Преобразователь серии импульсов в прямоугольный импульс Советский патент 1990 года по МПК H03K5/156 

20

ел ел

N3

00 05 СЛ

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в устройствах обработки информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения выделения последнего импульса из серии и области применения за счет обеспечения программного, автоматического изменения заданно- го коэффициента нестабильности.

На фиг.-1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь серии импульсов содержит счетчики 1 и 2, регистр 3, элемент 4 совпадения,элементы И-НЕ 5 и 6, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 элементы И, первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 формирователи импульсов, триггер 15, селектор-мультиплексор 16, группу его адресных кодов 17, тактовую шину 18, входную шину 19 и выходную шину 20 устройства. Причем тактовая шина 18 соединена с соответствующими входами элементов И 5, 6 и 9, входная шина подключена к соответствующим входам элементов И 7, 8 и первому входу синхронизации регистра 3, выходы соответствующих разрядов счетчика 1 соединены с D-входами соответствующих разрядов регистра 3, а выходы соответствующих разрядов регистра 3 соединены с D-входами соот- ветствующих разрядов счетчика 2, счетчика 1 и селектора-мультиплексора 16.

Кроме того, выход первого разряда регистра 3 подключен к соответствующему входу элемента И 5, выход обратного переноса счетчика 1 соединен с соответствующим входом элемента И 6 и инвертирующим входом эле- мента 4 совпадения, выход обратного переноса счетчика 2 подключен к соответствующим входам элемента И 9, элемента 4 совпадения и формирователя 13 импульсов. Выход последнего соединен с входом элемента И 10 и вторым входом триггера 15, первый вход которого подключен к выходу селектора-мультиплексора 16,прямой выход которого соединен с соответствующими входами элементов И 6-8, входо выбора режима регистра 3 и через формирователь импульсов 14 - с вторым входом элемента И 10, выход кото

Q

0 п

- 5

0

0

рого подключен к второму входу синхронизации регистра 3, инвертирующий выход триггера 15 соединен с соответствующим входом элемента И 5, выход элемента И 7 подключен через формирователь 11 импульсов к входу записи счетчика 1,выход элемента И 5 соединен с входом прямого счета счетчика 1 , а выход элемента И 6 соединен с входом обратного счета счетчика 1, выход элемента И 8 подключен через формирователь 12 импульсов к входу записи управляемого делителя 2, а выход элемента И 9 соединен с входом обратного счета управляемого делителя 2.

Устройство работает следующим образом.

На тактовую шину 18 поступают импульсы (фиг.2а) с периодом Ј0 . На группу адресных входов 17 селектора- мультиплексора 16 подан двоичный код, определяемый задаваемым коэффициентом нестабильности периодов следования импульсов t в данной пачке.

В исходном состоянии, т.е. при отсутствии импульсов входного сигнала на шине 19, счетчики 1 и 2,регистр 3 и триггер 15 находятся в нулевом состоянии, при этом на их выходах и прямом выходе триггера 15 присутствуют сигналы логического нуля, закрывающие соответствующие элементы И 5-9. Кроме того, сигнал логического нуля на прямом выходе триггера 15,поступая на вход выбора режима регистра 3, разрешает работу последнего в режиме регистра сдвига в сторону старших разрядов. На выходах формирователей 11-14 импульсов присутствуют сигналы логической единицы, при этом сигналы логической единицы с формирователей 11 и 12 импульсов, поступая на соответствующие входы записи счетчиков 1 и 2, разрешают работу последних в счетном режиме, но поскольку элементы И 5, 6, 9 закрыты, то тактовые импульсы не проходят на соответствующие счетные входы, поэтому состояние счетчиков 1 и 2 не меняется.

Импульсы входного сигнапа (фиг. 26j поступают на шину 19 и, так как элементы И 7, 8 закрыты, проходят только на первый вход синхронизации регистра 3, поскольку на входе информации V1 регистра 3 присутствует

5,

сигнал логнчьгкои единицы i;viin этого его можно никуда не подключат) либо соединить через ре жгтор г шиной питания) , то передним фронтом первого импульса пачки на ныходе первого разряда регистра 3 установится сигнал логической единицы, который, поступая на вход элемента 1 5, открывает его, так как на другом входе этого элемента И присутствует сигнал логической единцы с инвертирующего выхода триггера 15, разрешая прохождение тактовых импульсов на вход прямого счета счетчика I. После фиксации счетчиком 1 первого тактового импульса, поскольку его состояние отлично от нуля, на выходе обратного переноса этого счетчика 1 появляется сигнал логической единицы (фиг.2в) .

К моменту прихода второго импульса пачки в счетчике 1 будет код числа М(, соответствующий периоду t ц между первым и вторым импульсами пачки. Передним фронтом второго импульса пачки сигнал логической единицы установится и на выходе второго разряда регистра 3.

К моменту прихода третьего импульса пачки в счетчике 1 будет код числа M, соответствующий интервалу между первым и третьим импульсами пачки. Передним фронтом третьего импульса пачки сигнал логической единицы установится и на выходе третьего разряда регистра 3 и так далее.

К моменту прихода 1-го импульса, где i К + 1 (К - задаваемый коэффициент нестабильности периодов следования импульсов в пачке, К - ближайшее целое число, определяемое из выражения tx MaKC/t)( ммц К, где t, мокс- максимально допустимый период следования импульсов в пачке; fcx мин минимально допустимый период следования импульсов в пачке) в счетчике 1 будет код числа , соответствующий интервалу между первым и i-м импульсами входного сигнала,

т.е. ty ( передним фронтом 1-го i

импульса пачки сигнал логической единицы установится на выходе 1-го разряда регистра 3, поскольку на группе адресных входов 17 селектора-муль5

525656

типлексора 16 ьригутстлует код этого числа 1, то этот сигнал, поступая на i-й вход селектора-мультиплексора 16, проходит на его выход и вызывает срабатывание триггера 15 по первому входу. При этом л;з инвертирующем выходе триггера 15 появится сигнал логического нуля, который,

10 поступая на соответствующий нход элемента И 6, закрывает его,а сигнал логической единицы на прямом выходе триггера 15, поступля на элементы И 6-8, открывает их и, поступая на

15 выход выбора режима регистра 3, переключает последний у режим регистра памяти, при этом регистр 3 на сигналы по первому входу синхронизации больше не реагирует, кроме того, по2о ступая на вход формирователя 14 импульсов, вызывает его срабатывание. При этом фирмироватеть 14 импульсов формирут импульс, передний фронт которого совпадает с фронтом 0/1 сиг25 нала с прямого выхода триггера 15, длительность которого определяется быстродействием регистра 3. Этот импульс, проходя через элемент И 10, так как на втором входе элемента

30 И 10 присутствует сигнал погической единицы с выхода формиргвателя 13 импульсов, на второй вход синхронизации регистра 3 записывает последний код числа М; со счетчика 1 .

Поскольку на другом входе элемента И 6 также присутствует сигнал логической единицы с выхода обратного переноса счетчика 1, то тактовые импульсы начинают поступать через элемент И 6 на вход обратного счета счетчика 1 и он начинает работать в режиме вычитания.

Так как элемент И 8 открыт, то i-й импульс входного сигнала поступает на вход формирователя 12 импульсов, при этом последний срабатывает от заднего фронта этого 1-го импульса и выдает импульс, длительность которого определяется быстродействием

счетчика 2 по входу записи, сигнал логического нуля этого импульса с формирователя 12 импульсов, поступая на вход записи счетчика 2, записывает в него код числа М- с выходов регистра 3, поскольку состояние счетчика 2 отлично от нуля, то на его выходе обратного переноса появляется сигнал логической единицы (фиг.2г), который, поступая на вход элемента И

9, открывает его, разрешая прохождение тактовых импульсов на вход обратного счета управляемого делителя 2.

К моменту прихода i+1 импульса входного сигнала в счетчике 1 будет код числа Mj - М;+,, где М;м соответствует периоду между i-м и i+1 импульсами входного сигнала.

Поскольку в пачке должно выпол t х макс ,,

няться условиеЈ. К, следоt мин

вательно, x;tl -с 21

или

М;+,М;, поэтому 1Л - М + О, сигнал на выходе обратного переноса счетчика 1 не изменяется, a i+1 импульс пачки, поскольку элемент И 5 открыт, поступая на формирователь

11импульсов, вызывает его срабатывание, при этом последний срабатывает от переднего фронта i+1 импульса и выдает импульс, длительность которого определяется быстродействием счетчика 1 по входу записи. Этот импульс с формирователя 11 импульсов, поступая на вход записи счетчика 1, сигналом логического нуля записывает в него код числа М; с выходов регистра 3.

К моменту прихода заднего фронта i+1 импульса пачки в счетчике 2 будет код числа М; - М;м ,поскольку М; М;, , следовательно, М, - М, О, поэтому сигнал на выходе обратного переноса счетчика 2 не изменится и импульс с формирователя

12импульсов, соответствующий заднему фронту i+1 импульса, поступая на вход записи счетчика 2,сигналом логического нуля снова записывает

в последний код числа Mj с выходов регистра 3 и т.д.

К моменту прихода последнего j- го импульса пачки в счетчике 1 будет код числа Mj Mj, где Mj соответствует периоду между последним и предпоследним импульсами пачки, поскольку К; М|, следовательно, М - - MJ 0, поэтому сигнал на выходе обратного переноса счетчика 1 не изменится и импульс с формирователя 11 импульсов, соответствующий переднему фронту j-го последнего импульса пачки, снова запишет в счетчик 1 код числа М;, аналогично импульс с формирователя 12 импульсов, соответствующий заднему фронту последнего 1-го

импульса пачку, записывает в счетчик 2 код числа М.

Поскольку интервал между пачками

с

3 должен быть больше времени V t

Vi

0

5

0

5

0

5

0

5

М;Ј0, то через время К ; ь0 счетчик

1относительно переднего, а счетчик

2относительно заднего фронта последнего j-ro импульса пачки установятся в нулевое состояние, при этом сигналы логического нуля на их выходах обратного переноса, поступая на соответствующие входы элементов И 6 и 9, закрывают их, запрещая прохождение тактовых импульсов на входы обратного счета как счетчика 1, так

и счетчика 2.

Кроме того, сигнал логического нуля с выхода обратного переноса счетчика 2 поступает на формирователь 13 импульсов, при этом последний формирует импульс, соответствующий фронту 1/0 сигнала с выхода обратного переноса счетчика 2, длительность которого определяется быстродействием регистра 3. Этот импульс, поступая через элемент Н 10 на вход синхронизации регистра 3, записывает в него сигналы логического нуля с выходов счетчика 1, а поступая на второй вход триггера 15, задним фронтом сбрасывает его в нуль, т.е. устройство возвращается в исходное состояние .

Таким образом, с точностью, определяемой периодом тактовых импульсов Ј0 (длительность импульсов с соответствующих формирователей импульсов много меньше Ј0 и ею можно пренебречь) , на выходе обратного переноса счетчика 1 формируется импульс (фиг.2в), передний фронт которого совпадает с передним фронтом первого импульса пачки, а задний задержан относительно переднего фронта последнего импульса на время М;Ј0, а на выходе обратного переноса счетчика 2 формируется импульс (фиг.2г), передний фронт которого совпадает с задним фронтом 1-го импульса, а задний задержан на время М;Ј0 относительно заднего фронта последнего импульса.

Поскольку на инвертирующий вход элемента 4 совпадения сигнал поступает с выхода обратного переноса счетчика 1, а на прямой - с выхода обратУ1552365

го переноса счетчика 2, то на выхоэлемента 4 совпадения формируетимпульс (фиг.2д), длительность корого равна длительности последнего пульса пачки, но задержанный отсительно него на время М;С0 о

2-4;Введение новых элементов и связей зволяет расширить функциональные зможности, поскольку на выходе обтного переноса счетчика 2 формируся импульс, длительность которого вна длительности входной пачки имльсов .

10

15

с п в в р в и вх с о г ч с во но вх ти пе ед вт хо пу те вы к не ро та ми го ра тр ед че вх со ге вх ко си се со гр му ко ри вы ме

Формула изобретени

Преобразователь серии импульсов в прямоугольный импульс,содержащий счетчик, регистр сдвига, элемент И, два элемента И-НЕ, триггер, три формирователя импульсов, входную, тактовую и выходную шины, причем выходы счетчика соединены с соответствующими D-входами регистра сдвига, а выходы регистра сдвига подключены к соответствующим D-входам счетчика, а выход первого разряда регистра сдвига подключен к одному из входов первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с соответствующим входом второго элемента И-НЕ и подключен к тактовой шине, третий вход соединен с инверсным выходом триггера, а выход подключен к входу прямого счета счетчика, прямой выход триггера соединен с входом выбора ре жима регистра и соответствующими входами второго элемента И-НЕ и элемента И, выход второго элемента И-НЕ подключен к входу обратного счета счетчика, второй вход элемента И со- единен с первым входом синхронизации регистра сдвига и подключен к входной шине, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обе-

10

0

5

0

5

0

0 5 0

5

спечення выделения последнего импульса из серии и области применения, в него дополнительно введены четвертый формирователь импульсов, РТО- рой, третий и четвертый элементы И, второй счетчик, элемент совпадения и селектор-мультиплексор, причем D- входы второго счетчика соединены с соответствующими входами селектора- мультиплексора и подключены к соответствующим выходам регистра сдвига, выход первого элемента И соединен через первый формирователь импульсов с входом предварительной записи первого счетчика, выход обратного переноса которого подключен к третьему входу второго элемента И-НЕ и инвертирующему входу элемента совпадения, первый вход второго элемента И соединен с прямым выходом триггера, второй вход - с входной шиной, а выход через второй формирователь импульсов соединен с входом предварительной записи второго счетчика, первый вход третьего элемента И подключен к тактовой шине, второй вход соединен с выходом обратного переноса второго счетчика, прямым входом элемента совпадения и входом третьего формирователя импульсов, а выход третьего элемента И подключен к входу обратного счета второго счетчика, выход третьего формирователя импульсов соединен с соответствующими входами четвертого элемента И и триггера, вход четвертого формирователя импульсов подключен к прямому выходу триггера, а выход - к соответствующему входу четвертого элемента И, выход которого подключен к второму входу синхронизации регистра сдвига, выход селектора-мультиплексора соединен с соответствующим входом триггера, группа адресных входов селектора- мультиплексора соединена с шинами кода коэффициента нестабильности периодов следования импульсов в серии, выходной шиной является выход элемента совпадения.

a iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiilliiiiililiiiiliilliiiiiiinillliilllllllll

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации. Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечения выделения последнего импульса из серии и области использования за счет обеспечения программного, автоматического изменения заданного коэффициента нестабильности. Она достигается введением в преобразователь формирователя 14 импульсов, элементов И 8 - 10, счетчика 2, элемента 4 совпадения и селектора-мультиплексора 16. Преобразователь содержит также счетчик 1, регистр 3 сдвига, элемент И 7, элементы И-НЕ 5, 6, триггер 15, формирователи 11 - 13 импульсов, входную 19, тактовую 18 и выходную 20 шины. 2 ил.

Фиг. 2