсы тактовой частоты. Он заперт при низком уровне потенциала на его нь1ходс, п этом с-чучае на его выходе низкий уровень потенциала.

При поступлении первого импульса серии (фиг,2а) на входную шину 23, триггеры 3 (фиг.26), 5 (фиг.2в) и 2 устанавливаются в единичные состо- ЯНИН, запускается формирователь 19 импульсов (фиг„2г), на выходе которого вырабатывается имггульс низкого уровня, удерживающий низкий потенциал на выходе вентиля 8 и подтвержда- ющий исходное (заполненное) состояние счетчика 18.

Длительность импульса низкого уровня потоициала формирователя 19 импульсов выбирается несколько боль- шей времени переходных процессов в преобразователе и меньшей периода следования импульсов опорной частоты При установке триггера 3 в единичное состояние на его прямом вы- ходе появляется высокий потенциал, а на инверсном - низкий. При этом в реверсивном счетчике 15 устанавливается режим вычитания, а в реверсивном счетчике 16 - сложения.

При установке триггера 5 в единичное состояние на его прямом выходе (фиг.2в) появляется высокий по- тбницал, при установке триггера 2 в единичное состояние на его прямом выходе устанавливается высокий потенциал, а на инверсном выходе - низкий (фиг.2)о

Следовательно, на шине 25 преобразователя появляется передний фронт прямоугольного импульса, совпадающий с моментом прихода первого импульса серии о Триггер 4 продолжает оставать .ся в нулевом состоянии (фиг,2д), и низкий потенциал с его прямого выхо- да удерживает вентиль 7 в закрытом состояшти (фиг.2и). При этом на шине 24 остается высокий потенциал (фиго2 По окончании импульса с формирователя 19 импульсов (фиго2г) генератор 1 тактовых импульсов начинает вырабатывать импульсы (фиг,2з), которые через вентиль 1 1 поступакГг на счетчик 18.

Q

0

5 О

Q

5 0 5

5

676

Счетчик 16 продолжает оставаться в исходном состоянии, так как импульсы опорной частоты на его С-вход (фиг,2и) не поступают. Счетчик 15 работает на вычитание до прихода второго импульса серии. При этом тактовые импульсы через вентили 12 и 11 поступают на С-вход рев(рсивного счетчика 17 (фиг.2к) I счетчика 10, у::с};ь- шая их содержимоео

При поступлении второго импульса серии триггер 3 устанавливается п пулевое состояние (фиг,2б), на упраиля- ющем входе счетчика 16 появляется низкий потепциал (режим вычитания), а на управляющем входе V счетчика 15 - высокий потенциал (режим сложения). Изменение потенциала с высокго на низкий на прямом выходе триггера 3 приводит к срабатыванию формирователя 20 импульсов, выходной отрицательный импульс которого (фига2с) устанавливает триггер 4 в единичное состояние, разрешающее прохождение импульсов через вентиль 7

Импульс с формирователя 19 импульсов поступает на S-вход - счетчика 18 и устанавливает его в исходное (заполненное) состояние. Отрицательный импульс с форьшрователн 20 импульсов через вентиль 14 поступает на S-вход счетчика 16 и подтверждает его исходное заполненное состояние

Низкие уровни на инверсном выходе триггера 4 и на прямом выходе триггера 6 приводят к запрещению прохождения тактовых импульсов через вентиль 12 на реверсивный счетчик 17 (фиг,2к)

С появлением низкого уровня активности на инверсном выходе триггера 4 на шине фиг.2) появляется передний фронт импульса, задержанного на время G, ,

I

С приходом второго импульса серии

на реверсивном счетчике 17 начинает храниться код, соответствующий времени между первым и вторым импульсаьш серийо С приходом каждого нового импульса серии на входную шину 23 (фиг,2а) счетчик 18 устанавливается в исходное состояние и считает дли- тeльнocfь периода каждого импульса серии. .На шинах 24 и 25 формируются импульсы, один из которых задержан на время, r- .вное периоду первого импульса серии , а другой своим передним фронтом совпадает с прнхо

1

дом первого импульса сериио Теперь реверсивный счетчик 15 работает на сложение, а счетчик 16 - на вычитание.

С приходом третьего импульса серии триггер 3 изменяет режим работы реверсивных счетчиков 15 и 16, счетчик 18 приводится в исходное состояние.

В момент прихода очередного импульса серии изменяется режим работы счетчиков 15 и 16, ТоВ если счетчик работал на сложение, то будет работать на вычитание, и наоборот (за счет изменения состояния выходов триггера З).

Если очередной импульс серии на входную шину 23 преобразователя не поступает, т.е. Т, с ;,,,то генератор тактовых импульсов не блокируется и его очередной импульс, поступив на С-входы обоих счетчиков 15 и 16, вызывает переполнение того реверсивного счетчика, который к этому мо- менту работал на сложение и оказался заполненным. Импульс переполнения счетчика через вентиль 9 (фиг.2л) возвращает триггеры 3 и 8 в исхбдное (нулевое) состояние и взводит триг- гер 6 (фиг.2м), который разрешает работу блока 22 сравнения кодово

При установке триггера 2 в исходное состояние на его прямом выходе появляется низкий уровень активности устанавливающий счетчик 15 в исходное состояние, а на инверсном выходе высокий потенциал, отмечаюпщй конец последовательности (фиг,2),

Высокий потенциал на прямом выходе триггера 6 () через вентиль 10 разрешает прохождение тактовых импульсов на вход реверсивного счетчика 17 (фиг.2к).

Низкий потенциал инверсного вы- хода триггера 6 запрещает прохождение тактовых импульсов на вход счетчика 18, высокий потенциал его прямого выхода переводит реверсивный счетчик 17 в режим сложения, В этот момент на счетчике 18 находится кол соответствующий времени между последним и предпоследним импульсами с, серии, а на реверсивном счетчике 17 - код, соответствующий времени между первым и вторым импульсами серии. Теперь содержимое реверсивного счетчика 1 7 начинает увеличиват ся и, как только на реверсивном счет

o

1

Q 5 о

с

5

0

0

678

чике 17 и счетчике 18 коды станут оди- наковы 91, блок 22 сравнения кодов формирует импульс (фиг.2н) длительностью, достаточной для сбрасывания триггеров 5 и 4, а также реверсивного счетчика 17 в исходное состояниво

Инверсный выход триггера 4 на шине 24 (фиг,2) отмечает окончание импульса, смещенного на величину и равного длительности серии импульсов.

Таким образом, на шине 24 получен прямоугольный импульс, равньй по длительности серии импульсов на входе и задержанный на величину ,. ,

На шине 25 (фиг.2) получен импульс, начало которого совпадает с приходом первого импульса серии, а окончание задержано относительно окор1чания серии на величину периода последнего импульса (),.

Формула изобретения

Преобразователь серии импульсов в прямоугольный импульс, содержащий

, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с С-входом первого счетчика импульсов и первым входом первого вентиля, а вход управления - с выходом второго вентиля, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, вход которого соединен с входной шиной и nepBbrNm входами первого и второго триггеров, второй вход последнего из которых соединен с выходом третьего вентиля и с вторым входом первого триггера, инверсный выход - с входом управления первого счетчика импульсов , а прямой выход - с входом управления второго счетчика импульсов и через второй формирователь импульсов - с первым входом третьего триггера, инверсный выход которого соединен с первой выходной шиной, а прямой выход - с вторым входом первого вентиля, выход которого соединен с С-входом второго счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом третьего вентиля, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов, инверсный выход первого триггера соединен с второй выходной шиной ,отличающий- с я тем, что, с целью расширения

функционаиьных возможностей за счет

9-

обеспечения преобразования серии импульсов с убывающим периодом следования , в него введены третий и четвертый счетчики импульсов, блок сравнения кодов, третий формирователь импульсов, четвертый и пятый триггеры и пять вентилей, причем второй вход третьего триггера соединен с первым входом четвертого триггера, S-входом третьего счетчика импульсов и выходом блока сравнения кодов, первая и вторая группы информационных входов которого соединены с соответствующими выходами третьего и четвертого счетчиков импульсов, а вход управления - с первым входом четвертого вентиля, входом управления третьего счетчика импульсов, прямым выходом пятого триггера, первый вход которого соединен с выходом третьего вентиля , второй вход - с первой выходной шиной и вторым входом четвертого вентиля, а инверсный выход - с первым входом пятого вентиля, выход которого соединен с С-входом четвертого счетчика импульсов, а второй вход

67

10

с выходом генератора тактовых импульсов, - с С-входом первого счетчика импульсов и первым входом шестого вентиля, выход которого соединен с С-входом третьего счетчика импульсов, а второй вход - с выходом четвертого вентиля, вход управления четвертого счетчика импульсов соединен к шиной логического нуля, а S-вход - с первым входом второго вентиля, вто- рой вход которого соединен с выходом четвертого триггера, второй вход которого соединен с первым входом пер- вопр триггера, прямой выход которого соединен с первым входом седьмого вентиля, выход которого соединен с S-входом первого счетчика импульсов, а второй вход - с выходом третьего формирователя импульсов, вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, выход восьмого вентиля соединен с S-входом второго счетчика импульсов, первый вход - с выходом второго формирователя импульсов, а второй вход - с прямым выходом третьего триггера.

Изобретение может быть использовано в системах обработки и формирования импульсных сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения преобразования серии импульсов с убывающим периодом следования импульсов внутри серии. Преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 19, 20 импульсов, триггеры 2-4, вентили 7-9 и счетчики 15, 16 импульсов. Введение формирователя 21 импульсов, счетчиков 17, 18 импульсов, блока 22 сравнения кодов, триггеров 5, 6 и вентилей 10-14 позволяет обрабатывать серии импульсов не только с постоянным периодом следования импульсов внутри серии, но и в случае, если период следования импульсов убывает, причем превышение последующего периода по сравнению с предыдущим фиксируется как окончание серии. 2 ил.

.11

JlIШIlШlшul lllшuш шшlШl