Синхронизатор импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K5/135 

Ё

Сущ«ость изобретения: устройство содержит триггеры 1, 2, 3, 4, элементы 5-10, совпадений, счетчик 11 импульсов, выходные шины 12, 13, входные шины 14, 16, 17, 18, входную шину Останов 15 с соответствующими связями. 2 ил.

а

О

ел ю о

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, вычислительной техники и связи для контроля счетных схем, кодировщиков, а также в устройствах контроля каналов (трактов) связи по достоверности и для контроля самих каналов и трактов по достоверности, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. №1614105.

Известен синхронизатор импульсов, который содержит три установочных триггера, счетный триггер, шесть логических элементов И, пять входных шин и две выходные шины.

Недостатком известного синхронизатора импульсов является отсутствие возможности регулировать количество искаженных импульсов в ответ на однократное воздействие асинхронного управляющего сигнала. В известном синхронизаторе искажается при этом только один импульс, что не позволяет использовать его при проверке работы каналов связи для оценки их по достоверности.

Цель изобретения - расширение области применения устройства путем регулировки допустимого значения искажаемых импульсов в ответ на однократное воздействие асинхронного управляющего сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в синхронизаторе импульсов в цепь между выходом четвертого элемента совпадения и первым S-входом второго триггера введен счетчик импульсов, R-вход которого соединен с R-входом первого триггера.

Сущность изобретения заключается в следующем. Сформированные известным синхронизатором импульсы на выходе четвертого элемента совпадения поступают на счетный суммирующий вход счетчика импульсов. При поступлении одного импульса на вход счетчика выходной сигнал счетчика появится на выходе 0-го разряда счетчика, двух импульсов - на выходе 1-го разряда, трех - на выходе 2-го и т.д. С целью внесения в исходный сигнал искажения типа 1 - О для одного импульса исходной последовательности необходимо подключить первый S-вход второго триггера к выходу 0-го разряда счетчика. При этом предлагаемый синхронизатор работает, как известный синхронизатор, искажая один импульс в исходной информации.

В известном синхронизаторе отсутствует возможность исказить больше одного импульса в ответ на однократное воздействие управляющего сигнала. Для получения п искаженных импульсов требуется п воздействий. Однако при проверке устройств оценки

достоверности необходимо иметь возможность искажать п импульсов подряд в ответ на однократное воздействие. Число п - это требуемое число ошибочных импульсов в

единичной выборке при оценке достоверности передачи информации по каналам (трактам) связи. Оно зависит от скорости передачи импульсов информации, времени накопления, заданного коэффициента оши0 бок. Обычно п имеет порядок нескольких единиц в пределах первого и второго десятков. В приведенном примере реализации требуемое число п равно двум, а поэтому первый S-вход второго триггера подключен

5 к выходу 1-го разряда счетчика. Выходной сигнал счетчика служит для установки в исходное состояние второго установочного триггера 2ТГ. Таким образом, после искажения п импульсов в ответ на однократное

0 воздействие схема предлагаемого синхронизатора импульсов снова готова работать. Число г в зависимости от требуемой его величины легко может быть изменено в данной схеме путем подключения первого S5 входа 2 Тг к другому выходу счетчика.

Например, для искажения сети импульсов к выходу шестого разряда; для искажения

трех импульсов - к выходу второго разряда.

На фиг. 1 представлена электрическая

0 функциональная схема предлагаемого устройства: на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Синхронизатор импульсов содержит первый, второй, третий и четвертый тригге5 ры 1-4, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы 5-10 совпадения и счетчик 11 импульсов. R-входы первого и второго триггеров 1 и 2 соединены с выходами соответственно первого и второго эле0 ментов 5 и 6 совпадения, выход третьего элемента 7 совпадения соединен с первой выходной шиной 12. выход четвертого элемента 8 совпадения соединен с второй выходной шиной 13 и с С1-входом счетчика 11

5 импульсов, R-вход которого соединен с R- входом первого триггера 1, выход - с первым S-входом второго триггера 2,. прямой выход которого соединен с С-входом третьего триггера 3, инверсный и прямой выходы

0 которого соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов 7 и 8 совпадения, вторые входы которых соединены с выходом пятого элемента 9 совпадения, первый и второй входы которо5 го соединены соответственно с первой входной шиной 14 и с пятой входной шиной 15 Останов, второй S-вход второго триггера 2 соединен с R-входом первого триггера 1, S-вход которого соединен с второй входной шиной 16 и с первым входом первого

элемента 5 совпадения, второй вход которого соединен с третьей входной шиной 17 и с первым входом шестого элемента 10 совпадения, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера 1 и с R-входом четвертого триггера 4, S-вход которого соединен с выходом шестого элемента 10 совпадения, прямой выход - с третьим входом первого элемента 5 совпадения и с первым входом второго элемента 6 совпадения, второй вход которого соединен с четвертой выходной шиной 18.

Синхронизатор работает следующим образом.

На первую входную шину 14 поступает исходная, подлежащая искажению, информация в виде синхронной или асинхронной последовательности импульсов (фиг. 2а). Пятая входная шина 15 - шина Останов - служит для подачи запрещающего потенциала, например, для кнопки. При его наличии импульсы информации не проходят на выход схемы 9 совпадения и далее в схему синхронизатора.

После включения электропитания синхронизатора все триггеры могут установиться в произвольное исходное состояние, например, триггеры 2, 1 и 3 - в состояние Лог. О 1, триггер 4 - в состояние Лог. 1,

В исходном состоянии (фиг. 2л) разрешающий потенциал с инверсного выхода счетного триггера 3 позволяет импульсам информации с выхода элемента 9 проходить через элемент 7 на первую выходную шину 12 и формировать там синхронный поток импульсов (фиг. 2п).

При этом запрещающий потенциал с прямого выхода триггера 3 (фиг. 2м) не позволяет информационным импульсам проходить через элемент 8 на его выход и формировать на второй выходной шине 13 асинхронный поток искаженных импульсов, т.е. поток ошибок (фиг. 2н). С помощью шины 15 управляют элементом 9 и формируют при помощи разрешающего или запрещающего потенциалов потоки импульсов на шинах 12 и 13.

Чтобы получить искажение определенного по порядку следования импульса (в за- данномместевходной

последовательности), асинхронный управляющий сигнал потенциалом Лог. О подают на шину 16 (фиг. 2г), Он устанавливает установочный триггер 1 в состояние Лог. 1, и разрешающий потенциал (фиг. 2д) с его выхода поступает на второй вход элемента 10, подготавливая прохождение через этот элемент импульса запуска, Импульс запуска (фиг. 2в) поступает с шины 17. опережая входную информацию

Если асинхронный управляющий сигнал, предназначенный для внесения искажений в информацию, не поступил с шины 16 до прихода импульса запуска, синхрони- 5 затор работает без внесения искажений (эпюры напряжений за период времени ti - t2 на временной диаграмме фиг. 2).

Асинхронный сигнал синхронизируется ближайшим импульсом запуска, поступиа0 шим после поступления асинхронного сигнала, и синхронизатор импульсов производит искажение импульсов (типа 1 ), начиная со второго импульса информации, поступившего после совпадения управ5 ляющих сигналов, пришедших с шин 16 и 17 (период t2 - т.3 на временной диаграмме фиг. 2п). Это происходит следующим образом. Импульс запуска с шины 17 проходит на выход элемента 10 совпадения (фиг. 2е),

0 подготовленного к этому ранее, благодаря поступлению сигнала с шины 16, Далее он поступает на S-вход установочного триггера 4 и устанавливает его в состояние Лог. 1 (фиг. 2ж). При этом разрешающий потенци5 ал поступает на входы элементов 5 и 6. Через элемент 5 импульс запуска не проходит, так как с шины 16 на этот элемент поступает запрещающий потенциал. Запуск происходит через элемент 6 сигналами задержан0 ной информации, поступающими на другой его вход с четвертой входной шины 18 (фиг. 26). Информация в этом случае проходит с выхода элемента 6 (фиг. 2и) на R-вход сброса установочного триггера 2, устанавливая его

5 (первым же своим фронтом) в состояние Лог. О. Затем сигнал с выхода триггера 2 (перепад 1 ) поступает на счетный С-вход триггера 3 и переводит его из состояния Лог. О в состояние Лог. 1 (фиг. 2м). На

0 элемент 7 поступит запрещающий, а на элемент 8 - разрешающий потенциалы. Поскольку информация на шине 18 задержана относительно информации на шине 14. то первый импульс информации проходит на

5 выходную шину 12, и синхронизатор импульсов работает так же, как в периоде ti - t2. Но после того, как триггер 3 изменит свое исходное состояние второй импульс информации не сможет пройти через элемент 7 на

0 шину 12 (фиг. 2и), а пройдет через элемент 8 на шину 13 (в отличие от периода ti - t2. фиг. 2н), а с выхода элемента 8 этот импульс одновременно поступает на счетный суммирующий С1-вход счетчика 11, на выходе 0-го

5 разряда которого появится в результате сигнал Лог. 1. Очередной (второй) импульс задержанной информации подтвердит установку триггера 2 в Лог. 1 (фиг, 2к).

Состояние триггера 3 не изменится и очередной (третий) импульс исходной информации поступит через подготовленную еще в предыдущем тексте схему совпадения - элемент 8 - на счетный вход счетчика 11. Теперь сигнал Лог. 1 появится на 1-м выходе счетчика 11 (фиг. 2о), поступит на первый установочный S-вход триггера 2 и установит его в состояние Лог. 1.

Теперь очередной (третий) импульс задержанной информации изменит состояние триггера 2 на Лог. О, а сигнал с выхода триггера 2 (перепад 1 ) поступит на счетный вход триггера 3, изменит его состояние на противоположное, теперь уже на Лог. 1 из Лог. О (фиг. 2м). Теперь на элементы 7 и 8 поступают соответственно разрешаю- щий (фиг. 2л) и запрещающий (фиг. 2м) потенциалы, и на шину 12 далее будет поступать неискаженная информация, а на шине 13 не будут появляться импульсы ошибок, образующие там асинхронный поток импульсов, т.е. далее синхронизатор работает без искажений, как в периоде ц -12Если необходимо получить не два импульса ошибок, а, например, семь, первый S-вход триггера 2 подключают к выходу б-го разряда счетчика 11. В общем случае для получения п импульсов ошибок требуется к первому S-входу триггера 2 подключить выход (п-1)-го разряда счетчика 11. На фиг. 2 изображен вариант синхронизатора для п 2. Синхронизатор импульсов обеспечивает искажение г импульсов при поступлении на шину 16 одного асинхронного управляющего сигнала (фиг. 2г). Для этого предусмотрено такое построение схемы синхронизатора, что при условии продолжения наличия Лог, 0 на шине 16 дальнейшее искажение импульсов исходной информации не происходит, несмотря на дальнейшее поступление импульсов запуска. Такой режим работы синхронизатора показан на фиг, 2. период т.3 - 14. Очередной импульс запуска, поступивший с шины 17 до снятия потенциала Лог. О с шины 16 только подтверждает состояние Лог. 1 триггера А, проходя на его S-вход установки через элемент 10. Через элемент 5 импульс запуска не имеет возможности пройти. Никаких из- менений в работе синхронизатора не происходит, работа осуществляется без искажений, так же, как и в период п - t2.

При отсутствии (после снятия) управляющего сигнала Лог. О на шине 16 будет Лог. 1 и очередной импульс запуска, поступивший с шины 17 через элемент 10, подтвердит состояние Лог. 1 триггера 4 и, пройдя через элемент 5 (фиг. 2з), поступит на входы триггеров 1 и 2. установив их в состояние Лог. О и Лог. 1 соответственно (фиг. 2д, к). Потенциал Лог. О с выхода

триггера 1 поступит на вход сброса триггера 4 и (по окончании действия импульса запуска) установит этот триггер в состояние Лог. О (фиг. 2ж).

С момента м работа синхронизатора импульсов повторяется: периоды времени чередуются в различном порядке в зависимости от сочетания сигналов на входных шинах.

Если исходное состояние триггеров отличается от указанного ранее, первый импульс запуска установит их в требуемое состояние.

Один из примеров конкретной реализации синхронизатора получим, если в качестве триггеров 1, 2 и 4 применим микросхемы типа 533 ТР2, в качестве триггера 3 - 533 ТВ6. элементов 6. 7, 8 и 10 - 533ЛАЗ, элемента 9 - 533 ЛИ1, элемента 5 - 533 ЛА4, элемента 1 - счетчик 555 ИЕ8. Причем для полученной при этом схемы реализации необходимо (с целью согласования полярностей сигналов) ввести два инвертора: один - перед R-входом установки счетчика 11, второй - перед первым S-входом установки триггера 2. Тип инверторов - 555 ЛН1.

На структурной схеме эти инверторы не показаны.

Новые функциональные возможности предлагаемого синхронизатора импульсов позволяют применять его для контроля устройств оценки достоверности передачи дискретной информации по каналам и трактам связи. С его помощью можно исказить определенное, заранее вычисленное (для данной скорости передачи) число импульсов п в передаваемой испытательной последовательности, и устройство оценки достоверности должно определить заранее известный коэффициент ошибок, соответствующий заданному количеству искаженных импульсов. Для проведения такой проверки достаточно произвести однократное воздействие управляющим сигналом, например, одно нажатие кнопки, тогда как в известном синхронизаторе требовалось нажимать кнопку п раз. Искажать информацию можно не только на входе устройства оценки достоверности, но и на входе каналов (трактов) связи, и если устройство покажет нужный коэффициент ошибок, соответствующий внесенному искажению, то это значит, что в канал связи дополнительных ошибок не внесли, и наоборот. Таким образом, предлагаемый синхронизатор может проверять каналы.

Применение синхронизатора позволит повысить качество проверки каналов (трактов), сократить время простоя оборудования, каналов связи, затраты на их аренду и эксплуатацию.

Формула изобретения Синхронизатор импульсов по авт. св. № 1614105. отличающийся тем. что. с целью расширения области применения путем регулирования допустимого числа искаРедактор Н. Яцола

Составитель Г. Пантелеенко

Техред М.МоргенталКорректор О. Ципле

жаемых импульсов в ответ на однократное воздействие асинхронного управляющего сигнала, в цепь между выходом четвертого элемента совпадения и первым S-входом второго триггера введен счетчик импульсов. R-вход которого соединен с R-входом первого триггера.

Фиг. г