Устройство для выделения и вычитания импульсов из серии Советский патент 1991 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах обработки и формирования импульсных сигналов.

Цель изобретения - повышение надежности работы при изменяющейся (вплоть до вырождения) длительности импульса сброса.

На фиг. 1 приведена электрическая структурная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для выделения и вычитания импульсов из серии содержит пер- вый триггер 1, состоящий из элементов И-НЕ 2 и 3, второй триггер 4, состоящий из элементов И-НЕ 5 и 6, третий триггер 7, состоящий из элементов И-НЕ 8 и 9, четвертый триггер 10, состоящий из элементов И-НЕ 11 и

12и пятый триггер 13, состоящий из элементов И-НЕ 14 и 15, элемент

И-НЕ 16, инвертор 17, шину 18 Сброс шину 19 Вход, первую, вторую и третью выходные шины 20,21 и 22. Первый вход элемента И-НЕ 16 подключен к первой выходкой шине 20 и к нулевому выходу второго триггера 4, первый вход установки единицы которого под- клгочен к шине 18 Сброс и к входу установки нуля первого триггера 1 ,вход установки единицы которого соединен с второй выходной шиной 21 и с единичным выходом третьего триггера 7, чход установки единицы которого подключен к шине 19 Вход, к входу установки нуля четвертого триггера 10 и к первому входу установки нуля второго триггера 4, второй вход установки единицы которого подключен к входу установки единицы пятого триггера

13и к второму входу элемента И-НЕ 16 выход которого подключен к третьей выходной шине 22 и к входу установки нуля пятого триггера 13, единичный выход которого соединен с третьим входом элемента И-НЕ 16, единичный выход четвертого триггера 10 соединен с вхо дом инвертора 17, выход которого подключен к второму входу установки нуля второго триггера 4, третий вход установки нуля которого соединен с четвертым входом элемента И-НЕ 16 и с единичным выходом третьего триггера

7, вход установки нуля которого соединен с единичным выходом второго триггера 4, третий вход установки

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

единицы которого подключен к входу установки нуля пятого триггера 13, вход установки единицы которого соединен с нулевым выходом первого триггера 1. Устройство работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени (перед подачей первого импульса на шину 19) на шине 18 присутствует нулевой сигнал, а на нулевом выходе триггера 13 (выход элемента 14) присутствует единичный потенциал. Нулевой потенциал на шине 19 обеспечивает формирование единичных сигналов на выходах элементов 5,9 и 11. Нулевой потенциал на шине 18 обеспечивает формирование единичных сигналов на выходах элементов 2 и 6. На всех входах элементов 3,8 и 15 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на их выходах нулевых сигналов . Нулевой сигнал на выходе элемента 15 подтверждает выбранный единичный потенциал на выходе элемента 14 и определяет появление единичного сигнала на выходе элемента 16. При этом на обоих входах элемента 12 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала. Этот нулевой сигнал, поступая на вход инвертора 17, формирует на его выходе единичный сигнал. Таким образом, все сигналы на выходах логических элементов устройства в начальный момент определены. ,1 В момент tt начала импульса на шине 19 (фиг. 2а) на обоих входах элемента 5 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе (фиг. 2д) .нулевого сигнала. Остальные сигналы на выходах элементов в момент t, остаются неизменными. В момент t2 появления сигнала (фиг, 2б) на шине 18 никаких изменений на выходах элементов не происхо- . - дит.

В момент t окончания импульса на шине 19 происходит переключение триггера 4, при этом на выходе элемента 5 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 6 (фиг. 2е) - нулевой сигнал, .который приводит к появлению единичного сигнала на выходе элемента 8 (фиг. 2ж). Остальные сигналы на выходах элементов в момент t$ остаются неизменными.

В момент tq. начала импульса на шине 19 на обоих входах элемента 9

оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала (фиг. 2и), который переключает триггер 1. При этом на выходе элемента 3 появляется единичный сигнал (фиг. 2г), а на выходе элемента 2 - нулевой сигнал (фиг.2в), который, в свою очередь, переключает триггер 13. При этом на выходе элемента 15 формируется единичный сигнал (фиг. 2н), а на выходе элемента 14 - нулевой сигнал (фиг. 2м). Остальные сигналы на выходах элементов в момент t. остаются неизменными.Кро- ме того, в момент ц начинается выделение импульса на шине 21 и вычитание импульса из серии на шине 20.

В момент tg- окончания импульса на шине 18 на выходе элемента появляется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах элементов в момент te остаются неизменными. При этом окончание импульса на шине 18 произошло во время выделения импульса на шине 21, однако никаких ложных срабатываний элементов не последовало.

В момент tg окончания импульса на шине 19 на выходе элемента формируется единичный сигнал. При этом заканчивается выделение импульса на шине 21, а на шине 20 происходит вычитание импульса. Единичный сигнал с выхода элемента, поступая на входы элементов 3,8 и 16, приводит к формированию на их выходах нулевых сигналов (фиг. 2 г,ж,п), так как на остальных входах этих элементов присутствуют единичные сигналы. Нулевой сигнал на выходе элемента 16, поступая на вход элемента 12, формирует на его выходе единичный сигнал (фиг. 2л), который, поступая на ыход инвертора 17, преобразуется на его выходе в нулевой (фиг. 2р). Остальные сигналы на выходах элементов в мр мент tg остаются неизменными.

В момент tf начала импульса на шине 19 на обоих входах элемента 11 оказываются единичные сигналы, что определяет появление на его выходе нулевого сигнала (фиг. 2к), который переключает триггер 13. При этом на выходе элемента 14 появляется единичный сигнал (фиг. 2м), а на выходе элемента 15 - нулевой (фиг. 2н), который формирует единичный сигнал на выходе элемента 16. Остальные сигналы на выходах элементов в момент t oc5

таются неизменными. Кроме того, в момент t7 начинается выделение импульса на шине 22 и вычитание импульса на шине 20.

момент ta начала импульса на

-8

В

шине 18 никаких изменений на выходах элементов не происходит, несмотря на то, что начало импульса совпадает с выделением импульса на шине 22.

В момент t0 окончания импульса на шине 19 происходит переключение триггера 10, при этом на выходе элемента 11 формируется единичный сигнал, а на ьыходе элемента 12 - нулевой. Единичный сигнал с выхода элемента 11 поступает на вход элемента 6, на остальных входах которого также присутствуют единичные сигналы.

Это приводит к формированию нулевого сигнала на выходе элемента 6, который обеспечивает появление единичного сигнала на выходе элемента 8. Нулевой сигнал с выхода элемента 12 поступа5 ет на вход инвертора 17, на выходе которого появляется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах элементов в момент tg остаются неизменными. Кроме того, в момент t. заканчивает0 ся выделение импульса на шипе 22 и вычитание импульса на шине 20.

5

5

0

5

В момент t)0 начала импульса на шине 19 на обоих входах элемента 9 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование на его выходе нулевого сигнала. Этот сигнал переключает триггер 1, при этом на выходе элемента 3 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 2 - нулевой, 0 который формирует единичный сигнал на выходе элемента 6 и переключает триггер 13. При этом на выходе элемента 15 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 14 - нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах элементов в момент t10 остаются неизменными, причем в момент t10 начинаются выделение импульса на шине 21 и вычитание импульса на шине 20.

В момент t ц окончания импульса на шине 19 происходит переключение триггера 7, при этом на выходе элемента 9 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 8 - нулевой.Происходит окончание выделения импульса на шине 21 и вычитания импульса на шине 20. Остальные сигналы на выходах элементов в момент t неизменными.

44

остаются

В момент t окончания импульса из шине 18 происходит переключение триггера 1, при этом на выходе элемента 2 образуется единичный сигнал, г л на выходе элемента 3 - нулевой. Единичный сигнал с выхода элемента 2 поступает на вход элемента 16. При этом па всех входах элемента 16 оказываются единичные сигналы, что обеспечива- |Q ет формирование на его выходе нулевого сигнала, который, поступая на вход элемента 12, формирует на выходе единичный сигнал, который, поступая па вход инвертора 17, определяет по- 15 явление на его выходе нулевого сигнала, Остальные сигналы на выходах эле- иентол п момент tti остаются неизменными.

в момент t ,j начала импульса на 20 шине 19 на обоих входах элемента 11 оказываются единичные сигналы, что определяет появление на его выходе нулевого сигнала, который переключает триггер 13. При этом на выходе 25 элемента 14 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 15 - нулевой, который, в свою очередь, определяет формирование единичного сигнала на выходе элемента 16. Остальные 30 сигналы на выходах элементов в момент Lи остаются неизменными. Кроме того, в момент t{j начинается выделение импульса на шине 22 и вычитание импульса на шине 20.35

В момент t окончания импульса ,ia шине 19 происходит переключение триггера 10, при этом на выходе элемента 11 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 12 - нулевой, до который затем инвертируется инвертором 17, на выходе которого появляется единичный сигнал. Заметим, что при этом заканчивается, выделение импульса на шине 22 и вычитание импульса на 45 шине 20. Остальные сигналы на выходах элементов в момент t остаются неизменными.

В момент t,g начала импульса на шине 19 на обоих входах элемента ока-jg зьшаются единичные сигналы, что определяет формирование на его выходе нулевого сигнала. Остальные сигналы на выходах элементов в момент t (5- остаются неизменными.55

В момент t окончания импульса на :шине 19 на выходе элемента 5 появляется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах элементов в момент

«6

остаются неизменными.

В момент t,7 начала импульса на шине 18 на всех входах элемента 6 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала, который, поступая на вход элемента 8, формирует на его выходе единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах элементов в момент остаются неизменными.

В момент t,g начала импульса на шине 19 на всех входах элемента 9 оказываются единичные сигналы. В результате на его выходе появляется нулевой сигнал, который переключает триггер 1. При этом на выходе элемента 3 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 2 - нулевой, который формирует единичный сигнал на выходе элемента 6 и переключает триггер 13. При этом на выходе элемента 15 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 14 - нулевой. Остальные CHI- налы на выходах элементов в момент t,а остаются неизменными. Кроме того, в момент начинается выделение импульса на шиле 21 и вычитание импульса на шине 20.

В момент t окончания импульса на шине 19 происходит переключение триггера 7. При этом на выходе элемента 9 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 8 - нулевой. Остальные сигналы на выходах элементов в момент t ID остаются неизменными. Заметим, что в момент t заканчивается выделение импульса на шине 21 и вычитание импульса на шине 20.

В момент tzo начала импульса на шине 19 на всех входах элемента 5 оказываются единичные сигналы, при этом на его выходе формируется нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах элементов в момент С20 остаются неизменными .

В момент t24 окончания импульса на шине 18 происходит переключение триггера 1, при этом на выходе элемента 2 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 3 - нулевой. Остальные сигналы на. выходах элементов п момент t21 остаются неизменными.

В момент 122 окончания импульса на шине 19 на выходе элемента 5 появляется единичный сигнал. При этом на всех входах элемента 16 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который определяет появление единичного сигнала на выходе элемента 12. Этот единичный сигнал поступает на г вход инвертора 17, на выходе которого Появляется нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах элементов в момент

П

остаются неизменными.

В момент Г2 начала импульса на шине 19 на обоих входах элемента 11 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала. Этот нулевой сигнал переключает триггер 13. При этом на выходе элемента 14 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 15 - нулевой, который приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента 16. Остальные сигналы на выходах элементов в момент t2- остаются неизменными. Кроме того, в момент t23 начинается выделение импульса на шине 22 и вычитание импульса на шине 20.-

В момент t24 окончания импульса на шине 19 происходит переключение триггера 10. При этом на выходе элемента 11 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента 12 - нулевой, кото- рый, поступая на вход инвертора 17, формирует на его выходе единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах

элементов в момент t

2А

остаются неизменными. На этом закончено выделе- ние импульса на шине 22 и вычитание импульса на шине 20.

В момент начала импульса на шине 19 на всех входах элемента оказываются единичные сигналы, которые формируют на его выходе нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах элементов в момент t2 остаются неизменными.

В момент 12б окончания импульса на шине 19 на выходе элемента 5 формируется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах элементов в момент t2g остаются неизменными.

Таким образом, рассмотрены все возможные случаи начала и окончания импульса на шине 18. При этом никаких нарушений в работе устройства не

наблюдается, а для начальной установки устройства достаточно подать нулевой установочный сигнал только на вход одного элемента (И-НЕ 14).

Формула изобретения

Устроиство для выделения и вычитания импульсов из серии, содержащее пять триггеров с раздельными входами, каждый из которых состоит из двух элементов И-НЕ, элемент И-НЕ, первый вход которого подключен к первой выходной шине и к нулевому выходу второго триггера, первый вход установки .ецнннцы которого подключен к шине Сорос и к входу установки нуля первого триггера, вход установки единицы которого соединен с второй выходной шиной и с единичным выходом третьего триггера, вход установки единицы которого подключен к шине Вход, к входу установки нуля четвертого триггера и к первому входу установки нуля второго триггера, второй вход установки единицы которого подключен к входу установки единицы пятого триггера и к второму входу элемента И-НЕ, выход которого подключен к входу установки единицы четвертого триггера, нулевой выход которого подключен к третьей выходной шине и к входу установки нуля пятого триггера, единичный выход которого соединен с третьим входом элемента И-НЕ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе при изменяющейся длительности импульса сброса, в него введен инвертор, вход которого подключен к единичному выходу четвертого триггера, выход - к второму входу установки нуля второго триггера, третий вход установки нуля которого соединен с четвертым входом элемента И-НЕ и с единичным выходом третьего триггера, вход установки нуля которого соединен с единичным выходом второго триггера, третий вход установки единицы которого подключен к входу установки нуля пятого триггера, вход установки единицы которого соединен с нулевым выходом первого триггера.

Фиг. г

Изобретение может использоваться в системах обработки и формирования импульсных сигналов. Цель изобретения - повышение надежности работы при изменяющейся (вплоть до вырождения) длительности импульсов сброса - достигается введением инвертора 17 и организацией новых структурных связей. Устройство содержит триггеры 1,4,7, 10и 13, выполненные на элементах И-НЕ соответственно 2 и 3,5 и 6,8 и 9, 11и 12, 1ч и 15, элемент И-НЕ 16 и шины сброса 18, входную 19, выходную 21. 2 ил. (Л з ел Јь О