Распределитель импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K17/62 

(54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может использоваться при коммутации электрических сигналов.

Известны распределители импульсов, выполненные на кольцевом регистре, содержащем триггеры и элементы И 1.

Недостаток этих устройств - низкая помехоустойчивость В работе.

Известны также распределители импульсов, содержащие п-триггеров и 2п-элементов И, соединенные по кольцевой схеме, причем прямые и инверсные выходы каждого триггера подключены к соответствующим входам соответственно К-ого и (К + п-1)ого, а также (К-1)-ого и (К + п)-ого элементов И 2.

Недостаток этого устройства - низкая помехоустойчивость в работе при воздействии перекрестных помех по цепям управления и питания.

С целью повыщения помехоустойчивости В распределитель импульсов, содержащий п-триггероБ и 2п-элементов И, соединенных по одному из ВХОДОВ по кольцевой схеме, прямой ВЫХОД К-ого триггера (где К 1..п) соединен с соответствующими входами К-ого и (K-f п-1)-ого элементов И, а инверсный

ВЫХОД - с соответствующими входами (К-1)-ого и (К + п)-ого элементов И, введено п-блоков управления и элемент задержки, причем прямой ВЫХОД каждого К-ого триггера соединен с первым входом К-ого и вторым ВХОДОМ (К + п)-ого блоков управления, а инверсный выход - с третьим входом К-ого и четвертым входом (К+1) блоков управления, при этом первый, второй и третий ВЫХОДЫ каждого К-ого блока управления подключены соответственно к единич,Q ному входу, входу синхронизации и нулевому входу К-ого триггера, информационный ВХОД каждого триггера, кроме первого, соединен с прямым выходом (К-1)-ого триггера, а первого триггера - с инверсным ВЫХОДОМ п-ого триггера, кроме того, вход5 ная шина подключена к пятым входам и через элемент задержки - к щестым входам каждого блока управления, а каждый блок управления содержит элементы И-НЕ, инвертор и элемент запрета, причем первый

2Q ВХОД блока управления соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ второй ВХОД - с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого и первый ВХОД четвертого элемента И-НЕ подключены к третьему входу блока управления, при этом четвертый вход блока управления соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ, третий вход которого подключен к третьему входу третьего элемента И-НЕ и выходу элемента запрета, прямой вход которого соединен с шестым входом блока управления, а инверсный - с выходом пятого элемента И-НЕ и через инвертор - со вторым выходом блока управления, кроме того, первый выход блока управления соединен с выходом второго элемента И-НЕ и первым входом пятого элемента И-НЕ, а третий выход - с выходом четвертого элемента И-НЕ и вторым входом пятого элемента И-НЕ, третий вход которого подключен к пятому входу блока управления, при этом выходы первого и третьего элементов И-НЕ соединены со вторыми входами соответственно второго и четвертого элементов И-НЕ. На чертеже представлена функциональная схема распределителя импульсов для п -3. Распределитель содержит потенциальные триггеры 1 - 1 - 1-3, элементы И 2-1 - 2-6, соединенные по одному из входов по кольцевой схеме, блоки 3-1 - 3-3 управления, элемент 4 задержки. Каждый из блоков управления 3-1 - 3-3 состоит из элементов И-НЕ 5-9, элемента 10 запрета и инвертора 11. Входная шина (вход) 12 соединена со входом элемента 4 задержки. Устройство работает следующим образом. В начале работы, до подачи входных импульсов на входную шину 12, подается установочный импульс, при котором все триггеры 1 устанавливаются в исходное состояние. При этом на прямых выходах триггеров 1 устанавливается низкий уровень напряжения, а на инверсных выходах - высокий уровень напряжения. На всех выходах элементов И 2, кроме последнего, имеется высокий уровень напряжения, а на последнем - низкий уровень напряжения. На всех информационных входах триггеров 1, кроме первого, имеется низкий уровень напряжения, а на информационном входе триггера 1 - 1 - высокий уровень напряжения. Состояния элементов, входящих в блоки 3 управления соответствуют состоянию элементов, входящих в блок 3-1 управления. В начальный момент времени на единичных входах всех триггеров 1 имеется высокий уровень напряжения, а на нулевых входах - низ кий уровень напряжения. Это приводит к тому, что перекрестные помехи, воздействующие по цепям управления и питания, практически не могут изменить состояния триггеров 1. Состояние любого из триггеров 1 не изменится и при воздействии входных импульсов в том случае, когда уровень напряжения на прямом выходе триггера 1 соответствует уровню напряжения на его информационном входе. Во всех других случаях состояние триггера 1 изменится под воздействием входного импульса при условии, что на его установочных входах имеется высокий уровень напряжения. При появлении низкого уровня напряжения на выходе элемента 4 задержки и на выходе элемента 10 запрета блока 3-1 управления появляется высокий уровень напряжения, который переводит элементы И-НЕ 8, 9 в такое состояние, при котором на нулевой вход триггера 1-1 подается высокий уровень напряжения. Одновременно подается разрешение на вход элемента И-НЕ 7. В таком состоянии только триггер 1 - 1 подготовлен к воздействию входных импульсов, так как на его установочных и информационном входах имеется высокий уровень напряжения, а на прямом выходе-низкий уровень напряжения. С поступлением первого входного импульса через элемент И-:НЕ 7 и инвертор 11 блока 3-1 управления триггер 1 - 1 переходит во второе устойчивое состояние, а иа выходе элемента И-НЕ 6 появляется иизкий уровень напряжения, который удерживает триггер 1 - 1 в установившемся состоянии (в единичном состоянии). Одновременно элемент И 2-6 срабатывает и на его выходе возникает высокий уровень напряжения. Срабатывает элемент И2, так как с него снимается запрет на его выходе появляется низкий уровень напряжения. По окончании действия первого импульса на входе 12 и выходе элемента 4 задержки происходит подготовка блока управления 3-2. С приходом второго входного импульса переключается триггер 1-2, блокнруж щийся выходным сигиалом элемента И-НЕ 6 блока 3-2 управления, который работает аналогично блоку управления 3-1. Одиовременно срабатывает элемент И 2-1, на выходе которого появляется высокий уровень напряжения, а, следовательно, снимается запрет с элемента И 2-2. Последний срабатывает и на его выходе появляется низкий уровень напряжения с задержкой относительно появление высокого уровня напряжения на выходе элемента И 2-1 и т.д. Величина времени задержки определяется временем срабатывания выбранного типа микросхем и лежит в пределах от нескольких наносекунд до одной микросекунды, что вполне достаточно для временной коммутации сигналов. Таким образом, блок 3-1 управления подготавливается по окончанию шестого и третьего импульсов, а работает по началу первого и четвертого импульсов за цикл работы. Блок 3-2 управления подготавливается по окончанию первого и четвертого

импульсов, а работает по началу второго и пятого импульсов за, цикл работы и т.д. В распределителе импульсов исключаются сбои триггеров в статическом режиме работы за счет удержания триггеров в установившемся состоянии низким уровнем напряжения на одном из установочных входов и повышается помехоустойчивость в динамическом режиме работы за счет уменьшения времени, в течение которого на установочных входах триггеров одновременно имеется высокий уровеиь напряжения.

Формула изобретения

принятые во внимание при экспертизе

№ 569029, кл. Н 03 К 17/62, 07.04.75 (прототип).