Формирователь импульсных последовательностей Советский патент 1980 года по МПК H03K5/04 

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может быть использовано для запрограммированного изменения частоты, задержки, длительности импульсов при формирова НИИ периодических последовательностей импульсов.I Известно устройство управления временем и частотой, содержащее три геры ЗК, элементы совпадения, подклю ченные выходами к элементу И-НЕ, выход которого подключен к. выходной ши не устройства, элементы параллельного разрядного переноса, элементы ИНЕ для формирования сигнала переполненияНедостаток устройства в том, что эно не обеспечивает пропорциональног изменения периода следования импульсов при установке программных коэффициентов, а также в том, что значения коэффициентов не влияют на длительность выходных импульсов. Известно устройство, содержащее тактовый генератор, подключенный к тактовому входу Д-триггера и через два инвертора к тактовому входу программируемого счетчика, элемент 4 ИНЕ, счетный триггер-, счетчики с коэффициентом деления на 10 L2J. Недостаток устройства в том, что дискретность формирования периода Повторения импульсов на его выходе равна , где Т - период следования импульсов тактового генератора. Другой его недостаток в том, что . длительность импульсов не регулируется и не является Меньше 2То. Известно устройство, содержащее два динамических счетчика одинаковой структуры и емкости, два декодера, фиксирующие одинаковое состояние счетчиков, два триггера, пять элементов И, элемент ИЛИ, и две дифференцирующие цепочки. Устройство предназначено для изменения длительности импульсов программным путем з. Недостаток устройства в том, что его работа определяется подбором сигналов, которые должны быть предварительно отсинхронизированы и сформированы на программноуправляемых блоках. При этом шаг дискретности формирования длительности импульсов на выходе устройства составляет не менее 2То, где TQ - период тактового генератора. Известно устройство, содержащее программируемый счетчик, коммутатор два переключателя, два триггера, генератор тактовых импульсов, три логических элемента И, 2И, 2И-НЕ. Устройство по сигналу запуск формирует задержку и длительность импульса .. Однако это устройство не позволяет формировать импульсы, длительность и задержка которых в сумме вре мени больше периода повторения сигнала запуск. Кроме того, устройство не позволяет формировать на выходной шине два и более импульсов за период повторения сигнала запуск, а также его недостаток заключается в том,- что оно не позволяет формировать непрерывную последовательност импульсов, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем формирования непрерывной последовательности импульсов, путем формирования двух и боле непрерывных последовательностей периодических или программноизменяемых сигналов с помощью одного программируемого счетчика, путем формирования двух и более импульсов за период обращения к объекту в одной или нескольких последовательностях, путём формирования импульсов последователь ности, задержка которых равна более 1 периода обращения к объекту и улуч шение его технических характеристик. Поставленная цель достигается тбм что в устройство, содержащее соединенные последовательно блок управления, генератор одиночных импульсов, первый триггер, генератор тактовых импульсов, программируемый счетчик, установочные входы которого подключены к триггерному регистру через коммутатор, а второй выход генератора тактовых импульсов подключен к второму входу генератора одиночных импульсов, введены второй триггер, R-вход KOTofcioro подключен к выходу генератора тактовых импульсов, третий триггер задержки, регистр циклического сдвига, распределитель импульсов и два триггера-формирователя выход программируемого счетчика подключен к первым входам второго и третьего триггеров, второй вход второго триггера подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов первый выход второго триггера подключен к тактовому входу регистра циклического сдвига и к информационным входам распределителя импульсов второй выход второго триггера подключен к входу управления программно го счетчика, выходы третьего триггер подключены к вторым управляющим входам коммутатора, выходы регистра циклического сдвига подключены к пер вьпл управляющим входам коммутатора и подключенного вторыми управляющими входами к входу распределителя импульсов, выходы которого подключены к входам триггеров-формирователей. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 эпюры напряжений в контрольных точках устройства. Устройство содержит блок управления 1, генератор 2 одиночных импульсов, первый триггер 3, генератор 4 тактовых импульсов, программируемый Счетчик 5, триггерный регистр 6, коммутатор 7, второй и третий триггеры 8 и 9, регистр 10 циклического сдвига, распределитель импульсов 11, . два триггера-формирователя 12 и 13. Блок управления 1, генератор 2, триггер 3, генератор 4 и счетчик 5 включены последовательно, второй выход генератора 4 подключен к второму входу генератора 2, выход программируемого счетчика подключен к первым входам триггеров 8 и 9, второй вход второго триггера 8 подключен к второму выходу генератора 4, первый выход второго триггера 8 подключен к тактовому входу регистра сдвига 10 и к информационным входам распределителя 11, «-второй выход второго триггера В подключен к входу управления счетчика 5, выходы третьего триггера 9 подключены к вторым управляющим входам коммутатора 7, выходы регистра сдвига 10 подключены к первым управляющим входам коммутатора 7 и распределителя 11, выходы которого подключены к входам триггеров-формирователей 12 и 13, подключенных выходами к выходным шинам устройства 14 и 15. Входы установки триггеров 3, 9 и счетчика 5 подключены к выходу 16 блока управления (входы установки триггеров-формирователей 12 и 13 и . регистра 10 в исходное начальное состояние на фиг. 1 не показаны). Формирование непрерывной последовательности сигналов с, помощью программируемого счетчика и распределителя выполняется путем формирования импульсов заданной длительности на т выходах устройства и формирования пауз между импульсами различных последовательностей. Процесс формирования иМпульсов и пауз периодически повторяется. Так как каждая последовательность импульсов характеризуется также начальной задержкой по отношению к сигналу включения, то, кроме формирования временных интервалов длительности импульсов и пауз, на программируемом счетчике с помощью триггера 9 задержки выполняется также формирование интервала начальной задержки последовательности импульсов. Роль программируемого счетчика в устройстве сводится к роли программного генератора опорных импульсов, которые возникают на выходе счетчику

после отсчета программного коэффициента. Опорные импульсы с выхода счетчика, формируемые на триггере 8, подаются через распределитель импульсов на входы триггеров-формирователей на выходах которых формируются заданные непрерывные последовательности сигналов.

Программный способ подачи коэффициентов пересчета на входы счетчика через резистор 6 позволяет в динамическом режиме, на ходу изменять характеристики формируемых последовательностей импульсов.

При работе с быстродействующим блоком постоянной памяти (на фиг.1 не показан) сигнал запуска сопровождает сигналы адресных кодов для блока постоянной памяти и формируется с некоторой задержкой по отношению к адресным сигналам, а сигнал контроля, считанной из блока постоянной памяти информации, вырабатывают в конце цикла обращения к блоку постоянной памяти, причем суммарное время задержки и длительности импульса контроля превышает длительность цикла обращения к блоку постоянной памяти.

В рассматриваемом примере формирования двух последовательностей сигналов запуска и контроля блока постоянной памяти перед работой производят установку устройства в исходное состояние. По сигналу с выхода 16 блока управления триггеры 3, 9, 12 и 13 переключаются в состояние О, в регистр 10 записывается код 1000, а в счетчик 5 - код М.

По сигналу с выхода 17 (фиг.2 а), блока управления, генератор одиночных импульсов вырабатывает сигнал (фиг-. 2 б) для установки триггера 3 в состояние 1 (фиг. 2,в) и синхронного включения первого выхода 18 генератора 4. Тактовые импульсы с выхода 18 (фиг. 2, г) подаются на вход счетчика, при этом выполняется операция вычитания на счетчике 5, сигнал с выхода счетчика (фиг. 2, д) появляется при коде состояния счетчика

0000После отсчета М импульсов

триггер 9 задержки переключается в состояние 1 (фиг. 2, е),запрещает .подачу коэффициента М на входы счетчика 5 и разрешает подачу остальных программных коэффициентов записи; при коде состояния регистра сдвига 10, равном 1000 (фиг. 2, ж, и, к, л) код коэффициента А подается на установочные входы счетчика; триггер 8 также переключится в состояние 1 (фиг, 2, м) и с его второго выхода подается разрешающий сигнал на вход управления режимом записи в счетчик 5 и кодовая комбинация А в течение полутакта записывается в счетчик 5. Положительный потенциал с первого выхода (фиг. 2 м) триггера 8 передается на информационные входы распределителя 11 импульсов, при этом на одном из выходов распределителя устанавливается потенциал нулевого уровня, переключающий, например триггер-формирователь 12 в состояние 1 (фиг.2, н), что означает формирование переднего фронта импульса первой последовательности. По заднему фронту тактового импульса триггер 8 переключается в состояние О (фиг. 2, м) ив VioMeHT изменения-потенциала на пер0вом выходе триггера 8, производится сдвиг информации на регистре 10 на один разряд. На выходах регистра 10 (фиг. 2,ж, и, к, л) установится код 0100, при этом подготавливается к ра5боте следующий канал распределителя 11 и коммутатора 7, на выходах которого установится код коэффициента В. После отсчета А импульсов, импульс переполнения с выхода счетчика 5 (фиг. 2, д), переключает триггер 8

0 в состояние 1 (фиг. 2,м), на втором входе триггера-формирователя 12 появляется сигнал установки и триггер-формирователь 12 переключается в состояние О (фиг. 2,н), при этом

5 завершается формирование импульса первой последовательности сигналов запуска блока постоянной памяти. В счетчик 5 записывается код В и после окончания тактового импульса выполняDется сдвиг на регистре 10, код состояния регистра 10 изменяется на 0010 (фиг. 2, ж, и, к, л), что подготавливает к работе следующий канал распределителя 11 и коммутатора 7, причем на выходах коммутатора 7 устанавливается код С; после переклю1ения триггера 8 в состояние О (фиг. 2, м) счетчик 5 переключается в режим вычитания и после отсчета В импульсов работа блоков устройства . повторяется; триггер-формирователь 13 установится в состояние 1 (фиг.2,л) а после отсчета С импульсов - в состояние О и на выходе 15 устройства будет сформирован импульс второй последовательности сигналов контроля информации блока постоянной памяти (фиг. 2 п). При коде 0001 на регистt e 10 и после установки триггера 8 в состояние 1 производится запись

0 кода D в счетчик 5. Отсчет D импульсов на счетчике 5 соответствует фор-мированию паузы между импульсс1ми 2-ой и 1-ой последовательности. В дальнейшем, для формирования двух

5 непрерывных периодических последовательностей (фиг. 2, н, п) на счетчике 5 последовательно отсчитываются коэффициенты А, В, С, D, с периодом N-7, однако первый цикл работы устройства, после сигнала включения (фиг. 2, а) отличается отработкой на счетчике 5 коэффициентов м, А, В, С, О, где м - коэффициент задержки первой последовательности импульсов. Отработка козффИ1;иента М реализуется с .

помощью управления от триггера 9 задержки .

Длительность и задержка импульса второй последовательности (фиг. 2 п) в сумме времени, превышают длительность N-7 периода обращения к блоку постоянной памяти. Счетчик 5, триггер 8 (фиг, 2, д, м) и распределитель 11 обеспечивают дискретность изменения временных параметров непрерывной последовательности импульсов равную 1 такту частоты генератора 4.Предлагаемое устройство содержит полный набор элементов для формирования непрерывной последовательности периодических сигналов, позволяет формировать две (и более) непрерывных последовательностей сигналов при использовании одного программируемого счетчика и получать длительность импульса равную одному периоду тактовой частоты. Формирование длительности, задержки, паузы выполняется с дискретностью равной одному периоду тактовой частоты. «Кроме того используя один канал аппаратуры, можно формировать два и более импульсов за период обращения к объекту.

в отличие от известных, предлагаемое устройство позволяет выполнять запись кода в программируемый счетчик в течение фиксированного времени - половины периода тактовой частоты, дает возможность формировать импульсы с частотой обращения и с задержкой в пределах периода или более одного периода обращения к объекту, а также импульсы одновременно для последовательности1 и 2, длительность которых может быть различна, что подтверждает его высокую разрешакяцую способность. Конструктивное выполнение формирователя с применена ем одного программируемого счетчика способствует разработке устройства в интегральном исполнении.

Формула изобретения

Формирователь импульсных последовательностей, содержащий соединенные

последовательно блок управления, генератор одиночных импульсов, первый триггер, генератор тактовых импульсов, программируемый счетчик, установочные входы которого подключены е к триггерному регистру через коммутатор, а второй выход генератора тактовых импульсов подключен к второму входу гелератора одиночных импульсов, отличающийся тем, что, с

целью расширения функциональных возможностей и улучшения его технических хакратеристик в него введены второй триггер, R-вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, третий триггер задержки, реS гистр циклического сдвига, распределитель импульсов и два триггера-формирователя, выход программируемого счетчика подключен к первым входам второго и третьего триггеров, второй

0 вход второго триггера подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, первый выход второго триггера подключен к тактовому входу регистра циклического сдвига и к информационным входам распределителя импульсов , второй выход второго триггера подключен к входу управления программного счетчика, выходы третьего триггера подключены к вторым управляющим входам коммутатора, выходы регистра циклического сдвига подключены к первым управляющим входам коммутатора и распределителя импульсов, выходы которого подключены к входам триггеров-формирователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.The Integrated Circuits Catalog for Design Engineery. Texas Instruments Inc. Микросхема, 1971,

0 p.9-35, 9-40.

2.Установка функционального контроля ЭЕМ2,688,009 ПС, Плата синхронизации ЭЕМЗ 857.320.ЭЗ. 1975,

с.52, 53, лист 2,3.

3. Патент ФРГ 2608265, кл. Н 03 К 5/04, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке 2456241, кл. И 03 К, 23.02.77 (прототип).