Устройство промежуточной памяти разравнивающего типа Советский патент 1979 года по МПК H03K5/13 G01V5/00 

триггера, а выход генератора синхроимпульсов соединен со вторым входом п-ой ячейки И-НЕ, выход которой является выходом устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства на триггерах R-S типа, а первого r-k типа; на фиг. 2- временные диаграммы.

Устройство содержит накопительный регистр, состоящий из п синхронизируемых триггеров I -4, причем триггер 1 имеет дополнительный асинхронный вход г, ячейки И-НЕ 5 -8, генератор 9 синхроимпульсов. Временные диаграммы, представленные на фиг. 2, соответствуют следующим точкам устройства. 10 - на входе устройства, 11, 13, 15, 17 - на прямых выходах триггеров 1 -4 соответственно, 12, 14, 16 - на выходах ячеек И-НЕ 5 -7 соответственно, 18 - на выходе генератора синхроимпульсов 9 и 19 - на выходе устройства.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в начальный момент триггеру 1 -4 регистра находятся в состоянии О, т. е. на их прямых выходах установлен логический О, а на инверсных - логическая 1.

При указанном состоянии триггеров на выходах ячеек 5 -8 устанавливается логическая 1. Наличие логического О на прямом выходе триггера 4 является запретом прохождению на выход ячейки И-НЕ 8, являющегося выходом устройства, и импульсов генератора 9.

При поступлении первого импульса из потока случайно распределенных на счетный вход триггера 1, последний через время tz, равное времени перехода триггера 1 из одного устойчивого состояния во второе, перейдет в состояние 1, вследствие чего на выходе ячейки И-НЕ 5 через время TI , равное времени распространения сигнала в ячейке И-НЕ 5, появится логический 0. Это в свою очередь обуславливает через время tz. возврат триггера 1 в исходное состояние. При возврате в исходное состояние триггера 1 установится в состояние 1 триггер 2, вследствие чего на выходе ячейки И-НЕ 6 через время t появится логический О, а это в свою очередь аналогично первому обуславливает возврат через время ti триггера 2 в исходное состояние. При этом перейдет в состояние 1 следующий триггер 3 и т. д. все последующие. Процесс продолжается до тех пор, пока не перейдет в состояние 1 п-ый триггер 4. Наличие логического О на выходе генератора 9 в интервалах между двумя выходными импульсами генератора является запретом для возврата п-го триггера 4 в исходное состояние.

Если на вход устройства поступит второй импульс, то этот импульс, дважды изменяя состояние триггеров от 1-го до п-2-го (на фиг. 1 не показан), приведет в состояние 1 п-1-й триггер 3. Наличие логического

О на инверсном выходе п-го триггера 4 является запретом для возврата триггера 3 в исходное состояние. Таким образом, каждый из последующих поступающих на вход устройства импульсов будет поочередно переводить в состояние 1 триггеры от п-2-го до 1-го, зарегистрировав п импульсов.

Поступление п -f 1-го импульса не изменит состояния 1-го и последующих триггеров, т. к. наличие логического О на асинхронном входе триггера является достаточным условием нахождения его лищь в состоянии 1.

С поступлением импульса с выхода генератора 9 на выход п-ой ячейки И-НЕ 8 через время ti появится логический О, что обуславливает через время та возврат п-го триггера 4 в исходное состояние, а это в свою очередь вновь прекращение действия логического О на выходе ячейки И-НЕ 8. На выходе ячейки И-НЕ 8 очевидно будет получен отрицательный импульс длительностью т чг( + тгг, совпадающий по времени с выходным импульсом генератора 9 и являющийся выходным импульсом устройства.

Появление логической 1 на инверсном выходе п-го триггера 4 (при возврате его в исходное состояние) обуславливает появление через время ti логического О на выходе п-1-ой ячейки И-НЕ 7 и возврат через время Та в исходное состояние п-1-го триггера 3. При этом вновь устанавливается в состояние I п-ый триггер 4, а логическая 1 на инверсном выходе триггера 3 обуславливает возврат через время t fi + г, в исходное состояние п-2-го триггера.

При этом вновь перейдет в состояние 1 п-1-й триггер 3. Затем перейдет в исходное 5 состояние и обратно в состояние 1 п-2-ой триггер и т. д.

Вызванный поступивщим с выхода генератор 9 импульсом процесс поочередного перехода триггеров в исходное состояние и обд ратно будет продолжаться до тех пор, пока установятся в состояние 1 триггеры от 2-го до п-го и примет исходное состояние триггер 1, т.е. с приходом первого импульса генератора 9, после заверщения переходных процессов, в исходное состояние вернется 5 лищь 1-й триггер 1.

С приходом следующего импульса с выхода генератора 9 на выход устройства пройдет второй импульс, а в исходное состояние вернется уже 2-й триггер 2. Процесс будет продолжаться до момента, когда в исходное состояние вернутся все п триггеров, а число импульсов на выходе устройства станетравным числу импульсов, поступивщих на вход.

Особенностью предлагаемого устройства 5 является необходимость выполнения условий гэ 2 (т( + tz) и TI Гг, где тз -длительность импульсов генератора 9.

Второе условие выполняется применением ячеек И-НЕ с временем ti распространения сигнала в них большим, чем время гг перехода три|гера из одного устойчивого состояния в другое.

При несоблюдении этого условия возможно появление на выходе устройства неразравненного импульса в том случае, если в состоянии 1 находятся хотя бы два последних триггера 3 и 4.

Допущение об определенном исходном состоянии триггеров регистра не является необходимым условием нормального функционирования устройства, так как при отсутствии сигналов на входе устройства все триггеры через время , где±э - период импульсов генератора 9, окажутся в исходном состоянии.

В отличие от устройства, описанного в 3, в котором применяются накопительные регистры с е 1костью памяти п-1, где с приходом п-го входного импульса в интервале между двумя импульсами генератора синхроимпульсов может быть не зарегистрировано сразу п-1 импульсов, в предлагаемом устройстве не будут зарегистрированы лишь п + 1-й и последующие импульсы.

Число триггеров в предлагаемом устройстве выбирается исходя из допустимой погрещности устройства, максимальной средней частоты статически распределенных импульсов и времени усреднения t.

При испытании устройства получены следующие результаты. Погрешность устройства при средней частоте статистически распределенных импульсов 1500 Гц, периоде импульсов с выхода генератора синхроимпульсов 200 мксек и длительности этих импульсов 0,12 мксек составила 0,72% при использовании в устройстве 3-х триггеров и 0, при использовании 4-х триггеров.

Устройство является достаточно простым, не требующим специальной настройки

и легко реализуется на серийно выпускаемых промышленностью микросхемах, например серии 133, 134, 155, что позволяет реализовать надежное малогабаритное устройство, работающее в диапазоне температур окружающей среды от минус 60 до плюс 125°С.

Формула изобретения

Устройство промежуточной памяти разравнивающего типа, содержащее генератор синхроимпульсов, п-ячеек И-НЕ и накопительный регистр, состоящий из п синхронизируемых триггеров с управляющими входами, первый из которых имеет дополнительный асинхронный вход, причем счетный вход его является входом устройства, а счетный вход каждого из последующих триггеров соединен с прямым выходом предыдущего, отличающееся тем, что, с целью повышения

точности преобразования и упрощения устройства, асинхронный вход первого триггера соединен с инверсным выходом второго триггера, прямой выход каждого триггера соединен с управляющим входом того же

триггера через ячейку И-НЕ, второй вход каждой ячейки И-НЕ соединен с инверсным выходом каждого последующего триггера, а выход генератора синхроимпульсов соединен со вторым входом п-ой ячейки И-НЕ, выход которой является выходом устр.ойства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3745.346, кл. 250-83.3R, 1973.

2.Патент США № 3.752.988, кл. 250-270, 1973.

3.Патент США № 3.720.910, кл. 340-18R, 1973.