Устройство для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов Советский патент 1991 года по МПК G06F7/62 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах синхронизации вычислительных систем.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем исключения состязаний.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов; на фиг. 2 - представлены временные диаграммы работы устройства.

Устройство для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов содержит первый, второй, третий и четвертый триггеры 1 - 4 и первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И-НЕ 5-9, соединенные между собой функционально.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент перед подачей первого импульса на шину Вход на шине управления Сброс присутствует нулевой потенциал, на прямом выходе третьего триггера 3 и прямом выходе четвертого триггера 4 присутствует единичный потенциал. Нулевой потенциал на шине Вход обеспечивает формирование единичных сигналов на выходах элементов И-НЕ 5, 7 и прямых выходах триггеров 1, 2. Нулевой потенциал на шине Сброс обеспечивает формирование единичных потенциалов на выходах элементов И-НЕ 8 и 9. Нулевой сигнал на инверсном выходе триггера 4 определяет формирование единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 6. Этот сигнал поступает на вход установки в О триггера 1. Таким образом, все сигналы на выходах логических элементов устройства в начальный момент определены. В момент ti начала импульса на шине Вход на всех входах элемента И-НЕ 5 оказываются единичные сигналы, и на его выходе формируется нулеV

ё

о

со о

N

вой сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент ti остаются неизменными. В момент t2 появления управляющего импульса на шине Сброс никаких изменений на выходах логических элементов не происходит. При воздействии помехи в промежуток времени между t2 и хз сигнал помехи на шине Сброс никакого влияния на выходные сигналы устройства не оказывает. В момент t3 окончания импульса на шине Вход на выходе элемента И-НЕ 5 формируется единичный сигнал. Этот сигнал поступает на вход элемента 14- НЕ 8, на другом входе которого также присутствует единичный сигнал. Это определяет формирование нулевого сигнала на выходе элемента И-НЕ 8. Этот нулевой сигнал переключает третий триггер 3, при этом на его прямом выходе формируется нулевой сигнал, который, в свою очередь, формирует единичный сигнал на инверсном выходе триггера 2. При воздействии помехи в промежуток времени между Тз и м сигнал помехи появляется на выходе элемента И- НЕ 8 в виде единичного короткого сигнала. После прекращения воздействия помехи сигнал на выходе элемента И-НЕ 8 возвращается в исходное состояние. Выходные сигналы устройства не изменяются. В момент t4 начала импульса на шине Вход на всех входах элементов И-НЕ 5, 7 и входе установки в 1 триггера 2 формируются единичные сигналы, что приводит к формированию на выходах этих элементов и прямом выходе триггера 2 нулевых сигналов. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 2 подтверждает единичный сигнал на выходе элемента И-Н Е 6 и переключает третий триггер 3 в единичное состояние. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 5 формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 8. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 7 переключает четвертый триггер 4. На обоих входах элемента И-НЕ 9 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t4 остаются неизменными. При воздействии помехи в промежуток времени между t4 и ts сигнал помехи появляется на выходах элементов И-НЕ 7 и 9. После прекращения воздействия помехи сигналы на выходах этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходные сигналы устройства не изменяются. В момент ts окончания импульса на шине Вход на выходах элементов И-НЕ 5, 7 и прямом выходе триггера 2 формируются единичные сигналы. Единичный сигнал с выхода элемента И-НЕ 5 поступает на вход элемента

И-НЕ 8, при этом на обоих входах последнего оказываются единичные сигналы, а на выходе - нулевой сигнал, который, в свою очередь, переключает третий триггер 3 в

нулевое состояние. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t5 остаются неизменными. При воздействии помехи в промежуток времени между ts и te сигнал помехи появляется на выходах эле0 ментов И-НЕ 8 и 9 в виде короткого единичного сигнала. Сигнал помехи на выходе элемента И-НЕ 9 приводит к появлению помехи на выходе элемента И-НЕ 6 в виде короткого нулевого сигнала, который, в

5 свою очередь, приводит к кратковременному появлению единичного сигнала на входе установки в О триггера 1. При этом первый триггер 1 не переключается, так как на его входе установки в 1 присутствует нулевой

0 сигнал от шины Вход. После прекращения помехи сигналы на выходах всех этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходные сигналы устройства не изменяются. В момент te начала импульса

5 на шине Вход на всех входах элементов И-НЕ 5, 7 и входе установки в 1 триггера 2 формируются единичные сигналы, что приводит к формированию на выходах этих элементов и прямом выходе триггера 2 ну0 левых сигналов. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 5 определяет формирование единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 8. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 2 переключает третий триггер 3 в

5 единичное состояние. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент to остаются неизменными. В момент t7 окончания управляющего импульса на шине Сброс на выходах элементов И-НЕ 7 и 9

0 формируется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t остаются неизменными. При воздействии помехи в промежуток времени между t и te сигнал помехи появляется на

5 выходах элементов И-НЕ 7 и 9 в виде короткого нулевого сигнала. После прекращения воздействия помехи сигналы на выходах элементов И-НЕ 7 и 9 возвращаются в исходное состояние. Выходные сигналы уст0 ройства не изменяются, В момент te окончания импульса на шине Вход на выходе элемента И-НЕ 5 и прямом выходе триггера 2 формируются единичные сигналы. При этом на всех входах элемента И-НЕ

5 6 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование на его выходе нулевого сигнала. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент ts остаются неизменными. При воздействии помехи в промежуток времени между ta и tg

сигнал помехи появляется на выходах элементов И-НЕ 8 и 9 в виде короткого нулевого импульса. Короткий импульс с выхода элемента И-НЕ 8 своим передним фронтом переключает третий триггер 3 в нулевое состояние. После прекращения воздействия помехи сигналы на выходах элементов И-НЕ 8 и 9 возвращаются в исходное состояние. Триггер 3 в исходное состояние после прекращения воздействия помехи не возвращается, однако это не отражается на выходных сигналах, которые остаются неизменными. В момент tg начала импульса на шине Вход триггер 1 устанавливается в нулевое состояние. Сигнал на прямом выходе триггера 1 является выходным и формируется после окончания импульса на шине управления Сброс с приходом очередного импульса на шине синхронизации Вход в необходимый момент времени Помехи на него никаким образом не влияют. Второй выходной сигнал на выходе элемента И-j-IE 5 не изменяется (происходит вычитание импульса из последовательности импульсов). Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 1 переключает четвертый триггер 4 в единичное состояние. Нулевой сигнал на инверсном выходе триггера 4 формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 6. При этом на прямом выходе триггера 2 формируется нулевой сигнал, который переключает третий триггер 3 в единичное состо- яние. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент tg остаются неизменными. При воздействии помехи в промежуток времени между tg и tio сигнал помехи появляется на выходах элементов И-НЕ 7 и 8 в виде короткого нулевого импульса. Нулевой сигнал помехи на выходе элемента И-НЕ 8 приводит к появлению нулевого импульса на входе установки в О триггера 3. Третий триггер 3 при этом не переключается, так как на его входе установки в 1 присутствует нулевой сигнал с прямого выхода триггера 2. Нулевой импульс на выходе элемента И-НЕ 7 формирует единичный импульс на инверсном выходе триггера 4. Четвертый триггер 4 при этом не переключается, так как на его входе установки в 1 присутствует нулевой сигнал с прямого выхода триггера 1. Единичный сигнал помехи на инверсном выходе триггера 4, попадая на вход элемента И-НЕ 9, формирует на его выходе нулевой короткий сигнал помехи. После прекращения воздействия помехи сигналы на выходах всех элементов возвращаются в исходное состояние. На выходные сигналы устройства сигнал помехи никакого воздействия не оказывает и в данный промежуток времени продолжается

формирование единичного импульса на прямом выходе триггера 1 и вычитание импульса из последовательности импульсов нз выходе элемента И-НЕ 5. В момент tio окон- 5 чания импульса на шине Вход происходит переключение триггеров 1, 2. При этом заканчивается формирование выходного импульса на прямом выходе триггера 1, где формируется единичный сигнал. На прямом

10 выходе триггера 2 также формируется единичный сигнал. Следует отметить, что на инверсном выходе триггера 2 прекращается реакция воздействия помехи, прошедшей в промежуток времени между te и to Осталь5 ные сигналы на выходах логических элементов в момент fr) остаются неизменными. При воздействии помехи в промежуток времени между tio и tn сигнал помехи появляется на выходе элемента И-НЕ 8 в виде

0 короткого нулевого импульса, который своим передним фронтом переключает триггер 3 в нулевое состояние. После прекращения помехи сигнал на выходе элемемта И-НЕ 8 возвращается в исходное состояние. Триг5 гер 3 остается в переключенном состоянии, однако это никак не влияет на выходные сигналы которые остаются неизменными, В момент tn начала импульса на шине Вход на всех входах установки в 1 триггера 2

0 устанавливаются единичные сигналы что обеспечивает формирование на выходе элемента И-НЕ 5 и прямом выходе триггера 2 нулевых сигналов. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 2 переключает триггер

5 3 в единичное состояние, чем снимается реакция от воздействия помехи на этот триггер. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент ti 1 остаются неизменными. В момент ti2 окончания им0 пульса на шине Вход на выходе элемента И-НЕ 5 и прямом выходе триггера 2 формируются единичные сигналы. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент ti2 остаются неизменными. В мо5 мент tis начала сигнала на шине Сброс на обоих входах элемента И-НЕ G устанавливаются единичные сигналы, приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который переключает триггер 3 в нуле0 вое состояние. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент tia остаются неизменными. При воздействии помехи в промежуток времени между tia и ti4 сигнал помехи появляется на выходе

5 элемента И-НЕ 8. После прекращения действия помехи сигнал на выходе этого элемента возвращается в исходное состояние. Выходные сигналы устройства остаются неизменными. В момент начала импульса на шине Вход на всех входах элементов

И-НЕ 5, 7 и входах установки в 1 триггера 2 устанавливаются единичные сигналы, что приводит к формированию на выходах этих элементов и прямом выходе триггера 2 нулевых сигналов. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 5 формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 8. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 2 переключает триггер 3 в единичное состояние. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 7 переключает триггер 4, при этом на его инверсном выходе формируется единичный сигнал, который, в свою очередь, формирует нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 9. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент ti4 остаются неизменными. При воздействии помехи в промежуток времени между Tj4 и us сигнал помехи появляется на выходах элементов И-НЕ 7, 9. После прекращения действия помехи сигналы на выходах этих элементов возвращаются в исходное состояние, Выходные сигналы устройства остаются не змеиными. В момент tis окончания импульса на шине Вход на выходах элементов И-НЕ 5, 7 и прямом выходе триггера 2 формируются единичные сигналы. На оба входа элемента И-НЕ 8 поступают единичные сигналы, что определяет формирование на его выходе нулевого сигнала. Этот нулевой сигнал переключает триггер 3 в нулевое состояние. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент tis остаются неизменными. В момент tie окончания импульса на шине Сброс на выходах элементов И-НЕ 8, 9 формируются единичные сигналы. При этом на все входы элемента И-НЕ 6 поступают единичные сигналы, что приводит к формированию ка его выходе нулевого сигнала. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент tie остаются неизменными. При воздействии помехи в промежуток времени между tie и ti сигнал помехи появляется на выходах элементов И-НЕ 8, 9 в виде нулевых коротких импульсов. Нулевой короткий импульс на выходе элемента И-НЕ 9 приводит к формированию единичного импульса на выходе элемента И-Н Е 6. После прекращения действия помехи сигнала на выходах всех этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходные сигналы устройства при этом остаются неизменными. В момент ti начала импульса на шине Вход триггер 1 переключается в нулевое состояние. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 1 переключает триггер 4 в единичное состояние, причем нулевой сигнал с его инверсного выхода формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 6 При этом на прямом выходе триггера 2 формируется нулевой сигнал, который переключает триггер 3 в единичное состояние. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент

ti остаются неизменными. В момент tis окончания импульсэ на шине Вход переключаются триггеры 1, 2, при этом на их прямых выходах формируются единичные сигналы. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент tie остаются неизменными. В момент tig начала импульса на шине Вход на все входы элемента И-НЕ 5 поступают единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе

нулевого сигнала, который подтверждает единичный сигнал на выходе элемента И- НЕ 8. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент tig остаются неизменными. При воздействии помехи в

промежуток времени между tig и t20 сигнал помехи не оказывает воздействия на выход-- ные сигналы логических элементов устройства.

В момент т.20 окончания импульса на шине Вход на выходе элемента И-НЕ 5 формируется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t20 остаются неизменными.

Таким образом, введение в устройство

новых элементов и связей повышает надежность его работы.

Формула изобретения Устройство для выделения и вычитания

первого импульса из последовательности импульсов, содержащее первый, второй, третий и четвертый триггеры, первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, причем шина входных импульсов соединена

с входом установки в 1 первого триггера и первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера и является первым выходом устройства, вход установки в

О первого триггера соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ и является вторым выходом устройства, отличающееся тем, что, с

целью повышения надежности работы устройства путем исключения состязаний, в него введен пятый элемент И-НЕ, причем прямой выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И-НЕ и

5 входом установки в 1 третьего триггера, прямой выход которого соединен с входом установки в О второго триггера, первый пход установки в 1 которого соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ и выходом второго элемента И-НЕ. а пторой

вход установки в 1 второго триггера соединен с шиной входных импульсов устройства, второй вход второго элемента И-НЕ соединен с выходом третьего элемента И- НЕ и первым входом установки в О четвертого триггера, второй вход установки в О которого соединен с выходом пятого элемента И-НЕ и третьим входом второго элемента И-НЕ, четвертый вход которого соединен с инверсным выходом четвертого триггера, вход установки в 1 которого соединен с первым выходом устройства, ин0

версный выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с управляющей шиной устройства, первым входом пятого элемента И-НЕ и вторым входом четвертого элемента И-НЕ. выход которого соединен с входом установки в О третьего триггера, второй вход пятого элемента И-НЕ соединен с инверсным выходом четвертого триггера, а третий вход третьего элемента И-НЕ соединен с шиной входных импульсов устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах синхронизации вычислительных систем. Целью изобретения является повышение надежности работы путем исключения состязаний. Устройство для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов содержит четыре триггера 1 - 4 и пять элементов И-НЕ 5-9, соединенные между собой функционально. 2 ил.

Вход

Сброс

Вых.1

Фаг. 7

Фиг. 2