Устройство для временного разделения импульсных сигналов Советский патент 1992 года по МПК H03K5/153 H03K5/26 

1В 77

с

V V,

Ј

1707749

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования и обработки информации. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит элементы ИЛИ-НЕ 1 и 2, триггеры 3 и 4, элемент И 5, ключ 6 с запоминанием сигнала управления. шину 9 начальной установки, входные шины 10 и 11, шины управления 12 - 14, шину 15 тактовых импульсов, выходные шины 16 и 17. Введение в устройство элементов ИЛИ-НЕ 7 и 8, выполнение ключа 6 с запоминанием сигнала управления, с входом режима работы и организация новой совокупности межэлементных связей привели к сокращению аппаратурных затрат. 4 ил.

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

Известно устройство для временного разделения импульсных сигналов, содержащее доа триггера, элемент И, ключ с запоминанием сигнала управления, две входные шины шину управления, шину тактовых им- пупьсов и две выходные шины.

Недостатком известного устройства является низкая точность при передаче такто- вых импульсов на выходные шины, поскольку в процессе работы длительности формируемых им выходных импульсов мо- гут существенно отличаться от исходной длительности тактовых импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для временного разделения импульсных сигналов, содержащее первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с шиной начальной установки, выходы соединены с входами сброса соответственно первого и второго триггеров, тактовые входы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, информационные входы - соответственно с первой и второй шинами управления, прямые выходы - соответственно с первым и вторым входами элемента И. третий вход которого соединен с третьей шиной управления, ключ с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной тактовых им- пульсов, первый и второй выходы соединены соответственно с первой и второй выходными шинами и с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ-НЕ.

Недостатком известного устройства является его сложность, что обусловлено относительно большим объемом аппаратурных затрат (а именно, логических элементов), требуемых для его реализации, следствием чего являются низкая надежность устройства по количеству возможных отказов и низкая экономичность энергоресурсов, а также повышенные массогабаритные и стоимостные показатели.

Целью изобретения является упрощение устройства за счет сокращения аппаратурных затрат.

Поставленная цель достигается тем. что в устройство для временного разделения импульсных сигналов, содержащее первый и второй элементы ИЛИ-НЕ. первые входы которых соединены с шиной начальной установки, выходы соединены с входами сброса соотгтствонно первого и второго

триггеров, тактовые входы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, информационные входы - соответственно с первой и второй шинами управления, прямые выходы - соответственно с первым и вторым входами элемента И. третий вход которого соединен с третьей шиной управления. ключ с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, первый и второй выходы соединены соответственно с первой и второй выходными шинами и с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ-НЕ. введены третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, а ключ с запоминанием сигнала управления снабжен входом режима работы, который соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход и выход которого соединены с инверсным выходом второго триггера и с входом управления ключа с запоминанием сигнала управления соответственно.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для временного разделения импульсных сигналов; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг.З - функциональная схема возможного варианта реализации ключа с запоминанием сигнала управления; на фиг.4 - временные диаграммы, поясняющие общие принципы работы ключа с запоминанием сигнала управления.

Устройство для временного разделения импульсных сигналов содержит первый 1 и второй 2 элементы ИЛИ-НЕ, первый 3 и второй 4 триггеры, элемент И 5, ключ 6 с запоминанием сигнала управления, третий 7 и четвертый 8 элементы ИЛИ-НЕ, шину 9 начальной установки, первую 10 и вторую 11 входные шины, первую 12. вторую 13 и третью 14 шины управления, шину 15 тактовых импульсов и выходные шины 16 и 17.

Первые входы элементов ИЛИ-НЕ 1 и 2 соединены с шиной 9, выходы соединены с входами сброса соответственно триггеров 3 и 4, тактовые входы которых соединены соответственно с шинами 10 и 11, информационные входы - с шинами 12 и 13, прямые выходы с первым и вторым входами элемента И 5, третий вход которого соединен с шиной 14, выход - с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 8, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера 4. выход - с входом управления ключа 6. информационный вход которого соединен с шиной 15, первый и второй чыходы соединены соответстэенно шинами 16 и 17 и с вторыми входами соответственно элементов ИЛИ-НЕ 1 и 2, вход режима работы соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 7, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И 5.

Ключ 6 (фиг.З) может содержать элементы ИЛИ-НЕ 18 - 22, инвертор 23 и RS-триг- гер24.

Устройство для временного разделения импульсных сигналов работает следующим образом,

После включения устройства на шину 9 необходимо подать положительный импульс. Под действием этого импульса, инвертированного элемента ми ИЛИ-НЕ 1 и2,напрямых выходах триггеров 3 и 4 устанавливаются уровни О. На этом процесс установки устройства в исходное состояние завершается.

В исходном состоянии на шине 9 действует уровень О, на вч ходзх элемента ИЛИ- НЕ 1, 2 и 7 имеются уровни 1. а на выходах остальных элементов устройства имеются уровни О. В этом режиме входные импульсы на шины 10 и 11 не поступают, на шинах 12 и 13 заданы произвольные логические уровни, например уровни 1. на шину 15 поступают тактовые импульсы стабильной частоты и длительности, на шинах 16 и 17 действуют уровни О, а из шине 14 установлен логический or ред°л ющнй приоритеты обслуживания входных сигналов для случая их одновременного поступления на шины 10и 11. т.е. очередность формирования выходных сигналов на шина 16 и I7 В данном устройстве входному сигналу на шине 10 ставится в соответствие выгодной сигнал, формируемый на -jjHHe 16, а входному сигналу на шине 11 ставится в соотеетстпие выходной сигнал, формируемый на шине 17.

Работа устройства поясняется временными диаграммами на фиг.2. где показаны сигналы в следующих точках функциональной схемы: на шине 10 (а), на шине 11 (б), на шине 15 (в), на шине 14 (г), на прямых выходах триггеров 3 и 4 (соответственно д. е), на выходе элемента И 5 (ж), на выходах элементов ИЛИ-НЕ 7 и 8 (соответственно з, и), на шине 16 (к) и на шине 17 (л)

Рассмотрим работу устройства при уровне О на шине 14.

Если входные импульсы поступают на шины 10 и 11 одновременно, тотриггерыЗи 4 одновременно устанавливаются в 1, что вызывает формирование уровней О и 1 на выходах элементов ИЛИ-НЕ 7 и 8 соответственно. Ближайший тактовый импульс,

поступающий на шину 15. в соответствии с правилом работы ключа 5 (фиг 4) преходит с информационного входа этого ключа на его второй выход и поступает далее на

шину 17 и через элемент ИЛИ-НЕ 2 на вход сброса триггера 4. В результате этого на шине 17 выделяется выходной , имеющий длительность тактового импульса. а триггер 4 устанавливается в О, что вызмва0 ет формирование уровня О на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 и входе управления ключа 6 Очередной тактовый импульс, поступающий на шину 15. в соответствии с уровнями О, действующими на входе режима работы и на

5 входе управления ключа б, проходит с информационного входа этого ключа на его первый выход и поступает далее на шину 16 и через элемент ИЛИ-НЕ 1 на вход сброса триггера 3. В результате этого на шине 16 выделяется

0 выходной импульс, имеющий длительность тактового импульса, триггер 3 устанавливается в О, а устройство возвращается е исходное состояние.

Таким образом, при одновременном по5 ступлении входных импульсов на шины 10 и 11 и при наличии уровня О на шине 14 устройство формирует на шинах 16 и 17 два разделенных по времени импульса, имеющих длительности тактового импульса при0 чем первым формируется импульс на шине 17. Это свидетельствует о том. что е данном режиме более высокий приоритет обслуживания имеет входной сигнал поступающий из шину 11.

5Если входной импупьс поступав только на шину 10, то триггер 3 переключается в 1 что вызывает формирование О на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 и входе режима работы ключа 6. Ближайший тактовый

0 импульс, поступающий на шину 15, Б соответствии с уровнями О, дебетующими на входе режима работы и на входе управления ключа 6, проходит с информационного входа на первый выход этого ключа и посту5 пает далее на шину 16 и через элемент ИЛИ-НЕ 1 на вход сброса триггера 3. В результате этого на шине 16 выделяется выходной импульс, имеющий длительность тактового импульса, триггер 3 устанаели0 вается в 0м, а устройство возвращается в исходное состояние.

Таким образом, при поступлении входного импульса только на шину 10 и при наличии уровня О на шине 14 устройство

5 формирует импульс, имеющий длительность тактового импульса, на шине 16, а на шине 17 сохраняется уровень О.

Если входной импульс поступает только на шину 11, то триггер 4 переключается в 1, что вызывает формирование уровней

О и Т на выходах элементов ИЛИ-НЕ 7 и 8 соответственно. Ближайший тактовый импульс, поступающий на шину 15, в соответствии с уровнями О и 1, действующими соответственно на входе режима работы и на входе управления ключа 6, проходит с информационного входа на второй выход этого ключа и поступает далее на шину 17 и через элемент ИЛИ-НЕ 2 на вход сброса триггера 4. В результате этого на шине 17 выделяется выходной импульс, имеющий длительность тактового импульса, триггер 4 устанавливается , а устройство возвращается в исходное состояние.

Таким образом, при поступлении входного импульса только на шину 11 и при наличии уровня О на шине 14 устройство формирует импульс, имеющий длительность тактового импульса, на шине 17, а на шине 16 сохраняется уровень О.

Рассмотрим работу устройства при уровне 1 на шине 14.

Если входные импульсы поступают на шины 10 и 11 одновременно, то триггеры 3 и 4 одновременно устанавливаются в 1, что вызывает формирование уровня Гна выходе элемента И 5 и формирование уровня О на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 и входе режима работы ключа 6. Поскольку на входе управления ключа 6 в этом случае сохраняется уровень О (так как на выходе элемента И 5 действует уровень 1). то г ближайший тактовый импульс, поступающий на шину 15. проходит с информационного входа на первый выход ключа 6. В результате этого на шине 16 выделяется выходной импульс, имеющий длительность тактового импульса, а триггер 3 устанавливается в О, что вызывает формирование уровней О и 1 на выходах элементов И 5 и ИЛИ-НЕ 8 соответственно. Поскольку на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 продолжает действовать уровень О, то очередной тактовый импульс, поступающий на шину 15, в соответствии с уровнем Г. действующим на входе управления ключа б, проходит с информационного входа этого ключа на его второй выход. В результате этого на шине 17 выделяется выходной импульс, имеющий длительность тактового импульса, триггер 4 устанавливается в О, а устройство возвращается в исходное состояние.

Таким образом, при одновременном поступлении входных импульсов на шиныЮ и 11 и при наличии уровня 1 на шине 14 устройство формирует на шинах 16 и 17 два разделенных по времени импульса, имеющих длительности тактового импульса, причем первым формируется импульс на шине 16. Это свидетельствует о том, что в данном

режиме более высокий приоритет обслуживания имеет входной сигнал, поступающий на шину 10,

Если входной импульс поступает только

на шину 10, то триггер 3 переключается в 1, что вызывает формирование уровня О на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 и входе режима работы ключа 6. Ближайший тактовый импульс, поступающий на шину 15, прохо0 дит с информационного входа на первый выход ключа 6. При этом на шине 16 выделяется выходной импульс, имеющий длительность тактового импульса, триггер 3 устанавливается в О, а устройство возвра5 щается в исходное состояние.

Таким образом, при поступлении входного импульса только на шину 10 и при наличии уровня Г на шине 14 устройство формирует импульс, имеющий длитель0 ность тактового импульса, на шине 16, а на шине 17 сохраняется уровень О,

Если входной импульс поступает только на шину 11, то триггер 4 переключается в 1, что вызывает формирование уровней

5 О и Г на выходах элементов ИЛИ-НЕ 7 и 8 соответственно. Ближайший тактовый импульс, поступающий на шину 15, проходит с информационного входа на второй выход ключа 6. При этом на шине 17 выделяется

0 выходной импульс, имеющий длительность тактового импульса, триггер 4 устанавливается в О, а устройство возвращается в исходное состояние.

Таким образом, при поступлении вход5 ного импульса только на шину 11 и при наличии уровня 1 на шине 14 устройство формирует импульс, имеющий длительность тактового импульса, на шине 17, а на шине 16 сохраняется уровень О.

0 В случае, если при работе устройства требуется осуществить маскирование входного сигнала, поступающего на шину 10 или 11, либо на обе шины, то для реализации этой функции необходимо подать уровень

5 О соответственно на шину 12 или 13, либо на обе шины одновременно. Это исключает соответствующий входной сигнал из процесса обработки.

Благодаря свойствам ключа 6. длитель0 ности выходных импульсов, формируемых при работе устройства на шинах 16 и 17, всегда равны длительности тактового импульса шины 15, независимо от синхронности сигналов на шинах 10,11 и 15,

5 Использование в предлагаемом устройстве третьего и четвертого элементов ИЛИ- НЕ, выполнение ключа с запоминанием сигнала управления с входом режима работы и образование новой совокупности межэлементных связей обеспечивает более

простую схемную реализацию и повышенные показатели надежности по количеству возможных отказов и экономичности энергоресурсов, а также пониженные массога- баритные характеристики и меньшую стоимость за счет экономии комплектующих элементов. Нчиболее полно данные преимущества предлагаемого устройства могут быть реализованы в случае выполнения его в виде функционально законченной специализированной интегральной микросхемы.

Формула изобретения Устройство для временного разделения импульсных сигналов, содержащее первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с шиной начальной установки, выходы соединены с входами сброса соответственно первого и второго триггеров, тактовые входы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, информационные входы - с первой и второй шинами управления.

0

5

0

прямые выходы - с первым и вторым входами элемента И, третий вход которого соединен с третьей шиной управления, ключ с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, первый и второй выходы соединены соответственно с первой и второй выходными шинами и с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, отличающееся тем, что. с целью упрощения устройства за счет сокращения аппаратурных затрат, в него введены третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, а ключ с запоминанием сигнала управления имеет вход режима работы, который соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ. первый и второй входы которого соединены с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ. второй вход и выход которого соединены с инверсным выходом второго триггера и с входом управления ключа с запоминанием сигнала управления соответственно.

25

Фиг.

м

о

236Ј

о V

ЈLJ

JbnJTJnJlJlJnJ LJbrLnJTn i

21

U

s

226

ю б. г

Фаг. 3

Фиг.4