Цифровая регулируемая линия задержки Советский патент 1991 года по МПК H03K5/13 

О О

ел ел о

4

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в устройствах обработки дискретной информации с повышенной помехозащищенностью. Цель - повышение надежности устройства - достигается путем исключения возможности формирования искаженного по длительности выходного импульса в случае совпадения во времени моментов окончания входного и начала формирования выходного импульсов. Цифровая регулируемая линия задержки содержит триггер 1, генератор 2 тактовых импульсов, элемент 3 задержки, инвертор 4, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и счетчик 6, соединенные соответствующим образом между собой, и формирует на выходе задержанную последовательность импульсов, неискаженных по длительности, очищенную от помех, типа "провал", а также от помех, длительность которых не превышает установленного времени задержки Τ_з. При этом на C-входе счетчика 6 формируется стандартный по длительности импульс, достаточный для надежной записи кода числа K с 1-го по 2^{N - 1}-й разряд счетчика 6 с кодовой шины 8 и уровня "1" в его 2^N-й разряд с выходной шины 9. 1 п. ф-лы, 2 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к импульсной ехнике и может использоваться в устройстах обработки дискретной информации с повышенной помехозащищенностью.

Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет исключения возможности формирования искаженного по длительности выходного импульса в случае совпадения во времени моментов окончания входного и начала формирования выходного импульса. На фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема цифровой регулируемой линии задержки; на фиг. 2 - временные диаграммы работы, номера которых соответствуют позиционным обозначениям элементов схемы.

Цифровая регулируемая линия задержки содержит триггер 1, генератор 2 тактовх импульсов, элемент 3 задержки, инвертор 4, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, счетчик 6 импульсов, входную 7, кодовую 8, выходную 9 шины, при этом элемент 3 задержки представляет собой цепочку из четного количества последовательно соединенных инверторов (на фиг. 1 условно показаны только первый 10 и последний 11 инверторы элемента 3 задержки), причем вхо дная шина 1 устройства соединена с D-входом триггера 1, выход которого подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, а выход генератора 2 тактовых импульсов соединен с вычитающим входом счетчика 6 импульсов и через инвертор 4 с С-входом триггера 1, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 подключен к С-входу записи двоичного кода счетчика б, информационные входы с 1-го по разряд которого соединены с кодовой шиной 8 устройства, выход 2п-го разряда подключен к информационному входу 2п-го разряда счетчика 6, выходной шине 9 устройства непосредственно и через элемент 3 задержки к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5.

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии, до поступления входного импульса, на шине 7 действует низкий уровень напряжения (уровень О), триггер 1 находится в нулевом состоянии, т.е. на его выходе также действует уровень О. Уровень О действует на выходе 2п-го разряда счетчика 6, на выходной шине 9 устройства, информационном входе 2п-го разряда счетчика 6 и через элемент 3 задер- жки поступает на вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, На кодовую шину 8 устройства постоянно подан двоичный код числа К, определяющего время задержки входного импульса То. , где То - период следования тактовых импульсов генератора 2. (на фиг. 2 приведен случай, когда число , код 00-011).

За счет действия уровня О, поступающего с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 ига С-вход счетчика 6, тактовые импульсы генератора 2, которые поступают на его вычитающий вход, не оказывают влия- 0 ния на работу счетчика, при этом код числа с кодовой шины 8 заносится в счетчик 6. После включения источника питания устройство всегда автоматически устанавливается в описанное выше исходное 5 состояние, т.е. не требует подачи из вне импульса начальной установки, В том случае, если на выходе разряда счетчика 6, а значит и на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 случайно установится вы- 0 сокий уровень напряжения (уровень 1), счетчик 6, работая на вычитание, отсчитает необходимое количество тактовых импульсов генератора 2 до появления на выходе 2п-го разряда уровня О, после чего забло- 5 кируется уровнем О по С-входу с одновременной записью числа с кодовой шины 8.

В момент времени ti (фиг. 2) на шину 7 устройства поступает передний фронт вход- 0 ного импульса, т.е. на шине 7 начинает действовать уровень 1. По заднему фронту тактового импульса, поступающего с выхода генератора 2, в момент времени t2 в единичное состояние переключается триггер 1, 5 на его выходе устанавливается уровень 1, На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 также появляется уровень 1. Начиная с момента времени t2, снимается сигнал записи с С-входа счетчика б, блокирующий его 0 работу, и счетчик переходит в режим вычи- , тания записанного в нем кода числа . Во время окончания третьей по счету паузы тактовых импульсов от момента времени ta (фиг. 2) счетчик 6 досчитывает до нулевого 5 состояния (код 00-000), а затем в момент окончания следующей четвертой паузы (момент времени ta) он переполняется и устанавливается в единичное состояние (код 11-111). При этом в момент времени гз на 0 выходах всех его разрядов с 1-го по 2п-й появляются урбвни 1, а на выходной шине 9 устройства начинает формироваться передний фронт выходного импульса, задержанный на время Т3 относительно 5 переднего фронта входного импульса. Одновременно с этим уровень 1 начинает действовать на информационном входе 2П- го разряда счетчика 6 и входе элемента 3 задержки. Через отрезок времени А г, длительность которого определяется временем задержки элемента 3 задержки, в момент времени м уровень 1 появляется на выходе элемента 3 задержки, а на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 - уро- вень О.

Уровень О с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 начинает действовать на С-входе счетчика 6, при этом он блокируется, и с кодовой шины 8 устройства в него заносится с 1-го по разряд код числа . На информационном входе 2п-го разряда счетчика 6 в это время действует уровень 1, который также записывается в счетчик 6, но уже в его 2п-й разряд. Таким образом, в итоге, в момент времени t4 в счетчик б записывается число Kr K+ 2П (код 10-011, 2 - добавка за счет уровня 1 в старшем разряде счетчика).

Отрезок времени Дг выбирается, исхо- дя из требований по задержке сигнала на С-входе счетчика 6 относительно поступления сигналов на его информационные входы. В момент времени ts оканчивается действие входного импульса на шине 7. По заднему фронту тактового импульса, поступающего с выхода генератора 2 в момент времени te, триггер 1 переключается в нулевое состояние, а на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 появляется уровень 1.

С момента времени те счетчик 6 переходит в режим вычитания записанного в нем числа Ki К+ 2П (код 10-011). Во время окончания третьей паузы тактовых импульсов от момента времени te счетчик 6 досчитает до числа 2П (код 10-000, в 2п-м разряде счетчика - уровень 1, а в остальных разрядах - уровень О). В момент времени ty при окончании четвертой паузы тактовых импульсов в счетчике 6 устанавливается число 2п-1 (код 01-111, в 2п-м разряде счетчика - уровень О, в остальных разрядах - уровень 1),

На выходной шине 9 при этом заканчивается действие выходного импульса.

В момент времени ts на выходе элемен- та 3 задержки появляется уровень О, который переключает элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 также в нулевое состояние.

Уровень О с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 блокирует работу счетчика 6, обеспечивая при этом запись кода числа с кодовой шины 8 (на информационном входе 2п-го разряда счетчика в это время действует уровень О).

Таким образом, на выходной шине 9 устройства формируется импульс, соответствующий по длительности входному импульсу и задержанный относительно него на время Г3.

Во втором случае, приведенном на фиг. 2 (моменты времени tg-tis), когда момент окончания входного импульса случайным образом совпадает по времени с началом формирования выходного импульса, устройство работает аналогичным образом, как описано выше. При этом запись кода числа (код 10-011) в счетчик 6 обеспечивается с момента времени ti2 до момента времени ti3

Таким образом, в этом случае на выходной шине 9 также формируется импульс, соответствующий по длительности входному импульсу с необходимой задержкой гэ.

В третьем случае, когда длительность входного импульса на шине 7 меньше установленного времени задержки гэ (моменты времени tie-tig), счетчик 6 не успевает досчитать до переполнения, т.е. выходной импульс ча шине 9 устройства не формируется.

В следующем, четвертом случае, приведенном на фиг. 2 (моменты времени t20-t2i), во входном импульсе появляется импульсная помеха типа провал, которая на выходную шину 9 устройства не проходит, так как за время ее длительности с момента времени t24 до момента времени t26 после переключения триггера 1 по заднему фронту т-актового импульса в начале в нулевое состояние в момент времени т.25, а затем - обратно в единичное в момент времени t27, счетчик 6, начав работать на вычитание, не успеет вычесть из числа Кч (код 10-011), записанного в счетчик с момента времени t23 до момента времени t25 код числа , т.е. не досчитает до числа (код 01-111), при котором в его 2п-м разряде установится уровень О. Следовательно, на выходной шине 9 сформируется импульс, соответствующий по длительности входному без помехи типа провал,

Таким образом, на выходе устройства формируется задержанная последовательность импульсов, неискаженных по длительности, очищенная от помех типа провал, а также от помех, длительность которых не превышает установленного времени задержки Т3.

В предлагаемом устройстве, в случае совпадения во времени заднего фронта входного и переднего фронта выходного импульсов, на выходной шине 9 устройства формируется неискаженный по длительности импульс. Это связано с тем, что на С-входе счётчика 6 с момента времени П2 до момента времени tia (фиг. 2) формируется стандартный по длительности импульс, достаточный для надежной записи кода числа К с 1-го по разряд счетчика с кодовой

шины 8 и уровня 1 в его 2п-й разряд с выходной шины 9.

С момента времени из счетчик 6 вычитает код числа К, а затем при окончании следующей паузы тактовых импульсов в мо- мент.времени ti4 в его 2п-м разряде устанавливается уровень О, т. е. формируется задний фронт выходного импульса.

Таким образом, на выходной шине 9 формируется импульс, длительность которого соответствует длительности входного импульса.

Формула изобретения

Цифровая регулируемая линия задержки, содержащая триггер, D-вход которого соединен с входной шиной устройства, счетчик импульсов, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к вычитающему входу счетчика импульсов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход

; г з / j г з it

1 2 3 41 2 Э U 7234

1 Плш1Жшш4и|1Ш

. J I

которого соединен с выходом триггера, а выход - с С-входом записи двоичного кода с етчика, информационные входы с первого по 2 -и разряд которого подключены к кодовой шине устройства, и выходную шину, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности за счет исключения возможности формирования искаженного по длительности выходного импульса в случае совпадения во времени моментов окончания входного и начала формирования выходного импульсов, введены инвертор и элемент задержки, причем выход генератора тактовых импульсов через инвертор соединен с С-входом триггера, а выход 2п-го разряда счетчика подключен к информационному входу 2п-го разряда счетчика, выходной шине устройства и через элемент задержки - к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

7234 7 2 / 2 3 Ч I I1ГПГПГ

I tisttjtzg