Устройство для формирования временных интервалов Советский патент 1990 года по МПК H03K3/72 

сд

00 4ь

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных автоматизированных системах управления технологическими процесса- ми и системах автоматизации научными экспериментами.

Целью изобретения является расширение диапазона формируемых временных интервалов,за счет уменьшения ниж- него предела формируемых интервалов времени.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для формиро- вания временных интервалов.

Устройство содержит программируемые таймеры 1 и 2, делители 3 и 4 частоты, триггеры 5 - 8Э элементы ИЛИ 9 и 10, элементы И 11 и 12, счетчик 13 импульсов, дешифратор 14, шин- ный формирователь 15, элемент ИЛИ 16, информационно-управляющую шину 17, шичу Пуск 18.

Тактовый вход программируемого таймера 1 соединен с выходом делите- ля 4, тактовый вход которого соединен с выходом делителя 3 и тактовым входом программируемого таймера 2. Входы установки делителей 3 и 4 объединены и соединены с первым входом дешифра- тора 14, первым входом элемента ИЛИ 16 и входом разрешения программируемого таймера 1, выход которого соединен с первыми входами элементов ИЛИ 9 и 10. Прямой выход триггера 5 сое- динен со вторым входом элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с первым входом элемента И 11, второй вход которого еоединен с прямым выходом - триггера 6, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с входом установки триггера 7, вход предустановки последнего соединен с выходом элемента И 11.

Прямой выход триггера 7 соединен с входом разрешения программируемого таймера 2, выход которого соединен с первым входом элемента И 12, второй вход последнего соединен с выходом элемента ИЛИ 10, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера 5. Выход элемента И 12 соединен с входом предустановки триггера 8, вход удтановки которого соединен с вторым выходом дешифратора 14. Шина Пуск 18 соединена с входами установки счетчика 13, дешифратора 14 и с инверсным выходом триггера 8, который

является выходом устройства. Тактовый вход делителя 3 соединен с тактовым входом счетчика 13, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора 14. Информационно-управляющая шина 17 соединена с соответствующими информационно-управляющими входами программируемых таймеров 1 и 2 и шинного формирователя 15, выходы которого соединены с соответствующими входами триггеров 5 и 6.

Устройство формирования временных интервалов работает следующим образом

В исходном состоянии триггер 8 находится в состоянии, когда на его выходе Q присутствует сигнал логической 1. При нажатии кнопки Пуск происходит программирование и загрузка счетчиков таймера. Программируемый таймер 1 производит подсчет секунд, так как на его тактовый вход с делителя 4 поступает частота Гц, программируемый таймер 2 подсчитывает число миллисекунд, так как на его вход с делителя 3 поступает частота 10 кГц (на вход делителя 3 поступает частота 100 кГц).

Программируемые таймеры 1 и 2 могут работать в трех режимах.

В режиме I временной интервал равен дробному числу секунд, т.е. работает первый и второй программируемые таймеры. В режиме II временной интервал равен целому числу секунд, работает программируемый таймер 1. В режиме III временной интервал меньше секунды, работает программируемый таймер 2.

В первоначальный момент происходит анализ временного интервала и в зависимости от анализа по информационно- управляющей шине 17 передается слово- состояние, подготавливающее работу устройства в одном из трех режимов. В режиме I слово-состояние 1001 через шинный формирователь 15 с информационно-управляющей шины 17 поступает на триггер 5 (первые два разряда слова-состояния) и на триггер 6 (вторые два разряда слова-состояния). Триггер 5 устанавливается в состояние, при котором на выходе Q присутствует сигнал логического О, а на выходе Q сигнал логической 1. Сигнал логического О с выхода Q поступает на один из входов элемента ИЛИ 9. Сигнал логической 1 с выхода О триггера 5 поступает на один из входов элемента ИЛИ 10, запрещая тем самым прохождение логического О г выхода программируемого таймера 1.

Триггер 6 устанавливается в состоя-, ние, при котором на выходе 0 присутствует сигнал логической 1, поступающий на входов элемента И 11, на выходе Q устанавливается сигнал логического О, поступающий на jg один из входов элемента ИЛИ 16.

После программирования программируемых таймеров 1 и 2 по информационно-управляющим шинам для работы в режиме программно-управляемого строба )5 и после прихода сигнала с первого выхода дешифратора 14, который формируется по переднему фронту положительного перепада, начинается подсчет программируемым таймером 1 числа секунд, 20 хождение нулевого сигнала через эле- по истечении заданного числа секунд мент ИЛИ 9.

на его выходе формируется сигнал логи- Вторые два разряда слова-состояния ческого О, который проходит через поступают на триггер 8, который переСигнал логического О

на выходе триггера 8 формируется сигнал длительностью в 1 мс.

В момент, сигнала логического О на выходе триггера 8 происходит новая загрузка программируемых таймеров 1 и 2 следующим значением временного интервала. Если после анализа временного интервала выясняется, что следующий строб должен появиться через интервал меньший одной секунды, то выдается слово-состояние, которое подготавливает устройство для работы в режиме III. Слово-состояние 1010 через шинный формирователь 15 с информационно-управляющей шины 17 посту пает на триггер 3 (первые два разряда) , который устанавливается в состояние, при котором запрещается проэлемент ИЛИ 9, элемент И 11 и поступает на вход третьего триггера 7, устанавливая его в состояние, при котором на выходе Q появляется сигнал логической 1, так как на его входе R присутствует сигнал логической 1, поступающий с выхода элемента ИЛИ 16. Сигнал логической 1 дает разрешение на подсчет миллисекунд программируемым таймером 2.

ворачивается.

25 с выхода Q триггера 6 через элемент И 11 поступает на вход S триггера 7, триггер 7 переворачивается и на выходе Q формируется сигнал логической 1, разрешающий подсчет миллисекунд

30 программируемым таймером 2. Сигнал логической 1, поступающий на элемент ИЛИ 16, препятствует прохождению сигнала логического О с выхода дешифратора 14. В этом режиме загрузки программируемого таймера 1 не происходит, он находится в состоянии ожидания, а работает только программируемый таймер 2. Далее формирование выходного сигнала происходит аналогично режиму I.

После подсчета числа миллисекунд на выходе программируемого таймера 2 формируется сигнал логического О, который через элемент И 12 поступает на вход S триггера 8, триггер переворачивается и на его выходе Q появляется сигнал логического О. Этот сигнал поступает на управляющие входы счетчика 13 и дешифратора 14, разрешая, тем самым, подсчет импульсов частотой 100 КГц, поступающих на вход счетчика 13. Дешифратор 14 принимает полученный код с выходов счетчика 13 и на десятом импульсе выдает импульс, который сбрасывает триггер 7 в состояние, при котором на выходе Q появ- ляется сигнал логического О, запре- jщающий подсчет числа миллисекунд, также сбрасываются делители 3 и 4 в состояние О, формируя тем самым начало отсчета. Одиннадцатым импульсом с выхода дешифратора 14 триггер 8 переворачивается и на выходе Q появляется сигнал логической 1, который обнуляет счетчик 13. Таким образом

хождение нулевого сигнала через эле- мент ИЛИ 9.

на выходе триггера 8 формируется сигнал длительностью в 1 мс.

В момент, сигнала логического О на выходе триггера 8 происходит новая загрузка программируемых таймеров 1 и 2 следующим значением временного интервала. Если после анализа временного интервала выясняется, что следующий строб должен появиться через интервал меньший одной секунды, то выдается слово-состояние, которое подготавливает устройство для работы в режиме III. Слово-состояние 1010 через шинный формирователь 15 с информационно-управляющей шины 17 поступает на триггер 3 (первые два разряда) , который устанавливается в состояние, при котором запрещается проСигнал логического О

ворачивается.

с выхода Q триггера 6 через элемент И 11 поступает на вход S триггера 7, триггер 7 переворачивается и на выходе Q формируется сигнал логической 1, разрешающий подсчет миллисекунд

программируемым таймером 2. Сигнал логической 1, поступающий на элемент ИЛИ 16, препятствует прохождению сигнала логического О с выхода дешифратора 14. В этом режиме загрузки программируемого таймера 1 не происходит, он находится в состоянии ожидания, а работает только программируемый таймер 2. Далее формирование выходного сигнала происходит аналогично режиму I.

В режиме II выставляется слово-состояние 0101, которое аналогично первому и третьему режимам через шинный формирователь 15 поступает на триггеры 5 и 6. В результате этого триггер 5 устанавливается в состояние, при котором на его выходе Q формируется сигнал логической 1, препятствующий прохождению логического О через элемент ИЛИ 10 с выхода программируемого таймера 1.

Триггер 6- устанавливается в состояние, при котором на его выходе Q присутствует сигнал логической 1, а на выходе Q сигнал логического О, которые поступают на элементы И 11, ИЛИ 16. После прохождения строба с выхода дешифратора 14 триггер 7 переворачивается и устанавливается в состо715840

яние, при котором на выходе Q присутствует сигнал логического О, запрещающий подсчет числа миллисекунд программируемым таймером 2. После подсчета числа секунд программируемым таймером 1, на его выходе формируется сигнал логического О, который через элемент ИЛИ 10 поступает на вход элемента И 12, с выхода последнего ПО-JQ ступает на вход S триггера 8 и переворачивает его. В дальнейшем работа устройства аналогична первому и третьему режимам.

Так как программируемые таймеры 1 $ и 2 допускают запись определенного

минимального кода, то введение режимов управления работой этих таймеров пбзволяет уменьшить нижний предел формирования интервалов времени за счет блокирования работы программируемого таймера 1.

Формула изобретения

Устройство для формирования временных интервалов, содержащее первый делитель частоты, выход которого соединен с тактовым входом первого программируемого таймера, второй про- граммируемый таймер, информационно- управляющие входы первого, второго программируемых таймеров соединены с информационно-управляющей шиной, первый триггер, отличающее- с я тем, что, с целью расширения диапазона формируемых временных интервалов за сче уменьшения нижнего предела формируемых интервалов времени, в него введены второй делитель часто- ты, второй, третий, четвертый триггеры, первьй, второй, третий элементы ИЛИ, первый, второй, третий элементы И, счетчик импульсов, дешифратор, шинный формирователь, причем выход второго делителя частоты соединен с

8

Q

$

0

25

0 эг 4045

тактовыми входами второго делителе частоты и второго программируемого таймера, вход разрешения которого соединен с прямым выходом второго триггера, вход предустановки которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого программируемого таймера и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьего триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выходы шинного формирователя соединены с соответствующими входами установки и предустановки третьего и четвертого триггеров, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, инверсный выход четвертого триггера соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входами установки первого, второго делителей частоты, входом разрешения первого программируемого таймера и с первым выходом дешифратора, второй выход которого соединен с входом установки первого триггера, вход предустановки которого соединен с выходом второго элемента И, первьй вход которого соединен с выходом второго программируемого таймера, второй выход второго элемента И соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выходы счетчика импульсов соединены с соответствующими входами дешифратора, вход установки которого соединен с входом установки счетчика импульсов и с инверсным выходом первого триггера, тактовый вход счетчика импульсов соединен с тактовым входом первого делителя частоты, входы шинного формирователя соединены с информационно-управляющей шиной.

Изобретение может быть использовано в информационно-измерительной технике и в различной микропроцессорной радиоэлектронной аппаратуре. Цель изобретения - расширение диапазона формируемых временных интервалов за счет уменьшения нижнего предела формируемых интервалов времени, которая достигается введением управления программируемыми таймерами 1, 2. Код управления поступает с информационно-управляющей шины 17 через шинный формователь 15 и запоминается на триггерах 5, 6. Управление программируемыми таймерами 1, 2 осуществляется через элементы ИЛИ 9, 10, 16 и элементы И 11, 12. Устройство также содержит делители 3, 4 частоты, триггеры 7, 8, счетчик 13, дешифратор 14. 1 ил.