Устройство для формирования серий импульсов Советский патент 1993 года по МПК H03K3/64 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в задающих программных устройствах, в частности для контроля и настройки счетно-импульсной аппаратуры.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для формирования серий импульсов за счет получения возможности управления длительностью пауз между сериями импульсов.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3 - пример построения блока установки; на фиг. 4 - пример построения блока задания чисел.

Устройство для формирования серий импульсов (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И 2 и с первым входом блока 3 синхронизации, второй вход которого подключен к шине 4 пуска, а выход - к входу S триггера 5, вход R которого соединен с входом S триггера 6, с входом R блока 7 задания чисел и с выходом блока 8 установки, вход С триггера 5 соединен с выходом элемента И 9, первый вход которого соединен с шиной 10 задания режима, третий вход - с инверсным выходом триггера 6, а второй вход - с входом управления блока 7 задания чисел, входом С триггера б, входом элемента 11 задержки и с выходом блока 12 сравнения, прямой выход триггера 6 соединен с первым входом элемента И 13, выход которого является выходом 14 устройства, а второй вход соединен с входом элемента 15 задержки, со счетным входом счетчика 16 импульсов и с выходом элемента И 2, второй вход которого соединен с выходом триггера 5, выход элемента 15 задержки соединен с входом разрешения сравнения блока 12 сравнения, первая группа входов которого соединена с выходами разрядов счетчика 16 импульсов, а вторая группа входов - с выходами блока 7 задания чисел, вход R счетчика 16 импульсов соединен с выходом элемента ИЛИ 17, первый вход которого соединен с выходом блока 8 установки, а второй вход - с выходом элемента 11 задержки. Блок 8 установки, фиг.З, содержит триггер Шмитта 18, выход которого является выходом блока, а вход соединен с общим выводом переключателя S1, нормально замкнутый контакт которого соединен с общей точкой соединения резистора R1 и конденсатора С1, вторые выводы которых подключены, соответственно, к шине питания Un и общему выводу источника питания. Нормально разомкнутый контакт переключателя S1 также подключен к общему

выводу источника питания. Блок 7 задания чисел (фиг.4) содержит счетчик 19, счетный вход которого является входом управления блока 7 и соединен с выходом блока 12 сравнения, вход R обнуления является вторым входом блока 7 и соединен с выходом блока 8 установки, а выходы счетчика 19 соединены с адресными входами постоянного запо- минающего устройства 20, выходы

которого являются выходами блока 7 и соединены с второй группой входов блока 12 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии установочным потенциалом с выхода блока 8 установки обнуляются триггер 5, счетчик 16 импульсов, счетчик 19 (фиг.4) и устанавливается в

единичное состояние триггер 6, при этом, нулевым уровнем с выхода триггера 5 запрещается прохождение импульсов с генератора 1 импульсов через элемент И 2, а нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 6

закрывает по третьему входу элемент И 9.

Установочный потенциал формируется в блоке 8 установки двумя способами. При включении питания начинается заряд конденсатора С1 (фиг.З) и на выходе блока 8

установки появляется установочный потенциал. При заряде конденсатора С1 до напряжения, достаточного для срабатывания триггера 18 Шмитта, он меняет свое состояние и снимает установочный потенциал. В

процессе работы для установки устройства в исходное состояние используется переключатель S1.

В устройстве для формирования серий импульсов предусмотрено два режима работы в зависимости от потенциала на шине 10 управления режимом. В режиме однократного запуска на шину 10 подается высокий потенциал.

Сигнал пуска с шины 4, синхронизированный тактовыми импульсами генератора 1, поступая на вход S триггера 5, переводит его в единичное состояние. Сигнал высокого уровня с выхода триггера 5, поступая на вход элемента И 2, разрешает прохождение

импульсов с выхода генератора 1 на входы элемента 15 задержки, счетчика 16 импульсов и элемента И 13, с выхода которого импульсы проходят на выход 14 устройства, так как элемент И 13 открыт высоким потенциалом с выхода триггера 6.

На выходах блока 7 находится двоичный код числа импульсов в данной серии с весовыми коэффициентами 1-2-4-...-2N.

При достижении счетчиком 16 состояния, при котором его код равен коду числа с

выходов блока 7 (для фиг.2 этот код равен 5), и поступлении через элемент 15 задержки с временем задержки т.з на вход разрешения сравнения блока 12 сравнения импульса, разрешающего сравнение кодов счетчика 16 и блока 7 задания чисел, на выходе блока 12 сравнения появится сигнал сравнения, Переводящий по своему заднему фронту в Нулевое состояние триггер 6 и в следующее состояние счетчик 19 блока 7 задания чисел, На выходах которого появляется двоичный код длительности паузы между сериями им- Нульсов. При этом прекращается прохождение импульсов на выход 14 устройства, то есть заканчивается формирование серии Цмпульсов. Триггер 5 остается в единичном состоянии, так как элемент И 9 был закрыт по третьему входу и импульс сравнения не прошел на вход С триггера 5. Импульс срав- н|ения, пройдя через элемент 11 задержки и элемент ИЛИ 17, поступает на вход R сметчика 16 импульсов и переводит его в нулевое состояние.

Импульсы генератора 1 продолжают по- с|упать на вход счетчика 16 и начинается формирование паузы между сериями импульсов. При достижении счетчиком 16 состояния, при котором его код равен коду числа с выходов блока 7 (для фиг.2 этот код равен 3), и при поступлении через элемент 15 задержки на вход разрешения сравнения 12 сравнения импульса, разрешающего сравнение кодов счетчика 16 и блока 7 задания чисел, на выходе блока 12 сравне- Hijifl появится сигнал сравнения, переводя- по заднему фронту в нулевое состояние триггер 5, в единичное состояние триггер 6 и |в следующее состояние счетчик 19 блока 7 задания чисел, на выходах которого появ- ля|ется двоичный код количества импульсов в Следующей серии импульсов. Сигнал срав- н4ния, пройдя через элемент 11 задержки и элемент ИЛИ 17, устанавливает счетчик 16 в нулевое состояние. Так как триггер 5 находится в нулевом состоянии, то прекращается прохождение импульсов с генератора 1 через элемент И 2 и заканчивается формирование паузы,

Время задержки ts элементов 15, 11 задержки выбирается из условия:

tM+tcT t3 1/2 OVtn-tcT),

где т.и длительность импульсов генератора 1 импульсов;

tcr- максимальное время переключения триггеров счетчика 16 импульсов;

Ти - период следования импульсов генератора 1 импульсов.

Таким образом, в данном режиме по каждому сигналу пуска на выходе 14 устройства формируется периодическая серия импульсов, длительность и период следования

которых равны длительности и периоду следования импульсов с выхода генератора 1, количество которых в серии равно сумме весовых коэффициентов двоичного кода числа с выхода блока 7. Для повторного запуска устройства необходимо вновь подать сигнал на шину 4 пуска.

В режиме многократного запуска на шину 10 подан сигнал нулевого уровня.

Устройство в этом режиме работает аналогично. Различие состоит в том, что при появлении сигнала сравнения с выхода блока 12 сравнения после формирования длительности паузы триггер 5 остается в единичном состоянии, так как элемент И 9

закрыт по первому входу, и импульсы с выхода генератора 1 продолжают поступать через элемент И 2. При этом продолжается формирование серий импульсов, количество импульсов в которых и длительность пауз

между которыми задается двоичными кодами с выходов блока 7 задания чисел, в постоянном запоминающем устройстве 20 которого попеременно записаны коды числа импульсов в серии и длительности паузы

между сериями импульсов. Для останова ра: боты устройства необходимо подать установочный сигнал из блока 8 или подать на вход 10 высокий потенциал, разрешающий прохождение сигнала сравнения через элемент

и 9 на вход С триггера 5, при этом ближайший по времени сигнал сравнения после формирования длительности паузы, пройдя через элемент И 9, установит триггер 5 в нулевое состояние, сигнал низкого уровня с

выхода которого запретит дальнейшее прохождение импульсов через элемент И 2.

Таким образом, введение элемента задержки и элемента ИЛИ позволяет формировать серии импульсов, количество

которых в серии и длительность пауз между которыми задаются двоичными кодами с выходов блока 7 задания чисел.

50

Формула изобретения

Устройство для формирования серий импульсов, содержащее элемент задержки и генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 5 и первым входом блока синхронизации, второй вход которого подключен к шине пуска, а выход - к S-входу первого триггера, R-вход которого соединен с S-входом второго триггера, R-входом блока задания чисел и выходом блока установки, С-вход первого

триггера соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с шиной задания режима, а второй вход - с входом управления блока задания чисел и с С-входом второго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого является выходом устройства, второй вход третьего элемента И соединен со счетным входом счетчика импульсов, входом элемента задержки и с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, при этом выходы разрядов счетчика импульсов соединены с первой группой входов блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выхо0

5

дами блока задания чисел, а вход разрешения сравнения соединен с выходом элемента задержки, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет управления длительностью пауз между сериями импульсов, в него введены дополнительный элемент задержки и элемент ИЛИ, выход которого соединен с R-входом счетчика импульсов, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом блока установки, а второй вход - с выходом дополнительного элемента задержки, вход которого соединен с выходом блока сравнения и вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера.

| Изобретение может быть использовано в задающих программных устройствах, в частности для контроля и настройки счетноимпульсной аппаратуры. Устройство работает в двух режимах: режиме формирования одиночной серии импульсов с заданным числом импульсов и в режиме непрерывного формирования серий импульсов с заданными для каждой серии числом импульсов в серии и длительностью пауз между сериями. Устройство содержит генератор импульсов 1, элементы И 2,3,9, элемент ИЛИ 17, элементы задержки 11,15, блоки 8,3,7,12, установки, синхронизации, задания чисел и сравнения, триггеры 5,6, счетчик импульсов 16. 4 ил.

ппппппппппппппппп

п п п п п п п

15

пппппппп

JbZLJZL-lh П П.

JLL

1 I

ъ

-У п

п

п п п п п

л

п

Фаг. 2

Г

I

Фг/2.4

I

.J