Устройство для формирования импульсных последовательностей Советский патент 1980 года по МПК G06F9/00 G05B19/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЙ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Изобретение относится к .импульсно техникеИ может быть использовано в каналах синхронизации и управления телеметрических, радиолокационных, .радионавигационных систем, в система управления, передачи данных и др. . Известно программное временное устройство, содержащее элементы ИЛИ, два элемента И и .последовательно сое диненные блок управления, триггер, третий элемент И, другой вход которо го подключен к выходу генератора им пульсов, первый и второй счетчики и исполнительный блок, связанный через блок управления со вторым счетчи ком, второй триггер. При этом блок .управления через последовательно сое диненные элементы ИЛИ, связанные с исполнительным блоком, второй триггер, другой вход которого подключен к выходу первого счетчика, и первый элемент И подсоединен к первому счет чику, другой выход втброго триггера через второй элемент И связан с вхо-дами второго счетчика и исполнительного блока, а соответствующие входы блока управления, второго элемента И, первого счётчика и генератора импульсов подключены к входу устройства 11. Недостатком указанного устройства является возможность одновременного формирования в течение цикла временной управляющей последовательности только одного вида, которая выдается на один исполнительный блок. Для одновременного формирования различных временных последовательностей нужно ;было бы соответственно увеличить . количество первых и вторых счетчиков, ;а также количество выходов и объем блока управления. Известно устройство для формирова ния импульсных последовательностей, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов , первый элемент И, счетчик импульсов, блок набора программы, блок элементов И, исполнительные элементы, инвертор, несимметричный триггер 2 . Однако указанное устройство при формировании различных временных управляющих последовательностей на разные исполнительные элементы имеетряд : неДОСтатков. Формирование управляющих последовательностей рс.умествляется, кроме блока набора программы, дешифраторами, ровокупность которых при большом чисве различных последовательностей состаалявт значительный объем оборудова ния, Кроме того, -любое изменение в структуре временных послеловательиостёй требует и изменения настройки дешифраторов, т, е. по существу, иэменеяия структуры всего устройства. Если необходимо увеличить время цикла управления исполнительными элементами, даже не меняя структуру временных управлякхдих последовательностей, необходимо увеличить емкость счетчика импульсов и, что более существенно, может потребоваться значительное увеличение объема памяти блока набора програмквл. Целью изобретения является формиро вание произвольных импульсных последовательностей при неизменной структу ре устройства и сокращении общего объ ема памяти. Для достижения указанной цели в устройство, содержащее последовательно Соединенные генератор импульсов, первый элемент И, счетчик импульсов, блок набора программы, блок элементов И и исполнительные элементы, инвертор включенный между выходом -генератора импульсов и сигнальными входами блока элементов И, несимметричный триггер, первый выход которого подключен к управляющему входу первого элемента И, а второй - к установочному входу счет чика импульсов и входам исполнительных элементов, введены триггер и последовательно соединенные второй счет чик импульсов, блокпамяти временных интервалов, второй и третий элементы И и третий счетчик импульсов, входы записи кода которого подключены к выходам блока памяти временных интервалов, а выход переполнения через второй элемент И - к первому входу триггера, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и третьего счетчиков импульсов. Счетный вход третьегр счетчика подключен к выходу генератора импульсов, дополнительный выход блока набора программы соединен с управляющим входом третьего элемента И, выход которого подключен к счет ному входу второго счетчика импуль, сов и второму входу триггера/Сигналь ныё входаа второго я третьего элементов И соединены с выходом инвертора, а установочные входы триггера, второго и третьего счетчиков импульсов подключены к второму выходу несимметричного триггера. Формирование импульсных последовательностей без дешифраторов, с П(амощью блока набора программы, где храня -ся кода комбинаций импульсов, и блока памяти временных интервалов, где хранится коды интервалов, позволяет при неизменной структуре устройства выдавать на исполнительные . элементы различные импульсные последбвательнрсти, обеспечивает постоянство структуры устройства при изменении структуры самих последовательностей. Введение блока памяти временных интерве& ов позволяет исключить из блока набора програмкы запоминающие ячейки, соответствуюгоие моментам времени в интервалах между импульсами или группами импульсов, и заменить п ячеек, соответствующих количеству временных позиций данного интервала; одной запоминающей ячейкой, хранящей код этого интервала. Благодаря этому сокращается общий объем памяти устройства. Введение второго и третьего счетчикрв обеспечивает выборку из памяти кодов требуемых временгялх интервалов и преобразование их нелосредственно во временной интервал, а введение триггера, управляемого оТ блока набора программы и третьего счетчика - фо15 мирование единой, заранее заданной временной последовательности, которая содержит импульсы и интервалы между ними. , На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для формирования импульсных последовательностей с временными интервалами. Устройство содержит генератор 1 импульсов, инвертор 2, первый элемент И 3, первый счетчик 4 импульсов, блок 5 набора программы, блок б элементов И, исполнительные элементы 7, триггер 8, третий элемент И 9, второй счетчик 10 импульсов, блок 11 памяти временных интервалов, третий счетчик 12 импульсов, второй элемент И 13, несимметричный триггер 14. Позицией 15 обозначен второй вход триггера, позициями 16, 17 - первый и втррбй выходы триггера соответственно. На фиг. 2 представлены импульсные последовательности, выдаваемые на исполнительные элементы. Приняты следующие обозначения: 18 - опорные временные отметки; 19, 20, 21 - импульсные последовательносТИ, выдаваемые соответственно на исполнительные элементы (ИЭ. , ИЭ, . На фиг. 3 представлена совмещенная временная диаграмма импульсов, формируемых и вьадаваемых на ИЭ, ИЭ,, ИЭ, (22). Э На фиг. 4 представлена временная диаграмма работы предлагаемого устройства. Здесь обозначено: 23 сигналы на Bbixbjie: генератора 1; 24 - сигналы на выходе инвертора 2; 25 сигнал на выходе 16 Триггера 8; 26 - импульсы счета счетчика 4; 27, 28, 29- сигналы на выходе блока 5 набора программы соответственно для исполнительных элементов ИЭ, ИЭ, 30- сигнал на управляющем выходе блока 5 набора программы; 31, 32, 33 - импульсные последовательности соответственно на ИЭ , ИЭз., ИЭз; 34 -

сигналы на выходе элемента И 9; 35 сигнал на выходе 17 триггера 8; 36 один из разрядов параллельного кода на выходе блока 11 памяти временных интервалов; 37 - импульсы счета счетчика 12; 38 - сигнал переполнения счетчика 12; 39 - сигналы на выходе элемента И 13.

В предлагаемом устройстве, представленном на фиг. 1, генератор 1 импульсов соединен с входом инвертора 2 и сигнальным входом первого элемента И 3. Второй управляющий вход элемента И 3 соединен с первым выходом несимметричного триггера 14, а выход - со счетным входом первого счетчика 4 импульсов. Выходы разрядов счетчика 4 соединены с соответствующими входами блока 5 набора программы, выходы которого подключены к управляюашм входам блока 6 элементов И, а сигнальные входы последнего связаны с выходом инвертора 2. Выходы блок б элементов И соединены с соответствующими исполнительными элементами 7

Дополнительный выход блока 5 набора программы соединен с управляющим входом элемента И 9, сигнальный вход которого подключен к выходу инвертора 2, а выход - к счетному входу второго счетчика 10. Выходы разрядов этого счетчика соединены с соответствующими входами блока 11 памяти, временнах интервалов выходы которого связаны с входами записи кода счетчика 12 импульсов, а счетный вход счетчика 12 подключен к выходу генератора 1 импульсов.

Выход переполнения счетчика 12 подключен к управляющему входу элемента И 13, сигнальный вход которого соединен с выходом инвертора 2, а : .выход - с первым входом триггера 8, второй вход которого подключен к выходу элемента И 9, первый выход 16 - к управляющему входу счетчика 4 импульсов, а второй выход 17 - к аналогичному входу счетчика 12 импульсов.

Установочные входы счетчиков 4,, 10, 12, исполнительных элементов Т итриггера 8 подключены к второму выходу .несимметричного триггера 14,

Работу предлагаемого устройства рассмотрим на примере формирования произвольных, независимых одна от другой импульсных последовательностей (фиг. 2) на три исполнительных элемента: ИЭ., ИЭ, ИЭд. Если формируемые последовательности совместить во времени, то на совмещенной временной диаграмме (фиг. 3) можно выделить зоны импульсов Т и интервалы Т,между ними, на которых формировать иГ выдавать импульсы на исполнительные элементы не требухе тс я. В каждый момент времени в зонах Т необходимо формировать, определенную комбинацию импульсов, разнесенных в пространстве, на ИЭ; в момент to - 101 (фиг. 2)

- 011, 101, tg- 110 И Т. д..

t

где 1 соответствует наличию импульса, О - его отсутствию. Эти комбинации импульсов формируются с помощьй блока 5 набора программы, общее количество запоминающих ячеек (числовых, линеек) которого равно обмему количеству импульсных позиций. на совмещенной времегшой диаграмме, т. е. общему количеству кодовых комбинаций, вырабатываемых в зонах Т, Следовательно, каждая числовая линейка блока набора программы хранит комО

1

бинацию сигналов

, сооти

ветствующую требуемой комбинации импульсов на ИЭ в моменты времени

; t.-f t го -

Коды интервалов хранятся в блоке

11памяти временных интервалов, причем каждому временному интервалу соответствует определенный двоичный. код.

В момен включения напряжения питания устройства несимметричный триггер самоустанавливается в нулевое состояние. При этом на установочные входы триггера 8, счетчиков 4, 10,

12импульсов, а также на исполнительные элементы подается сигнал, устаналивающий эти элементы в начальное состояние, соответствующее началу работы программы, а на управляющий :вход первого элемента И 3 в этот момент подается сигнал, запрешаюищй прохождение импульсов генератора 1

на счетный йход первого счетчика 4.

Для описываемых временных последовательностей в .начале периода (цикла) работы устройства (фиг. 4) сигналы 25 с первого выхода 16 триггера 8 разрешают прохождение импульсов генератора 1 на первый счетчик импульсов. По кодам, вырабатывабмьм :первым счетчиком 4 импульсов, из соютветствующей ячейки (линейки) блоки 5 набора программы выдается заданная для даНно1О момента времени кодовая комбинация импульсов 27, 28, 29, ко торая стробируется в блоке б элементов И инвертированными и итульсами 24 генератора 1 и выдается на соот|ветству1едие испо.лнительные элементы |8 виде последовательностей 31, 32, 3

Перед началом первого интервала, юдновременно с последней кодовой ком;бинацией импульсов первой зоны Т, с .Допоянительнбго управляю:цего выхода блока 5 выдается сигнал 30, который после стробирования (34) на третьем элементе И 9 поступает на второй вхо 15 триггера 8 и переключает его. Со второго вьосрда 17 триггера 8 вьздается сигнал 35. При этом прекращается выборка кодов.из блока 5 набора программы и подается разрешающий потенциал на управляющий вг4од третьего счетчика 12, а первый счетчик 4 остается в состряни;и, в которое он был установлен для выборки из блока набора программы посгледней кодовой комбинации первой зоны Т. С третьего элемента И 9 импульс 34 поступает, кроме триггера 8, на счетный входвторого счетчика 10 и переключает последний в состояние, при котором из соответствующей ячейки блока 11 памяти временных интер- валов выбирается параллельный код 36 данного временного интервала и за дисывается в третий счетчик 12, емкость которого соответствует макси возможной в данной системе дли тёльйости в периодах генератора 1 liMпульсов) временного интервала T-j. В счетчик 12 запись1ваются дополнительные коды временных интервалов, т. е. при формировании i-ro интервала из бл ка памяти временных интервалов в счет чиН .12 записывается код разности между кодом полного заполнения счетчика 12 и кодом длительности i-гоинтервада. В этим случае сигнал 38 переполне ния счетчика 12 и будет сигналсм окон чания 1-го интервала. Заполнение счет ;чика 12 начинает ocymecTj T bCH HM-. пульсами23генератора импульсов после записи в этот счетчик дополнительного кода временного интервала. Простробйрованный на вторьм эдёмёН те и 13 сигнал 39 переполнения третьв jrp счетчика вновь переключает т{3иггер 8, один выход 16 которого разрешает прбхб ёНие импульсов ИЗ на первый счетчик 4, а второй, выход 17 зап1зещает работу третьего счетчика 12/ Таким образом, начинается формирование кодовых комбинаций импульсов во второй зоне Т и вьща.ча необходимых сигналов на исполнительные элементы, пре кращается формирование первого вре:й&НнЬгоинтервала, а счетчик 12 после ггёреполнения останется в нулевом состо ---- ;--v -.- .-.;.,-. ;.;:-..-;.,-:-, второй зоны Т блок Набора программы с дополнительного управля юадете внхода выдает второй импульс и .начинается Сформирование второгЬ .вpe ft ёH:н6гoйнfёpвaлa Т2 И ,Т. Д. Если временные пбследо ательнос.тй на йсНЬлни тельныё элементы должны фор мйрЪваться с периодом (циклом) Т, то через время Т относительно начального момента t с одного из Выходов бло ка набора nporpaMNterfiewaeTcH .сигнал jtoHtia периода Т, который устанавли пёрвый сЧетчйк в ;0схолное срс;тоя нйе, соответствующее моменту време. ни tfl. :. . , ; . . - . .;- .. Ьбразс 1, описанное устрой ство п|6зволяет формировать npoWSbiibSftje не;завйсймые одна от другой импульс.Ныё прсл едовательности с времённырот ййтёрвалами и .вщхавать их иа различные исполнительные элементы; ввдеде Нйе на общей временной диаграммеifнтервалов; свободных от импульсов, и введение блока паьшти временньзх интер валов, управляемого от блока набора программы, дает возможность уменьшить общий объем памяти устройства, так как число запоминающих ячеек блока памяти временных интервалов равно числу временных интервалов в заданном периоде ил.и цикле работы системы, которое, как правило, значительно меньше общего числа временных позиций в интервалах Та., и позволяет произйольно изменять форму импульсных последовательностей без изменения структуры устройства, Формула изобретения Устройство для формирования импульсных последовательностей, содержащее последовательно соединенные генера.тор импульсов, первый элемент И, счетчик импуль.сов, блок набора программы, блок элементов И,.исполнительные элементы, инвертор, включенный между выходом генератора импульсов и сигнальными входами блока элементов И, несимметричный триггер, первый выход которого подключен к управляющему входу первого элемента И, а второй - к установочному вхсщу счетчика импульсов и входам исполнительных элементов, о т л и ч а ю щ е е с .я. тем , что, с целью формирования произвольных импульсных п.оследовательностей при неизменной структуре устрсэйства и сокращении общего объема памяти, в него введены триггер и последовательно соединенные второй счетчик импульсов, блок памяти.временньлх интервалов, второй и третий элементы И и третий счетчик импульсов, входа записи кода которого подключены квйходам блока памяти временных интервалов, а выход переполне- ния через, второй элемент И подключен к первому входу триггера, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами, соответственно первого и Tpeteefo счётчийов импульсов, а счетный .вход третьего счетчика подключен к выходу.генератора импульсов, причем дополнительный выход блока набора п| ограммы соединен с. управляющим входом третьего элемента и, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов и второму входу триггера, сигнальные входы второго и третьего элементов И соединены с выходом инвертора, а установочные входы триггера, второго и третьего счетчиков импульсов подключены к второму выходу несимМетрич-ного триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 506000, кп. G 05 В 19/18, 05.10.73. 2.Авторское свидетельство CQCP №532860, кл. G 05 В 19/18, 23.05,74 (прототип}. ,

I-ft t «-f-H- t- I I I ( t -I- -r

OlZS fSSTSSWn fl 13 fff /7 fg t9 202121 li

79 НИШ

П П

10

г;ППП

т

ipuz.f

П n

ПП П

-

П П

ППП

ППП

,