Устройство для формирования разностных частот импульсных сигналов Советский патент 1992 года по МПК H03K5/156 

VJ О О О

ю о

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования и обработки информации. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит ключи 1,2 и 6 с запоминанием сигнала управления, триггеры 3 и 4, элемент И 5, входные шины 8 и 9, шину 10 тактовых импульсов и выходные шины 11-13. Введение триггера 7 и организация новой совокупности межэлементных связей исключают ошибки в вычитании импульсных сигналов при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты, 3 ил.

Фм.г

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройства формирования и обработки информации.

Известно устройство для формирования разностных частот импульсных сигналов, содержащее три ключа с запоминанием сигнала управления, два триггера со счетным входом, элемент И, две входные шины, шину тактовых импульсов и три выходные шины.

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы. В случае, если импульс одной из вычитаемых частот (либо импульсы обеих вычитаемых частот одновременно) поступает на соответствующую входную шину во время формирования на выходе устройства импульса меньшей частоты, то в работе устройства неизбежны ошибки при вычитании импульсных сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для формирования разностных частот импульсных сигналов, содержащее первый и второй ключи с запоминанием сигнала управления, информаци- онные входы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, первые выходы соединены со счетными входами соответственно первого и второго триггеров, вторые выходы соединены соответственно с первой и второй выходными шинами, входы управления соединены с прямыми выходами соответственно первого и второго триггеров, R-входы которых соединены с выходом элемента И, первый вход которого соединен с третьей выходной шиной и выходом третьего ключа с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов.

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы. В случае, если импульс одной из вычитаемых частот (либо импульсы обеих вычитаемых частот одновременно) поступает на соответствующую входную шину во время формирования на выходе устройства импульса меньшей частоты, то в работе устройства неизбежны ошибки при вычитании импульсных сигналов.

Цель изобретения - повышение надежности за счет исключения ошибок в вычитании импульсных сигналов при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для формирования разностных частот импульсных сигналов, содержащее

первый и второй ключи с запоминанием сигнала управления, информационные входы которых соединены соответственно с первое и второй входными шинами, первые выходы соединены со счетными входами соответственно первого и второго триггеров, вторые выходы соединены соответственно с первой и второй выходными шинами, входы управления соединены с

0 прямыми выходами соответственно первого и второго триггеров, R-входы которых соединены с выходом элемента И, первый вход которого соединен с третьей выходной шиной и выходом третьего ключа с

5 запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, введен третий триггер, первый и второй S-входы которого соединены с прямыми выходами соответст0 венно первого и второго триггеров, прямой выход соединен с входом управления третьего ключа с запоминанием сигнала управления, з R-вход и инверсный выход соединены соответственно с первым и вторым входами

5 элемента И.

Для уяснения возможности достижения заявленным устройством положительного эффекта, выраженного целью изобретения, необходимо рассмотреть фун0 кционирование прототипа и заявленного устройства в одинаковых ситуациях.

Пусть на шину 7 в прототипе поступают импульсы 1, 3, 4, 6, 7 и 11, а на шину 8 - импульсы 2. 5. 8, 9, 10, 12 и 13(фмг.1). После

5 действия фронта импульса 5 на шине 12 начинается формирование импульса 6 меньшей частоты и через элемент И происходит сброс в О триггеров 1 и 2 (срезы импульсов 14 и 15). Уровень О, сформиро0 панный в результате этого на выходе элемента ИЛИ, закрывает элемент И, что прекращает действие импульса сброса на R-входахтриггеров 1 и2. Поскольку на входе управления ключа 3 при этом имеется уро5 вень О, то импульс 6. поступающий на шину 7 после сброса триггеров 1 и 2. но во время действия на шине 12 импульса 16, проходит на первый выход ключа 3 и устанавливает в 1 по счетному входу триггер 1.

0 на выходе которого формируется фронт импульса 17. Уровень 1 с выхода триггера 1 поступает через элемент ИЛИ на второй вход элемента И. Поскольку в это время на первом входе элемента И действует им5 пульс 16, то на его выходе формируется импульс, обеспечивающий сброс в О триггера 1, что вызывает формирование на выходе последнего среза импульса 17. Таким образом, в момент формирования среза импульса 6 на шине 7, триггер 1 находится в

состоянии 0й, т.е. информация о импульсе б в устройстве на зарегистрирована. Это влечет за собой неверную обработку устройством импульса 7 и, следовательно, ошибку в вычитании импульсных сигналов, в результате которой импульс 7 на шине 10 не выделяется. Аналогичным образом в работе устройства происходит ошибка в вычитании импульсных сигналов при обработке им ипульсов 11 и 12, вследствие чего импульс 13 на шине 11 также не выделяется. Из этого следует, что прототип имеет низкую надежность работы при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты.

При рассмотрении временных диаграмм работы предложенного устройства в этих же ситуациях (фиг.З) видно, что им в обоих случаях производится безошибочное вычитание импульсных сигналов, в результате чего обеспечивается выделение на его первой и второй выходных шинах соответственно импульсов и 40, т.е. предложенное устройство имеет высокую надежность работы при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты.

Таким образом, введение в устройство третьего триггера и организация новой совокупности межэлементных связей исключают в нем ошибки в вычитании импульсных сигналов при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты. Это повышает надежность работы предложенного устройства по сравнению с прототипом.

На фиг. 1 показаны временные диаграммы, поясняющие функционирование прототипа и процесс возникновения ошибок при вычитании им импульсных сигналов; на фиг.2 - электрическая функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.З - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для формирования разност- .ных частот импульсных сигналов содержит первый 1 и второй 2 ключи с запоминанием сигнала управления и первый и второй триггеры 3 и 4, элемент И 5, третий ключ 6 с запоминанием сигнала управления, третий триггер 7, первую и вторую входные шины 8 и 9, шину 10 тактовых импульсов, первую - третью выходные шины 11-13.

Информационные входы ключей 1 и 2 соединены соответственно с шинами 8 и 9, первые выходы соединены со счетными входами соответственно триггеров 3 и 4, вторые выходы соединены соответственно с шинами 11 и 12 входы управления соединены с прямыми выходами соотьетсгвенно триггеров 3 и 4, R-входы которых соединены с выходом элемента И 5, первый вход которого соединен с R-входом триггера 7, с

шиной 13 и выходом ключа 6, информацией ный вход которого соединен с шиной 10, вход управления соединен с прямым выходом триггера 7, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента И 5, а

0 первый и второй S-входы соединены с прямыми выходами соответственно триггеров 3 и 4.

Устройство работает следующим образом.

5В исходном состоянии триггеры 3 и 4 установлены в О, на шины 8 и 9 импульсы не поступают, на шину 10 поступают тактовые импульсы стабильной частоты и длительности, на шинах 11 и 12 действуют

0 уровни О. Поскольку в этом режиме на входе управления ключа 6 имеется уровень 1, то тактовые импульсы на выход ключа 6 не проходят и на шине 13 действует уровень О, а на инверсном выходе триггера 7

5 уровень 1.

Импульсы 14 и 15, поступающие одновременно на шины 8 и 9 (фиг.За,б), транслируются на первые выходы ключей 1 и 2 и устанавливают триггеры 3 и 4 в состояние

0 1. При этом на выходах триггеров 3 и 4 (фиг.З г,д) формируются фронты импульсов 16 и 17, а на прямом выходе триггера 7 (фиг.Зж)и на входе управления ключа б формируется уровень О. Тактовый импульс 18

5 (фиг.З,в) транслируется на выход ключа б, выделяется на шине 13 (импульс 19, фиг.Зл), переводит триггер 7 в режим хранения О1 и через элемент И 5 (фиг.Зе) производит сброс триггеров 3 и 4 (срезы импульсов 16 и 17).

0 Это вызывает переключение триггера 7 в состояние 1 и закрывает уровнем О с его инверсного выхода (фиг.Зз) элемент И 5. По срезу импульса 19 на инверсном выходе триггера 7устанавливается уровень У. По5 скольку на прямом выходе триггера 3 действует уровень О, то импульс 20 проходит на первый выход ключа 1 и формирует на выходе триггера 3 фронт импульса 21. что вызывает трансляцию импульса 22 на второй

0 выход ключа 1 и выделение на шине 11 импульса 23 (фиг.Зи). Импульс 24 проходит с шины 9 на первый выход ключа 2 и формирует на выходе триггера 4 фронт импульса 25, по которому на прямом выходе триггера

5 7 устанавливается уровень О. Тактовый импульс 26транслируется на выход ключа 6. При этом на шине 13 выделяется импульс 27, триггер7 переводится в режим хранения О, через элемент И 5 происходит сброс триггеров 3 и 4 (срезы импульсов 21 и 25) и

следует установка триггера 7 в состояние 1. Под действием импульса 28, поступающего на шину 8 после сброса триггеров 3 и 4, но во время действия на шине 13 импульса 27, на выходе триггера 3 формируется фронт импульса 29. Однако на входе управления ключа 6 продолжает сохраняться уровень 1, так как триггер 7 находится в режиме установки 1 сигналом О с прямого выхода триггера 4. По срезу импульса 27 на инверсном выходе триггера 7 формируется уровень 1. Поскольку триггер 3 находится в состоянии 1, то импульс 30 транслируется с шины 8 на второй выход ключа 1 и выделяется на шине 11, где ему соответствует импульс 31. Обработка устройством импульса 32 производится аналогично обработкеимпульса 24 и завершается формированием на шине 13 импульса 33.

Если частота следования импульсов на шине 9 превышает частоту следования импульсов на шине 8 (импульсы 34-38), то работа устройства в этом случае происходит аналогично работе соответственно по импульсам 20, 22, 24, 28, 30 и приводит к выде- лению импульсов 39 и 40 на шине 12 (фиг.Зк) и к формированию импульса 41 на шине 13.

Каждый из ключей 1, 2 и 6 с запоминанием сигнала управления может выполняться по известной схеме.

Технико-экономическим преимуществом предложенного устройства по сравнению с прототипом является повышенная надежность работы. Это обусловлено . ем, что в нем исключены ошибки вычитания им- .пульсных сигналов при поступлении импульсов на входные шины во время

формирования выходного импульса меньшей частоты.

Формула изобретения Устройство для формирования разностных частот импульсных сигналов, содержащее первый и второй ключи с запоминанием сигнала управления, информационные входы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, первые выходы соединены со счетными входами соответственно первого и второго триггеров, вторые выходы соединены соответственно с первой и с второй выходными шинами, входы управления соединены с прямыми выходами соответственно первого и второго триггеров, R-входы которых соединены с выходом элемента И, первый вход которого соединен с третьей выходной шиной и с выходом третьего ключа с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет исключения ошибок в вычитании импульсных сигналов при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты, в него введен третий триггер, первый и второй S-входы которого соединены с прямыми выходами соответственно первого и второго триггеров, прямой выход соединен с входом управления третьего ключа с запоминанием сигнала управления, а R-вход и инверсный выход соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И.