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

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в устройствах вычислительной техники, измерительной информационной техники для формирования серии из п импульсов (л - 1. 2,3...). «

Целью изобретения является расширение области применения и повышение надежности при одновременном упрощении устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства формирования серии импульсов; на фиг.2 - временные диаграммы его работы, при этом номера временных диаграмм соответствуют номерам элементов, с выходов которых они снимаются.

Устройство формирования серии импульсов содержит первый RS-триггер 1, состоящий из элементов И-НЕ 2 и 3. второй RS-триггер 4, состоящий из элементов И- НЕ 5 и 6, элемент И-НЕ 7 и счетчик на п импульсов 8. срабатывающий по положительному перепаду входного сигнала и имеющий асинхронную начальную установку нулевым уровнем, при этом первый RS-триггер .1, R-вход которого подключен к шине управляющих импульсов Сброс устройства, S-вхоД первого RS-триггера 1 подключен к шине тактовых импульсов Вход устройства и первому входу элемента И-НЕ, выход которого соединен с шиной Выход устройства и со счетным входом счетчика на п импульсов 8, инверсный выход соответствующего разряда которого соединен с S-BXO- дом второго RS-триггера 4, выход Q первого RS-триггера 1 соединен с входом сброса счетчика 8. а второй R-вход первого RS-триггера 1 подключен к выходу Q второго RS- триггера 4, R-вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ 7, второй вход которого соединен с S-входом второго RS-триггера 4.

Устройство работает следующим образом.

Перед подачей импульсов на входные шины на инверсном выходе разряда счетчика 8 соответствующего отсчету n-го импуяьсл

с

оо чэ о

о

00

а после начальной установки присутствует улевой сигнал, который определяет едиичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 6, улевой сигнал на шине Сброс определят единичный сигнал на выходе элемента 5 -НЕ 2. Нулевой сигнал на шине пределяет единичные сигналы на выходах элементов И-НЕ 3 и 7. На обоих входах элемента И-НЕ 5 оказываются единичные игналы, что приводит .к появлению на его -Ю выходе нулевого сигнала.

В момент ti начала тактового импульса на шине Вход на обоих входах элемента И-НЕ 3 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению-на его выходеИб нулевого сигнала, Остальные сигналы на вы- . ходах логических элементов в момент ti остаются неизменными,

В момент ta окончания импульса на шине Вход на выходе элемента И-НЕ.3 появ- 20 ляется единичный сигнал, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t2 остаются неизменными. В момент т.2 все выходные сигналы логических элементов полностью соответствуют начальному 25 моменту и при отсутствии управляющего сигнала дальнейшая работа будет повторять вышеописанную. В момент ta начала управляющего импульса на шине Сброс на всех входах элемента И-НЕ 2 оказывают- 30 ся единичные сигналы, что определяет появление на его выходе нулевого сигнала, который производит начальную установку сметчика 8. На инверсном выходе разряда счетчика 8, соответствующего отсчету п-го 35. импульса, появляется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент т.з остаются неизменными. ..-.

В момент t4 окончания импульса на ши- 40 не Сброс на выходе элемента И-НЕ 2 появляется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент т.4 остаются неизменными.

В момент ts начала импульса на шине.45 Вход на всех входах элементов И-НЕ 3 и 7 оказываются единичные сигналы, что определяет появление на выходах этих элементов нулевых сигналов. Нулевой.сигнал на выходе элемента И-НЕ 3 подтверждает 50 единичный сигнал на выходе элемента И- НЕ 2. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 7 переключает триггер 4. При этом на выходе элемента И-НЕ 5 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 55 6 - нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент ts остаются неизменными. В момент te окончания импульса на шине Вход на выходах элементов И-НЕ 3 и 7 появляются единич- .

ные сигналы. Появление единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 7 изменяет содержимое счетчика 8, однако при п 1 изменения сигналов в выходном разряде счетчика 8, подключенном к элементам И-НЕ 6 и 7, не будет. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t6 остаются неизменными. В промежуток времени между ts и te произошло выделение 1-го импульса из серии импульсов на шине Выход,

В промежуток времени между te и t произойдет выделение 2...(п-1) импульсов на выходе элемента И-НЕ 7, подключенном к шине Выход, и соответствующее им увеличение содержимого счетчика 8. Одновременно будут формироваться импульсы на выходе элемента И-НЕ 3. Остальные сигналы на выходах логических элементов в про- межуток времени между te и t остаются неизменными.

В момент t начала импульса на шине Вход на всех входах элементов И-НЕ 3. и 7 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению на выходах этих элементов нулевых сигналов. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t остаются неизменными.

В момент te окончания импульса на шине Вход на выходах элементов И-НЕ 3 и 7 формируются единичные сигналы, После окончания п-го импульса на шине Выход содержимое счетчика В увеличится на единицу и на инверсном выходе разряда, соответствующего отсчету п-го импульса после начальной установки, формируется нулевой сигнал, который переключает триггер 4. При этом на выходе элемента И-НЕ 6 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 5 - нулевой сигнал. Сигнал на выходе элемента И-НЕ 2 остается неизменным.

В момент te произошло завершение формирования серии из п импульсов, после чего все выходные сигналы элементов установились в положения, соответствующие начальному моменту. Выделения импульсов на шине Выход происходить не будет до формирования единичного импульса на шине Сброс.

Таким образом, в промежуток времени между t и te рассмотрен случай, когда короткий импульс управления поступает на шину Сброс при логическом нуле на шине тактовых сигналов Вход.

В момент tg начала импульса на шине Сброс на всех входах элемента И-НЕ 2 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению на выходе этого элемента нулевого сигнала, который производит начальную установку счетчика 8. На инверсном выходе разряда счётчика 8, соответствующем отсчету п-го импульса, появляется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент сэ остаются неизменными, То есть работа устройства полностью соответствует моменту з.

В момент tio начала импульса на шине Вход при единичном сигнале на шине Сброс на обоих входах элементах И-НЕ 7 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала, который переключает триггер 4. При этом на выходе элемента И-НЕ 5 оказывается единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ б - нулевой сигнал, который .переключает триггер 1. На выходе его элемента И-НЕ 2 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 3 --нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах ло- гических элементов в момент tio остаются неизменными. В промежуток премени с момента окончания выделения нулевого импульса на шине Выход (tn) до момента окончания выделения п-го импульса (из) рз- бота устройства полностью повторяет рассмотренную, выше: в промежуток времени с tc и ta. При этом единичный сигнал на шине Сброс должен закончиться до момента ш. То есть в промежутке времени между tg и tia рассмотрен случай, когда длительность управляющего сигнала Сброс превышает несколько периодов тактовых импульсов (но не больше п).

В момент из начала импульса на шине Вход на обоих входах элемента И-НЕ 3 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению нулевого сигнала на выходе этого элемента. Остальные сигналы на выходах логических элемен гов в момент ti4 остаются неизменными.

В момент П5 начала импульса на шине Сброс никаких изменений в состоянии ло- гических-элементов не происходит, т.к. элемент И-НЕ 2 заперт нулевым сигналом с выхода элемента И-НЕ 3.

8 момент tic окончания импульса на шине Вход на выходе элементу И-НЕ 3 формируется единичный сигнал. При этом на всех входах элементах И-НЕ 2 оказывэ- ются единичные сигналы, что приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала, который производит начальную установку счетчика 8. На инверсном выходе разряда счетчика 8, соответствующем отсчету п-го импульса, появляется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент tie остаются неизменными, а выходные сигналы элементов полностью повторяют сигналы, сформированные в момент t3. В промежуток времени между окончанием короткого импульса на шине Сброс (т) до окончания выделения п-го импульса на шине Выход (t2i) работа устройства полностью повторяет рассмотренную выше {с t4 и ts).

В промежуток времени между tn и t2i рассмотрен случай, когда короткий импульс сброса поступает при единичное сигнале на шине Вход, а завершается при нулевом сигнале на шине чВход.

В промежуток времени между t22 и t26 рассмотрен случай, когда короткий импульс на шине Сброс начинается при нулевом сигнале на шине Вход, а заканчивается при единичном сигнале на шине Вход. Работа устройства в этот промежуток времени полностью повторяет ранее рассмотренную работу в промежуток с tg no tia.

В моменты времени t27 и тгв при отсут- ствии управляющего сигнала на шине Сброс. работа устройства будет полностью повторять работу, описанную в моменты ti и t2, т;е. формирование импульсов на шине Выход не происходит. Следует отметить, что во время формирования серии импульсов на шине Выход, входной элемент И- НЕ 2 оказывается запертым нулевым сигн.пом с выхода элемента И-НЕ 6. Это гарантирует надежную работу устройства и защиту от любых помех по шине Сброс во время формирования серии импульсов. Данное устройство также обладает свойством самоустанзвливаться после.его подключения к источнику питания.

Формула изобретения

Устройство формирования серии импульсов, содержаа1ее первый RS-триггер, R-вход которого подключен к шине управляющих импульсов Сброс устройства, S- вход первого RS-триггера подключен к шине тактовых импульсов Вход устройства и первому входу элемента И-НЕ, выход которого соединен с шиной Выход устройства и со счетным входом счетчика на п импульсов, инверсный выход соответствующего разряда которого соединен с S-входом второго RS-триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности при одновременном упрощении устройства, выход Q первого RS-триггера соединен с входом сброса счетчика, а второй R-вход первого RS-триггера подключен к выходу Q второго RS-триггера, R-вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с S-входом второго RS-триггера.

Изобретение используется в устройст- .вах вычислительной техники, измерительной информационной техники для формирования серии из п импульсов (п 1, 2, 3...). Сущность изобретения: устройство содержит первый RS-триггер 1, состоящий из элементов И-НЕ 2 и 3, второй RS-триггер 4, состоящий из элементов И-НЕ 5 и 6, элемент И-НЕ 7 и счетчик на п импульсов 8 с соответствующими связями. 2 ил.

v.v

&, fe.

Вход

,CSfOЈ

2 3 S 6 7

te.;

/ Mn, fa

Ъ