Устройство для выделения одиночного импульса Советский патент 1991 года по МПК H03K3/78 

t

f

4

LTLЈ

N xJ

7/

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах преобразования обработки и передачи информации Цель 8 изобретения - упрощение и повышение надежности устройства - достигается подключением трех дополнительных асинхронных триггеров 3-5 в устройство, содержащее два асинхронных триггера 1, 2 инвертор 7 и логический элемент И-НЕ 6 Устройство формирует на своих выходах 10 и 11 по переднему фронту управляющего воздействия на шине 8 одиночный импульсный сигнал, длительность которого соответствует длительности ближайшего целого импульса или паузы тактовой последовательности на шине 9 Устройство позволяет формировать неискаженные по длительности сигналы при окончании управляющего сигнала до конца формирования выходного 2 ил

Фиг 1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах преобразования, обработки и передачи информации.

Цель изобретения - повышение надежности.

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

Устройство для выделения одиночного импульса содержит асинхронный триггеры 1-5, элемент И-НЕ 6, инвертор 7, управляющую 8 и тактовую 9 входные шины, а также парафазные 10, 11 выходные шины устройства. Причем первые R-входы первого 1 и третьего 3 триггеров объединены с управляющей шиной 8 и S-входом второго асинх ронного триггера 2, соединенного прямым выходом с объединенными вторыми R-вхо- дами первого 1 и третьего 3 асинхронных триггеров. Прямой выход третьего асинхронного триггера 3 подключен к S-входу первого 1 и R-входу четвертого 4 триггера, S-вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера 1. Инверсный выход четвертого 4 и прямой выход пятого 5 асинхронных триггеров через элемент И-НЕ б и инвертор 7 подключены к R-входу второго асинхронного триггера 2. S-входы третьего 3 и пятого 5 асинхронных триггеров объединены с входной тактовой шиной 9 устройства, а инверсный выход третьего триггера 3 подключен к R-входу пятого асинхронного триггера 5. Выходы инвертора 7 и элемента И-НЕ 6 являются выходными шинами 10 и 11 устройства.

Асинхронные триггеры 1 -5 устройства могут быть выполнены как на элементах И-НЕ, так и на элементах ИЛИ-НЕ, т.е. работа триггеров может производиться как по нулевому, так и по единичному уровню напряжения. Для определенности на фиг.1 приведена схема устройства, выполненного на асинхронных триггерах, содержащих элементы И-НЕ.

Устройство для выделения одиночного импульса (см. фиг.1) работает следующим образом.

При наличии тактовой последовательности импульсов на шине 9 и отсутствии единичного потенциала на управляющей шине 8 устройство автоматически устанавливается в исходное состояние (фиг.2, ti) независимо от того, в какое состояние установился асинхронныйтриггер4(фиг.2ж) при включении источника питания.

Поступление единичного потенциала по управляющей шине 8 (фиг.2а) в момент наличия на шине 9 (фиг.2б) импульса тактовой частоты приводит к появлению на инверсном выходе асинхронного триггера 1 (фиг.2г) нулевого уровня напряжения (фиг.2д2). Значение потенциала на инверсном выходе асинхронного триггера 4

(фиг 2ж) при этом не изменяется, так как в момент времени t2 на обоих входах триггера 4 (.2г,е) присутствуют нулевые уровни напряжения.

В момент времени t3 окончания импульса тактовой частоты срабатывает триггер 3, на прямом выходе которого появляется единичный потенциал (фиг.2е), что приводит к появлению на инверсном выходе асинхронного триггера 4 нулевого уровня напряжения (фиг.2ж). Нулевой сигнал при этом формируется и на инверсном выходе асинхронного триггера 3 (фиг.2д), но состояние прямого выхода триггера 5 (фиг.2з) не изменяется, т.е. на его S-входе присутствует нулевой потенциал (фи -.2б) с тактовой шины 9 устройства.

Появление нулевого потенциала на первом входе элемента И-НЕ (фиг.2ж) приводит к формированию положительного перепада

напряжения на его выходе (фиг.2и) и, следовательно, отрицательного перепада напряжения (фиг.2к) на выходе инвертора 7. Таким образом, на выходах 10 и 11 устройства формируется парафазный фронт выходного сигнала.

Нулевой уровень напряжения (фиг.2к)с выхода инвертора 7 переводит асинхронный триггер 2 в нулевое состояние (фиг,2в), при котором на прямом выходе триггера 2

возникает нулевой уровень напряжения, воздействующий на R-входы асинхронных триггеров 1 и 3 и обуславливающий появление единичных потенциалов на их инверсных выходах (фиг.2г,д).

В момент времени t4 появления фронта

следующего импульса тактовой частоты на шине 9 (фиг.26) на прямом выходе триггера 3 появляется нулевой потенциал (фиг.2е), воздействующий на S-вход триггера и Rвход триггера 4, в результате чего на инверсном выходе триггера 4 вновь появляется единичный потенциал (фиг.2ж).

Единичный потенциал на инверсном 0 выходе асинхронного триггера 4 (фиг.2ж), совпадая во времени с единичным потенциалом с прямого выхода триггера 5 (фиг.2з), обеспечивает появление отрицательного перепада напряжения (фиг.2и) на выходе ло- 5 гического элемента И-НЕ б и положительного перепада (фиг.2к) на выходе инвертора 7. установленного на выходе элемента И- НЕ 6. Таким образом, на выходах 10 и 11 сформирован парафазный срез выходного сигнала.

В дальнейшем состояние элементов устройства не изменяется до окончания управляющего воздействия на шине 8 (фиг.2а) в момент времени ts. Асинхронный триггер 2 устанавливается в единичное положение (фиг.2в), а устройство возвращается в исходное состояние.

Поступление единичного потенциала по управляющей шине 8 (фиг.2а) при отсутствии импульса на тактовой шине 9 (фиг.2б) приводит к срабатыванию асинхронного триггера 3 по S-входу и к появлению на его инверсном выходе нулевого уровня напряжения (фиг.2д) в момент времени te. Значение потенциала на прямом выходе асинхронного триггера 5 (фиг.2з) при этом не изменяется, так как в этот момент времени на обоих входах триггера 5 присутствуют нулевые уровни напряжения (фиг.26,д).

В момент времени t появления импульса тактовой частоты по шине 9 (фиг.26) срабатывает по нулевому R-входу асинхронный триггер 5, на прямом выходе которого появится нулевой уровень напряжения (фиг.2з).

Появление нулевого уровня напряжения на втором входе логического элемента И-НЕ 6 приводит к формированию положительного перепада на его выходе (фиг.2и) и, следовательно, к появлению отрицательного перепада напряжения (фиг.2к) на выходе инвертора 7. включенного на выходе элемента И-НЕ 6. Таким образом, в момент времени t на выходах 10 и 11 устройства парафазный фронт выходного сигнала.

Нулевым уровнем напряжения с выхода инвертора 7 (фиг.2к) асинхронный триггер 2 устанавливается в нулевое состояние, при котором на прямом выходе триггера 2 формируется нулевой уровень напряжения (фиг.2в), воздействующий на вторые R-вхо- ды первого и третьего 3 асинхронных триггеров и обуславливающий появление единичного потенциала на их инверсных выходах (фиг.2г,д).

В момент времени ts окончания импульса тактовой частоты (фиг.26) и появления нулевого уровня на шине 9 на прямом выходе асинхронного триггера 5 вновь появляется единичный потенциал (фиг.2з).

Единичный потенциал на прямом выходе асинхронного триггера 5 (фиг.2з), совпадая во времени с единичным потенциалом с инверсного выхода триггера 4 (фиг.2ж), обеспечивает появление отрицательного перепада напряжения (фиг.2и) на выходе логического элемента И-НЕ 6 и положительного перепада (фиг.2к) на выходе инвертора 7. Таким образом, на выходах 10 и 11 устройства сформирован парафазный срез выходного сигнала.

В дальнейшем состояние элементов устройства не изменяется до окончания сигна- 5 ла управляющего воздействия на шине 8 (фиг.2а) в момент времени tg. Асинхронный триггер 2 устанавливается в единичное состояние (фиг.2в), т.е. все элементы приведены в начальное состояние и устройство 10 готово отреагировать на следующий импульс управляющего воздействия, поступающий по шине 8 (фиг.2а).

Устройство для выделения одиночного импульса сохраняет свою работоспособ- 15 ность при любых длительностях сигналов управляющего воздействия, срез которых формируется на входной шине 8 после начала выходного сигнала на выходных шинах 10 и 11 устройства. Устройство работает анало0 гично рассмотренным случаям (см. фиг.2 t2 и te), отличием является получение единичного уровня напряжения на прямом выходе асинхронного триггера 2 до окончания выходного парафазного импульса на выходах

5 10 и 11 устройства (фиг.2и,к).

Таким образом, устройство для выделения одиночного импульса формирует на своих выходах 10 и 11 по переднему фронту входного управляющего воздействия оци0 ночный импульсный сигнал, длительность которого соответствует длительности ближайшего целого импульса или паузы тактовой последовательности. Т.е. при скважности импульсов тактовой частоты,

5 равной двум.быстродействие устройства соответствует половине периода тактовой частоты. Устройство просто по конструкции и надежно в эксплуатации, так как при случайном сбросе асинхронного триггера 2 в ис0 ходное состояние до окончания формирования выходного сигнала на выходах устройства не происходит искажения импульсов.

Формула изобретения

5Устройство для выделения одиночного

импульса, содержащее первый и второй асинхронные триггеры, первый R-вход первого из которых объединен с S-входом второго и управляющей шиной, тактовую шину

0 и последовательно соединенные элементы И-НЕ и инвертор, отличающееся тем, что с целью повышения надежности, в устройство введены три дополнительных RS- триггера, причем выход инвертора

5 подключен к R-входу второго триггера, соединенного S-входом с первым R-входом третьего асинхронного триггера, а прямым выходом - с объединенными R-входами первого и третьего триггеров, прямой выход третьего триггера подключен к S-входу первого и R-входу четвертого асинхронных триггеров, последний соединен S-входом с инверс- ным выходом первого триггера, а инверсным выходом - с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен спря-

, .

2 3 Ч

в

мым выходом пятого асинхронного триггера, подключенного R-входом к инверсному выходу третьего триггера, а S-входом - к S-входу третьего триггера и тактовой шине устройства.