Устройство для выделения импульсов Советский патент 1990 года по МПК H03K5/153 H03K5/01 

Фиг.1

Изобретение относится к импульс- Ной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и автоматики.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем возможности выделения нескольких импульсов из импульсной последовательности, повышение его быстродействия и точности.

На фиг.1 приведена структурная ,схема устройства; на фиг..2 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит счетчик 1 импульсов , выходы которого соединены с адресными входами мультиплексора

2,выход которого соединен с счет- ,ным входом дополнительного счетчика

3,выходы которого соединены с первой группой входов (А) элемента 4 сравнения, выход которого соединен с вторым входом элемента 5 совпадения, первый вход последнего подключен к шине 6 тактовых импульсов, выход элемента 5 совпадения соединен с счетным входом счетчика J и входом стро- бирования мультиплексора 2, информационные входы которого соединены с первой кодовой шиной 7, вторая группа входов (В) элемента 4 сравнения соединена с второй кодовой шиной 8,

1 а выход мультиплексора 2 подключен к выходной шине 9 устройства.

Мультиплексор 2 со стробированием может быть реализован на элементах 164 НТ1, 564 КП2, 133 КП7, 155 КП1, 155 КП7.

Элемент 5 совпадения представляет собой вентиль, который пропускает сигналы с шины 6 тактовых импульсов в зависимости от уровня сигнала на выходе элемента 4 сравнения. Он може быть реализован на базовых логических элементах.

В качестве элемента 5 совпадения может быть использован элемент 2И, например, 133 ЛИ1, 155 ЛИ5, 531 ЛИ1, 555 ЛИЗ. Если в исходном состоянии сигнал Неравнозначность на выходе элемента 4 сравнения имеет не высокий, а низкий логический уровень, то в качестве элемента совпадения должен быть использован элемент 2ИЛИ, например 133 ЛЛ1, 155 ЛЛ1, 555 ШП , 531 ЛЛ1.

В качестве счетчиков 1 и 3 могут быть использованы любые двоичные сче

5

0

5

0

чики, например, выполненные на элементах 133 ИЕ5, 531 ИЕ15, 134 ИЕ5, 564 ИЕ10. Для достижения необходимой разрядности двоичные счетчики могут соединяться последовательно.

На фиг.2 обозначены эпюры а-е напряжений на выходах шины 6, счетчика 1, мультиплексора 2, счетчика 3(, элемента 4 сравнения, элемента 5 совпадения соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Пусть, например, необходимо выделить первый, четвертый и пятый импульсы. Вначале определяют необходимую разрядность счетчика 1 импульсов. Поскольку используется двоичный счетчик, то его разрядность п определяется из выражения

К, 2й - 1,

где К - максимальный порядковый номер импульса, который подлежит выделению из импульсной последовательности.

В нашем случае п 3 (так как ).

Аналогично разрядность 1 дополнительного счетчика импульсов определяется из выражения

КгЈ

2-.,

5

0

5

0

5

где К - число импульсов, которое подлежит выделению.

Поскольку выделению подлежат три импульса (первый, четвертый и пятый), то 1 2 (). На второй кодовой шине 8 устанавливается код, соответствующий двоичному эквиваленту числа 3(1 1).

Число адресных входов мультиплексора 2 определяется разрядностью счетчика 1 импульсов,,т.е. тоже равно трем. Количество информационных входов мультиплектора, на которые с первой кодовой шины 7 поступают логические уровни сигналов, определяется выражением и равно четырем:

М - К, - 1„

На информационные входы мультиплексора, номера которых соответствуют порядковым номерам импульсов, которые должны быть выделены, подаются высокие логические уровни, а на все остальные - низкие, т.е. на первую, четвертую и пятую кодовые шины необходимо подать уровень Лог. 1. В исходном состоянии обнуляются основной 1 и дополнительный 3 счетчики

5

импульсов. Сигнал Неравнозначность с выхода элемента 4 сравнения разрешает прохождение импульсов с тактовой шины 6 через элемент 5 совпадения на счетный вход счетчика 1 импулсов. На все три адресных входа мультиплексора 2 поступают сигналы Лог. О, что соответствует режиму подключения к выходу мультиплексора сигна

ла, присутствующего на первой кодовой шине 7-1.

На тактовой шине 6 в исходном состоянии присутствует низкий логический уровень сигнала. Однако сигнал, поступающий на вход стробирования мультиплексора 2 с выхода элемента 5 совпадения, низким логическим уровнем блокирует его, в результате чего на выходе мультиплексора 2 и выходной шине 9 устройства устанавливается низкий логический уровень. С поступлением на шину 6 первого импульса сигнал высокого логического уровня на выходе элемента 5 совпадения разблокирует мультиплексор 2 по входу стробирования, в результате чего на выходной шине 9 формируется положительный фронт выходного сигнала, длительность которого определяется временем присутствия импульса на входе устройства.

С окончанием действия первого входного импульса на шине 6 тактовых импульсов низкий уровень сигнала с выхода элемента 5 совпадения вновь блокирует мультиплексор 2 по входу стробирования, в результате чего на выходной шине 9 устройства устанавливается низкий логический уровень, в результате чего заканчивается формирование выходного сигнала и выделение первого импульса. Одновременно с этим изменяется состояние счетчиков 1 и 3 импульсов. Их содержимое становится равным 1. Изменение состояния счетчика 1 импульсов приводит к изменению логических уровней на адресных входах мультиплексора 2, в результате чего на выход мультиплексора 2 должен поступать сигнал с кодовой шины 7-2.

Поскольку на кодовых шинах 7-2 и 7-3 установлены низкие логические уровни, то второй и третий импульсы с шины 6 тактовых импупьсов на выход устройства не поступают, на выходной шине 9 по-прежнаму уровень О. Они лишь изменяют состояние счетчика 1,

10

которое последовательно становится равным 2 и 3. После окончания действия третьего входного импульса на выход мультиплексора должен был поступать высокий логический уровень с шины 7-4, однако в паузах между импульсами сигнап низкого логического уровня блокирует мультиплексор 2 по входу стробирования, и этого не происходит. С приходом четвертого входного импульса на шину 6 тактовых импульсов высокий уровень сигнала на выходе элемента 5 совпадения разбло- 5 кирует мультиплексор 2, в результате чего на выходной шине 9 начинает формироваться передний фронт выделяемого импульса.

По окончании действия четвертого входного импульса на вход устройства мультиплексор 2 вновь блокируется сигналом низкого логического уровня, действующего в паузах между импульсами на выходе элемента 5 совпадения, в результате чего заканчивается формирование единичного уровня второго выделяемого импульса. По его заднему фронту счетчик 1 переходит в состоя0

5

0

ние

llott

4, а счетчик 3 - в состояние

5

0

5

0

5

Выделение пятого выходного импульса происходит аналогично. При этом содержимое счетчика 3 становится равным 3, т.е. на обоих группах входов (А и В) элемента 4 сравнения присутствуют одинаковые коды. В результате этого изменяется уровень сигнала на выходе элемента 4 сравнения, который сигналом Равнозначность1 низким логическим уровнем подается на элемент 5 совпадения и, воздействуя на вход стробирования мультиплексора 2, блокирует его. На выходной шине 9 устройства устанавливается низкий логический уровень, который присутствует до возвращения устройства в исходное состояние путем обнуления счетчиков 1 и 3 импульсов.

На этом цикл выделения импульсов из импульсной последовательности заканчивается.

Формула изобретения

Устройство для выделения импульсов, содержащее счетчик импульсов и элемент совпадения, первый вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а также выходную шину, о т- личающеесн тем, что, с целью расширения фут аномальных возможностей устройства путем возможности выделения нескольких импульсов из импульсной последовательности, повышения его быстродействия, в него вве- дены дополнительный счетчик импульсов элемент сравнения и мультиплексор, при этом счетный вход счетчика импульсов соединен с выходом элемента совпадения и входом стробирования мультиплексора, адресные входы которого соединены с выходами счетчика

импульсов, а информационные - г первой кодовой шиной, выход мультиплексора подключен к выходной шине устройства и к счетному входу дополнительного счетчика импульсов, выходы которого соединены с первой группой входов элемента сравнения, вторая группа входов которого соединена с второй кодовой шиной, а выход -элемента сравнения подключен к второму входу элемента совпадения.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и автоматики. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для выделения импульсов путем возможности выделения нескольких импульсов из импульсной последовательности при одновременном повышении его быстродействия. Устройство для выделения импульсов содержит счетчик 1 импульсов и элемент 5 совпадения. Для достижения цели в него введены мультиплексор 2, дополнительный счетчик 3 импульсов, элемент 4 сравнения. Стуктура построения устройства обеспечивает повышение быстродействия за счет сокращения числа логических элементов, действующих последовательно в момент появления импульсов на тактовой шине, а также позволяет выделить один импульс, "пачку" импульсов или импульсы по заданной программе. 2 ил.

и

п

е

(Риг. г