Таймер Советский патент 1991 года по МПК G06F1/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в управляющих вычислительных системах для обеспечения работы в реальном масштабе времени.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения режима считывания при прекращении подачи тактовых импульсов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема таймера; на фиг.2 - функциональная схема первого формирователя импульсов; на фиг.З - функциональная схема второго формирователя импульсов; на фиг.4, 5 и 6 - диаграммы работы таймера.

Таймер содержит триггер 1, счетчик 2, регистр 3, триггеры 4 и 5, элементы 6 и 7, элементы И 8-11, элементы ИЛИ 12 и 13, формирователи 14 и 15 импульсов, группу 16 входов задания временного интервала, вход 17 разрешения записи, вход 18 начальной установки, тактовый вход 19. вход 20

чтения, вход 21 разрешения считывания, группу 22 информационных выходов, входы 23 и 24 первого формирователя импульсов, выход 25 первого формирователя импульсов, вход 26 второго формирователя импульсов, выход 27 второго формирователя импульсов.

В качестве формирователей 14 и 15 импульсов могут быть использованы триггеры 28 с RC-цепями, содержащими резистор 29, диод 30 и конденсатор 31.

Формирователь (фиг.2) вырабатывает импульс в момент, когда на информационном входе присутствует сигнал 1, а на синхров- ходе - импульс. Формирователь (фиг.З) вырабатывает импульс, когда на синхровходе появляется импульс. Длительность импульса определяетсмя параметрами RC-цепей. По окончании выходного импульса формирователи возращаются в исходное состояние.

. Таймер работает следующим образом.

Ё

с ел о ел

ел

В исходном состоянии (фиг.4) сигналом 1, поступающим по входу 18 (фиг.4а) начальной установки таймера, устанавливаются в нулевое состояние триггер 1, счетчик 2 и регистр 3. Элемент И 8 закрыт по первому входу сигнапом О с прямого выхода триггера 1 (фиг.4е). На входе 17 разрешения записи (фиг.46) установлен сигнал О, который не дает возможности опрокинуть триггер 1 по входу установки в единицу, а также осуществить запись информации в счетчик 2. На тактовом входе 19 таймера (фиг.4в) - присутствует сигнал О, который по второму входу закрывает элемент И 8 и поступает на синхровход триггера 4 и на информационный вход триггера 5, а также на вход эле; мента НЕ 6, На входе 21 разрешения считывания таймера (фмг.4д) установлен сигнал О, который поступает на входы сброса в ноль триггеров4 и5,устанавливает их в исходное состояние и удерживает их в этом состоянии. Кроме того, сигнал О подается на вход элемента И 10 и закрывает его. На входе 20 чтения таймера (фиг.4г) - присутствует сигнал О, который поступает на информационный вход триггера 4 и синхровход триггера 5, а также на вход элемента VI 9 и закрывает его.

Таким образом, в исходном состоянии в таймер не может быть записана уставка, не может начаться счет импульсов и невозможно чтение состояния таймера.

Таймер может работать в следующих режимах: считывание информации в исходном состоянии; считывание информации в режиме счета.

В режиме считывания информации в исходном состоянии таймер работает следующим образом.

На вход 20 чтения (фиг.4г) подаются импульсы с частотой чтения, которые поступают на информационный вход триггера 4 и синхровход триггера 5, а также на вход элемента И 9, который закрыт по второму входу сигналом О с выхода элемента И 10 (фиг.4л), По приходе сигнала 1 на вход 21 разрешения считывания (фиг.4д) триггера 4 и 5 не могут сработать, поскольку на синх- ровходе триггера 4 и информационном входе триггера 5 присутствует сигнал О с тактового входа 19 (фиг.4в). Но этим сигналом открывается элемент И 10, на втором входе которого сигнал 1 с инверсного выхода триггера 5. Сигнал 1 с выхода элемента И 10 (фиг.4л) подается на второй вход элемента И 9, открывает его (фиг.4к) для прохождения импульсов чтения через элемент ИЛИ 13 (фиг.4п) на вход разрешения записи регистра 3, и информация со счетчика 2 переписывается в регистр 3. Импульсы

чтения подаются также на вход формирователя 14, но поскольку на втором его входе установлен сигнал О с прямого выхода триггера 4, то он не формирует импульсов

(фиг.4и). По приходе сигнала О на вход 21 разрешения чтения процесс чтения прекращается,

При считывании информации в режиме счета возможны следующие случаи:

01. Импульс чтения поступает до прихода

импульса счета.

2.Импульс чтения поступает после прихода импульса счета.

3.Импульс счета поступает в момент 5 действия импульса чтения.

4.Импульс чтения поступает в момент действия импульса счета.

Таймер в первом и втором случаях работает так же, как и в исходном состоянии, Но

0 при этом после прихода сигнала 1 по входу 17 разрешения записи (фиг.46) срабатывает триггер 1 по входу установки в единицу (фиг.4е) и производится запись уставки с группы 16 входов задания временного ин5 тервала в счетчик 2. Сигнал 1 с прямого выхода триггера 1 поступает на вход элемента И 8 и дает разрешение на прохождение с его выхода тактовых импульсов (фиг.4ж) через элемент ИЛИ 12 (фиг.4и) на

0 счетный вход счетчика 2.

Рассмотрим третий случай (фиг.5). На вход 21 разрешения считывания (фиг.5д) подается сигнал 1. На вход 20 чтения (фиг.5г) поступает импульс чтения,

5 который также подается и на синхровход триггера 5 и на информационный вход триггера 4. Но триггер 5 не срабатывает, поскольку на его информационном входе сигнал О. По приходе тактового импульса

0 на тактовый вход 19 (фиг.бв) он поступает на синхровход триггера 4, который срабатывает и сигналом О с инверсного выхода закрывает элемент И 8 по третьему входу, чем прекращает подачу импульсов на тактовый

5 вход счетчика 2 (фиг.бж).

Сигнал Г с прямого выхода триггера 4 подается на вход 23 формирователя 14. Элемент И 10 открыт сигналами Г по первому входу с инверсного выхода триггера 5, а по

0 второму входу - с входа 21 разрешения считывания. Сигнал Г с выхода элемента И 10 (фиг.бл) поступает на вход элемента И 9 и открывает его, в результате чего импульс чтения с его выхода (фиг.5к) поступает через

5 элемент ИЛИ 13 (фиг.5п) на вход разрешения записи регистра 3, и информация со счетчика 2 переписывается в регистр 3, а также через элемент НЕ 7 поступает на вход 24 формирователя 14, и по заднему фронту формируется импульс (фиг.бн), который через элемент ИЛИ 12 (фиг.Би) поступает на вход счетчика 2.

Таким образом, если в момент чтения информации из таймера на его тактовый вход 19 поступает тактовый импульс, он не подается на счетчик 2, а после окончания считывания информации он досчитывается счетчиком 2, т.е. в этом случае со счетчика 2 считывается достоверная информация и нет потери тактового импульса.

Рассмотрим четвертый случай (фиг.б).

На вход21 разрешения считывания таймера подается сигнал 1 (фиг.бд). На тактовый вход 19 поступает тактовый импульс (фиг.бв), который подается также на синх- ровход триггера 4 и информационный вход триггера 5. Триггер 4 не срабатывает, поскольку на информационном входе - сигнал О. Триггер 5 срабатывает по приходе им- пульсч чтения с входа 20 чтения таймера (фиг.бг). Сигналом О с инверсного выхода триггера 5 элемент И 10 закрывается (фиг.бл) и тем самым закрывает элемент И 9 (фиг.бк), что не позволяет импульсу чтения поступить через элемент ИЛИ 13 (фиг.бп) на вход разрешения записи регистра 3. Элемент И 11 по одному входу открыт сигналом 1 с прямого выхода т риггера Ь, а по второму входы закрыт сигналом О с выхода элемента НЕ б. По окончании тактового импульса элемент И 11 открывается (фиг.бм; и импульсом с его выхода запускается формирователь 15 импульсов (фиг.бо), импульс с выхода которого через элемент ИЛИ 13 (фиг.бп) поступает на вход разрешения за- писи регистра 3. Информация со счетчика 2 переписывается в регистр 3.

Таким образом, если в момент счета тактового импульса счетчиком 2 на вход 20 чтения таймера поступает импульс чтения, то он задерживается на время действия тактового импульса, после чего формируется импульс считывания. Это позволяет переписать из счетчика 2 в регистр 3 достоверную информацию.

Формула изобретения Таймер, содержащий счетчик, регистр, три триггера, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, первый элемент НЕ, причем группа информационных входов счетчика является группой входов задания временного интервала таймера, группа разрядных выходов счетчика соединена с группой информационных входов регистра, группа вы- ходов которого является группой

информационных выходов таймера, вход разрешения записи счетчика соединен с входом установки в 1 первого триггера и является входом разрешения записи таймера, прямой выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого является тактовым входом таймера, инверсный выход второго триггера соединен с третьим входом первого элемента И, вход сброса первого триггера соединен с входом сброса счетчика, с входом сброса регистра и является входом начальной установки таймера, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом разрешения записи регистра, выход второго элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента И, первый вход третьего элемента И является входом разрешения считывания таймера, инверсный выход третьего триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения режима считывания при прекращении подачи тактовых импульсов, в таймер введены два формирователя импульсов и второе элемент НЕ BW ход которого соединен с пепвым вхоЈ г. первого формирователь импульсе, эыход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом правого элемента И, выход второго элемента И ПИ соединен сосчетным входом счетчика, второй вход второго элемента И соединен с информационным входом второго триггера, с синхрсйходом третьего триггера и является входом чтеьия таймера, прямой выход третьего триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, выход четвертого элемента И соединен с входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, синхровход второго триггера соединен с информационным входом третьего триггера, с входом первого элемента НЕ и подключен к тактовому входу таймера, второй вход первого формирователя импульсов соединен с прямым выходом второго триггера, вход сброса которого соеди- не с входом сброса третьего триггера и подключен к входу разрешения считывания таймера, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента НЕ.

15 17 18

: 22

Изобретение может быть использовано в управляющих вычислительных системах для обеспечения работы в реальном масштабе времени. Отличительной особенностью таймера является то, что он позволяет считать информацию со счетчика в случае прекращения подачи тактовых импульсов и повысить надежность функционирования за счет исключения выдачи ложного кода времени в процессе перехода счетчика из одного состояния в другое. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения режима считывания при прекращении подачи тактовых импульсов. Поставленная цель достигается за счет введения элемента НЕ 7, формирователей 14. 15 импульсов и новых связей. 6 ил.

19.

г

27

/

&щ

21Ґ 5 Гг:

ВДЯ

- 13

74 -I

25

ю Н

7Г

гш