Устройство для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов Советский патент 1990 года по МПК G06F7/62 

(Л

с

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах синхронизации вычислительных систем. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства по цепям управления. Устройство для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов содержит первый элемент И-НЕ 1, пять триггеров 2-6, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ 7,8,9, соединенные между собой функционально. 2 ил.

fU8. f

ел

00

со ю

10

25

Изобретение относится к вычисли,н тельной технике и может быть использовано в устройствах синхронизации вычислительных систем.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства по цепям

управления.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для выделения . И вычитания первого импульса .из последовательности импульсов; на иг.2 - временные диаграммы его рабо ты.

Устройство для выделения и вычи- J5 тания первого импульса из последовательности импульсов содержит первый элемент И-НЕ 1, с первого по пятый триггеры 2-6 и с второго по четвертый : элементы И-НЕ 7-9 с- соответствующими , jO функциональными связями.

Устройство работает следующим образом.

; В начальный момент перед подачей :первого импульса на входную шину на управляющей шине присутствует нулевой потенциал. На инверсном выходе триг- :гера 3 и прямом выходе триггера 6 : присутствует единичный потенциал. Ну- левой потенциал на входной шине обес- ; печивает формирование единичных сигналов на прямых выходах триггеров ; 2 и 4 и на выходах элементов И-НЕ 1

и 7.

; Нулевой потенциал на управляющей . I шине обеспечивает формирование единичных сигналов на прямом выходе триг гера 5 и выходе элемента И-НЕ 9. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 3 определяет формирование еди- до ничного сигнала на выходе элемента И-НЕ 8. Таково состояние логических элементов устройства в начальный момент времени.

В момент t| начала входного им- дЗ пульса на всех входах элемента И-НЕ 1 формируются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах

1589273

В момент Ц окончания входного импульса на выходе элемента И-НЕ 1 формируется единичный сигнал. Этот сигнал поступает на первый вход элемента И-НЕ 9, на втором входе которого также присутствует единичный сигнал. Это определяет формирование нулевого сигнала на выходе элемента И-НЕ 9. Этот нулевой сигнал переключает триггер 6 в О, при этом на его прямом выходе формируется нулевой сигнал, который поступает на вход установки в О триггера 4.

При воздействии помехи в промежуток времени между- t и t сигнал помехи появляется на выходе элемента И-НЕ 9 в виде единичного короткого сигнала. После прекращения воздействия помехи сигнал на выходе элемента И-НЕ 9 возвращается в исходное состо .

яние.

Вь1ходные сигналы устройства не изменяются (выходы триггера 2 и элемента И-НЕ 1) .

В момент t.

30

момент tj ОСлогических элементов таются неизменными.

В момент tj начала управляющего импульса никаких изменений на выходах логических элементов не происходит. При воздействии помехи в промежуток

времени между t и

t, . . игнал помехи

по управляющей шине никакого влияния на выходные сигналы устройства не оказывает.

,. начала входного импуль са на выходах элементов И-НЕ 1 и 7 и прямом выходе триггера 4 формируются нулевые сигналы, причем нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 1 явля ется выходным сигналом устройства и формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 9, нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 7 переключает триггер 5, нулевым сигналом с прямого выхода которого триггер 3 устанавливается в 1, а нулевым сигналом с прямого выхода триггера в 1 устанав ливается триггер 6. Сигналы на выхода остальных логических элементов в момент времени t остаются неизменными. При воздействии помехи в промежу- ток времени между t и t j- сигнал помехи появляется на выходах элемента И-НЕ 7 и триггера 5 и снимается по , прекращении воздействия помехи. Выходные сигналы при этом не изменяются.

В момент 15 окончания входного импульса на выходах элементов И-НЕ 1 и 7 и прямом выходе триггера 4 формируются единичные сигналы. Единичный сигнал с выхода элемента И-НЕ 1 поступает на первый вход элемента И-НЕ 9, формируя на его выхода нулевой сигнал, который, в свою очередь, пере ключает триггер 6 в нулевое состояние. На инверсном выходе триггера 4 появляется короткий нулевой импульс.

50

55

5

O

до

дЗ

ки в О триггера 4.

При воздействии помехи в промежуток времени между- t и t сигнал помехи появляется на выходе элемента И-НЕ 9 в виде единичного короткого сигнала. После прекращения воздействия помехи сигнал на выходе элемента И-НЕ 9 возвращается в исходное состо .

яние.

Вь1ходные сигналы устройства не изменяются (выходы триггера 2 и элемента И-НЕ 1) .

В момент t.

0

,. начала входного импульса на выходах элементов И-НЕ 1 и 7 и прямом выходе триггера 4 формируются нулевые сигналы, причем нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 1 является выходным сигналом устройства и формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 9, нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 7 переключает триггер 5, нулевым сигналом с прямого выхода которого триггер 3 устанавливается в 1, а нулевым сигналом с прямого выхода триггера в 1 устанавливается триггер 6. Сигналы на выходах остальных логических элементов в момент времени t остаются неизменными. При воздействии помехи в промежу- ток времени между t и t j- сигнал помехи появляется на выходах элемента И-НЕ 7 и триггера 5 и снимается по , прекращении воздействия помехи. Выходные сигналы при этом не изменяются.

В момент 15 окончания входного импульса на выходах элементов И-НЕ 1 и 7 и прямом выходе триггера 4 формируются единичные сигналы. Единичный сигнал с выхода элемента И-НЕ 1 поступает на первый вход элемента И-НЕ 9, формируя на его выхода нулевой сигнал, который, в свою очередь, переключает триггер 6 в нулевое состояние. На инверсном выходе триггера 4 появляется короткий нулевой импульс.

50

55

На выходные сигналы этот импульс влияния не оказывает. Сигналы на выходах остальных логических элементов в момент tf остаются неизменными.

При воздействии помехи в промежуток времени между t и t -сигнал помехи появляется на выходах элемента И-НЕ 9 и триггера 5 в виде короткого единичного сигнала. Сигнал помехи на выходе триггера 5 приводит к появлению помехи на выходе элемента И-НЕ 8 в виде короткого нулевого сигнала, который воздействует на вход установки в О триггера 2.

Однако триггер 2 не переключает- , ся, поскольку его вход установки в 1 заблокирован нулевым уровнем входного сигнала. После прекращения воздействия помехи сигналы на выходах всех этих элементов возвращаются в иходное состояние. Выходные сигналы устройства при этом не изменяются.

В момент t начала входного импульса на выходах элементов И-НЕ 1 и - и прямом выходе триггера 4 формируются нулевые сигналы. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 1 определяет формирование очередного выходного импульса устройства и единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 9 Нулевой сигнал на прямом выходе три1 гера 4 переключает триггер 6 в единичное состояние. Сигналы на выходах остальных логических элементов в момент tj остаются неизменными.

В момент t J окончания управляющег импульса на выходах элемента И-НЕ 7 и триггера 5 формируется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах

ются неизменными. При воздействии помехи в промежуток времени между t и t. сигнал помехи появляется на выходах элемента И-НЕ 7 и триггера 5 в виде короткого нулевого сигнала. При этом триггер 5 не переключается, так как его вход установки в 1 заблокирован нулевым сигналом с управляющей шины. После прекращения воздействия помехи сигналы на выходах этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходные сигналы устройства Не изменяются.

В момент tg окончания входного импульса на выходе элемента И-НЕ и прямом выходе триггера 4 формируются единичные сигналы. При этом единичный сигнал с выхода триггера 4 посту9273

пает на третий вход элемента И-НЕ 8, формируя на его выходе нулевой сигнал, который поступает на вход установки в О триггера 2. Однако триггер 2 не переключается, поскольку его вход установки в 1 заблокирован нулевым сигналом с входной шины. Сигналы на выходах остальных логических л

элементов в момент t g также остаются неизменными.

При воздействии помехи в промежуток времени t. и йдсигнал помехи появляется на выходе элемента И-НЕ 9 в виде короткого нулевого импульса. Этот короткий импульс переключает триггер . 6 в нулевое состояние, что, в свою очередь, определяет формирование единичного сигнала на инверсном выходе, триггера 4. После прекращения воздействия помехи сигнал на выходе элемента И-НЕ 9 возвращается в исходное состояние. При этом сигналы на соответствующих выходах триггеров 4 и 6 в предыдущее состояние не возвращаются, однако это не отражается на выходных сигналах устройства.

В момент tg начала входного импульса на прямых выходах триггеров 2 и 4 формируются нулевые сигналы, причем сигнал на выходе триггера 2 является выходным сигналом устройства и формируется при отсутствии управляющего сигнала с приходом очередного входного сигнала. Помехи на него никаким образом не влияют. Второй выходной сигнал устройства на выходе элемента И-НЕ 1 не изменяется (происходит вычитание импульса из последовательности импульсов). Кроме того, нулевой сигнал с выхода триггера 2 переключает триггер 3 в нулевое состояние. Нулевой сигнал с прямого выхода триггера 4 приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 8 и переключению триггера 6 в единичное состояние. Сигналы на выходах остальных логических элементов в момент t остаются неизменными.

При воздействии помехи в промежуток времени между tg и t сигнал помехи появляется на выходах элементов И-НЕ 7 и 9 в виде короткого нулевого импульса. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 9 воздействует на вход установки в О триггера 6, однако триггер 6 при этом не переключается, поскольку его вход установки в 1 заблокирован нулевым сигналом с

прямого выхода триггера 4. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 7 пе- | еключает триггер 5 в нулевое состояние, что, в свою очер.едь, определяет формирование единичного сигнала Иа прямом выходе триггера 3, при этом триггер 3 не переключается, по- екольку его вход установки в О заблокирован нулевым сигналом с выхо- а триггера 2. После прекращения воз ; ействия помехи сигналы на выходах Данных элементов возвращаются в исхо Йое состояние. На выходные сигналы :)гстройства сигнал помехи воздействия не оказывает и в данный промежу- tOK времени продолжается формирова- 1ие выходного импульса на первом выводе устройства и вычитание импульфа из последовательности импульсов на 20 версном выходе триггера 4.. Сигналы фтором выходе устройства.

на выходах остальных логических эле

В момент окончания входного и импульса происходит переключение Триггеров 2 и 4 в единичное состоя- №.е. При этом заканчивается формирование выходного сигнала на первом выходе устройства. На инверсном выход tpHTrepa 4 прекращается реакция воздействия помехи, прошедшей в проме- уток времени tn-tg. Сигналы на выходах остальных логических элементов в момент t остаются неизменными .,

При воздействии помехи в промежуток времени между t и t , сигнал йомехи появляется на выходе элемента И-НЕ в виде короткого нулевого им- Пульса, переключающего триггер 6 в нулевое состояние, что, в сйою очередь Определяет формирование нулевого сигнала на инверсном выходе триггера 4, После прекращения воздействия помехи сигнал на выходе элемента И-НЕ 9 возвращается в исходное состояние, однако триггер 6 остается в нулевом состоянии и удерживает единичный , сигнал на инверсном выходе триггера 4. Такое состояние указанных элементов не влияет на выходные сигналы, которые остаются неизменными.

В момент t начала входного импульса триггер 4 переключается в нулевое состояние, а на втором выходе устройства начинается формирование очередного импульса выходной последователь- г le сигналы на вмходах элементов

ности. Нулевое сигнал с прямого выхода триггера 4 переключает триггер 6 в единичное состояние, в результате чего снимается реакция от воздейстИ-НЕ 1 и 7. Единичный сигнал на де элемента И-НЕ 1 заканчивает ф рование выходного импульса.на вт выходе устройства и формирует нул

вия помехи на этот триггер в предыдущем такте. Сигналы на выходах остальных логических элементов в момент t

11

остаются неизменными.

В момент t окончания входного импульса триггер 4 переключается в единичное состояние, а .на втором выходе устройства заканчивается формирование очередного импульса выходной последовательности. Сигналы на выходах остальных логических элементов в момент t ,.j остаются неизменными.

В момент t ,- начала управляющего

импульса на выходе элемента И-НЕ 9 формируется нулевой сигнал, переключающий триггер 6 в нулевое состояние, 1ЧТО, в свою очередь, определяет фор- . мирование единичного,сигнала на инверсном выходе триггера 4.. Сигналы

на выходах остальных логических элементов в момент t

1Ъ

остаются неизменными. При воздействии помехи в промежуток времени между t и t,. сиг

13

Г4

0

5

нал помехи появляется только на выходе элемента И-НЕ 9 и снимается по прекращении воздействия помехи. Выходные сигналы устройства остаются неизменными.

Б момент t начала входного импульса триггер 4 переключается в нулевое состояние и формируются нулевые сигналы на выходах элементов И-НЕ 1 и 7. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 1 является выходным сигналом устройства и формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 9. Нулевой- сигнал на выходе элемента И-НЕ 7 переключает триггер 5, нулевым сигналом с прямого выхода которого триггер 3 устанавливается в 1, а нулевым сигналом с прямого выхода триггера 4 в 1 устанавливается триггер 6. Сигналы на выходах остальных логических элементов 5 в момент tj остаются неизменными.

При воздействии помехи в промежуток времени между t ,4 и t jj- сигнал помехи появляется на выходах элемента И-НЕ 7 и триггеру 5 и снимается по прекращении воздействия помехи. Выходные сигналы при этом не изменяются.

0

В момент t ij- окончания входного импульса триггер 4 переключается в еди--. ничное состояние и формируются единич le сигналы на вмходах элементов

И-НЕ 1 и 7. Единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 1 заканчивает формирование выходного импульса.на втором выходе устройства и формирует нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 9, который устанавливает триггер 6 в нулевое состояние. На инверсном выходе триггера 4 появляется короткий отрица- , тельный импульс, который не влияет на выходные сигналы устройства. Сигналы на выходах остальных логических элементо в ми.

в моментt остаются неизменныВ момент t окончания управляющего импульса на прямом выходе триггера 5 и элементе И-НЕ 9 формируются единичные сигналы. На выходе элемента И-НЕ 8 формируется нулевой сигнал, который воздействует на вход установки в О триггера 2. Однако триггер 2 не переключается, поскольку его вход установки в 1 заблокирован нулевым уровнем входного сигнала. Сигналы на выходах остальных логических элементов в момент t .. остаются неизменны7б

ми.

При воздействии помехи в промежуто времени между t tr сигнал-помехи формирует на выходах триггера 5 и элемента И-НЕ 9 нулевые сигналы. Нулевой сигнал на выходе триггера 5 формирует единичный импульс на выходе . элемента И-НЕ 8, который воздейству-. ет на вход установки в О триггера 2, После прекращения воздействия поме хи сигналы на выходах всех этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходные сигналы устройств а ос- таются неизменными.

В момент t. начала входного импульса на прямых выходах триггеров 2 и 4 формируются нулевые сигналы, причем сигнал на выходе триггера 2 является выходным импульсом устройства, вычитаемым из, импульсной последовательности, формируемой на его втором выходе.

Выходные сигналы, формируемые на остальных логических элементах в момент t , , идентичны сигналам, сформированным на соответствующих элементах в момент tj.

Сигналы, формируемые в устройстве в момент t JJ , t g и , идентичны сигналам, формируемым соответственно в моменты t д , t ,1 и t .

Таким образом, любое возможное по- явление помехи по шине управления устройства не влияет на его работоспособность .

Формула изобретения

, 0

5

0

5 0

5

Устройство для вьщеления и вычитания первого импульса из последовательности импульсов, содержащее первый элемент И-НЕ и первый - четвертый триггеры, причем вход установки в 1 первого триггера соединен с шиной входньк импульсов устройства и с первым входом первого элемента И-НЕ, пря- мой выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и и первой выходной шиной устройства, вторая выходная тина которого соединена с вьпсодом первого элемента И-НЕ, а управляющая шина устройства соединена с входом установки в 1 ; четвертого триггера, прямой выход которого соединен с входом установки в 1 второго триггера, отличаю- . щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства по цепям управления, в него введены пятый триггер и второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, причем прямой выход первого триггера соединен с входом установки в О в-торого триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом установки в О четвертого триггера, второй вход установки в О которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, первый вход которЬго соединен с инверсным выходом третьего триггера, прямой выход которого соединен с входом установки в 1 пятого триггера и первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом установки в О первого триггера и третьим входом первого элемента И-НЕ, управляющая шина устройства -соединена с первым входом четвертого элемента И-НЕ и вторым входом второго элемен- 5 та И-НЕ, третий вход которого соединен с входами установки в 1 первого и третьего триггеров, вход установки в О третьего триггера соединен с прямым вьтодом пятого триггера, вход установки в О которого соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, прямой выход четвертого триггера соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, третий вход кото- рого соединен с прямым выходом второго триггера.

5

0

0

/ г J Л tg tg tg trff trtttttntniiiS 17 tie ii9 iiO

фиг 2