Устройство формирования времен-НыХ иНТЕРВАлОВ Советский патент 1981 года по МПК H03K5/00 G04F10/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в комплексах программного и логического управлениятехнологическими агрегатами и установками. Известно устройство формирования временных интервалов, содержащее генератор эталонной частоты, делитель частоты, клапан, счетчик временных интервалов, триггер запуска, регистр масштаба и мультиплексор LQ . Недостатком известного устройства является функциональная ограниченность, заключающаяся в том, что оно может работать только в одном блокирующем режиме формирования выходного сигнала. .. Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство Фо мирования временных интервалов, содержащее генератор эталонной частоты делитель, мультиплексор, триггер запуска, два управляющих клапана, счет чик временных интервалов, повторитель триггера запуска 2j. Однако известное устройство Может работать только в режиме, блокирующем задержки,и нереверсивном режиме счета запускающих импульсов и не может работать в накапливающем режиме и реверсивном режиме счёта запускающих импульсов с наращиванием или. вычитанием единицы), что сужает его функциональные воз 7ожности и ограничивает его применение в комплексах программного и логического управления технологическими агрегатами и установками. , Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство формирования временных интервалов, содержащее генератор эталонной чacтoтЫj выход которого подключен к счетному входу делителя, мультиплексор, триггер запуска, единичный установочный вход 3 Которого соединен с управляющей шиной устройства, а нулевой его выход соединен с И1 ормационным входом пер вого управлякицего клапана, управляю1ЦИЙ вход которого соединен с прямым выходом -счетчика временных интервалов, а выход - с нулевым установочным входом триггера-повторителя;;, единичный установочный вход которого соединен с единичным выходом триггера запуска и И1формационным входом второго управляющего клапана, управляющий вход которого соединен с инверсным выходом счетчика временных интервалов, а выход - со старшими раз рядами управляющих и информационных входов мультиплексора, младшие разря ды информационных входов которого со динены с выходами делителя, а выход соединен со счетным входом счетчика временных интервалов, введены первый второй и третий дополнительные мультиплексоры и программный регистр, ин формационнЁ1е выходы которого соедине ны с установочными входтш счетчика §ременных интервалов, а управлявящй . его выход соединен с иладатми разрядами управлякнцих входов основного мультиплексора и управляющими входами первого, второго и третьего допол{штельных мультиплексоров, выход пос леднего из KOTOpiox является выходом устройства, стробирующий вход его со .динен с инверсным выходом триггераповторителя и стробируюпщм входом программного регистра, первый его ин формационный вход соединен с прямым а. второй информационный вход с инвер выходами счетчика временных инте валов и стробирукицим входом второго дополнительного мультиплексора, выхо которого соединен с нулевым установо ным входом триггера запуска синхронизирующий йход которого связан с вы ходом первого дополнительного мультиплексора, информационный вход которого объединен с информационньм )входрм второго дополнительного мультиплексора и соединен с управляющей шиной устройства. На фиг. I приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его рабрты. Устройство содержит генератор 1 эталонной частоты, делитель 2, основ ной мультиплексор 3, программный регистр 4, первый и второй дополнитель ные мультиплексоры 5 и 6, триггер 7 4 запуска, управляющие клапаны 8 и 9.. счетчик 10 временных интервалов, триггер-повторитель I1, третий дополнительный мультиплексор 12, информационную и управляюц(ую шины 13 и 14, выход 15 устройства. При формировании временных интервалов по времени прохождения задаваеMorq количества импульсов эталонной частоты устройство работает следующим образом. В. блокирующем режиме начало отработки временного интервала определяется переводом в единичное состояние триггера 7 запуска сигналом на его единичном установочном входе с управляющей шины 14 устройства. Сигнал с единичного выходатриггера 7 запуска устанавливает в единичное состояние триггер-повторитель 11,по его единичному установочному входу и через управляющий клапан В разрешает проховдение частотного сигнала от генератора 1 эталонной частоты через делитель 2 и основной мультиплексор 3 на вход счетчика 10 временных интервалов. На управляющем входе управляющего клапана 8 установлен при этом разрешаюший единичный потенциал с инверсного выхода счетчика 10 временных интервалов, инверсный и прямой выходы которого изменяют свои состояния по окончании счета входных импульсов . Сигнал с инверсного выхода триггера-повторителя 11 поступает на. стробирующий вхЬд дополнительного мультиплексора 12 в качестве разрешающего сигнала начала формирования выходного сигнала устройства и на стробирующий вход программного регистра 4 в качестве сигнала запрета приема информации в программный регистр 4 с информационной шины 13 устройства. Формирование выходного сигнала иа выходе 15 устройства осуществляется дополнительным мультиплексором 12 в соответствии с информацией на его втором информационном входе и кодом блокирующего режима на его управляющих входах,который nocTynaet с управляющих выходов программного регистра 4..При этом сигнал с инверсного выхода счетчика 10 врёменшлх интервалов по началу отработки временного интервала Проходит на выход 15 устройства в виде единичного потенциала. По окончании отработки заданного временного интервала счетчиком 10 временных интервалов его инверсный выход изменяет свое состояние с еди ничного на нулевое, вследствие чего на выходе дополнительного мультипле сора 12 форм:1руется сигнал окончани отработки временного интервала в ви де нулевого потенциала. Запускаюп й сигнал с управляющей шины 14 устройства при этом может иметь длительность меньше или больше задаваемого временного интервала (см. фиг. 2а). Блокировку любого обр(ения к ус ройству до тех пор, пока не произой дет отработка временного интервала запускающий сигнал не изменит свое состояние с единичного на нулевое,, осуществляют следукидим образом. нал с нулевого выхода счетчика 10 временных интервалов, поступающий н стробирующий вход дополнительного мультиплексора 6, запрещает на всё время отработки счетчиком 0 вре менных интервалов прохождение нулевого запускающего сигнала с управляющей шииы 14 устройства через этот мультиплексор 6 на нулевой установоч ных вход триггера 7 запуска. Кроме этого, схема установки в исходное ну левое состояние триггера-повторителя .11 выполнена так, что установка, в нулевое состояние производится по его нулевому уста новочному входу управляющим клапаном 9 при совпадении единичных сигналов ни его обоих входах с инверсного, выхода триггера 7 запуска и с прямого выхода счетчика 10 временных интервалов. Установка в нулевое состояние триггера 7 запус ка производится по его нулевому уста новочному входу дополнительным мультиплексором 6 при наличии стробирующем входе мультиплексора 6 нулевого потенциала (счетчик 10 временных интервалов отработал зада-нный временной интервал), на его управляющем вход;е - кода блокирующего-режима и на информационном входе - нулевого запускающего сигнала. При этих условиях при изменении запускающего сигнала с единичного в нулевое на управляющей шине 14 устройства триггер 7 запуска ri триггерповторитель 1 устанавливаются в ис.ходное нулевое состояние, вследствие чего на стробирующем входе дополнительного мультиплексора 12 появляетс 7 4 запрещающий формирование (окончание) временного интервала единичный потенциал, который одновременно является разрешающим для занесения информации в программ.ный регистр 4- с информационной шины 13 устройства, тем саMbSM подготавливая устройство к новому циклу работы. Таким образом, в блокирующем режиме на выходе 15 устройства уста-. навливается единичный потенциал по началу ртр аботки временного интервала счетчиком 10 и переходит из единичного в нулевой по окончании им отработки временного интервала. Обращение к устройству заблокировано на . все время отработки временного интервала -или, в случае, когда длительность запускающего сигнала больше времени отработки временного интервала, на все время действия единичного запускакщего сигиала В режиме задержки формирование выходного сигнала на выходе 15 устройства осуществляется дополнительным мультиплексором 12 в соответствии с информацией на его первом информационном вхдде и кодом режима задержки на его управляющем входе. С момента пуска на все время отработки временного интервала счетчиком 10 на выходе15 устройства устанавливается нулевой потенциал вследствие нулевого потенциала на первом информационном входе дополнительного мультиплексора 12, устанавливаемого прямым выходом счетчика 10 временных интервалов. . После отработки временного интер-вала счетчиком 10 сигнал на его.прямом выходе изменяется с HyjieBoro в единичное состояние, вследствие чего на выходе 15 устройства устанавливается единичный потенциал. В этом режиме запускающий сигнал на управляющей вшне 14 устройства должен иметь длительность, превышающую длительность задаваемого временного интервала, в противном случае на выходе 15 устройства длительность единичного потенциала по окончании отработки временного интервала будет иметь очень малую величину. Установка в исходное нулевое состояние триггера 7 запуска производится аналогично блокирующему режиму дополнительным мультиплексором 6. При этом на его управляющий вход подается код режима задержки, на информационный - сигнал с упраалякщей шины 14 устройства. Переход запускающего сигнала на управляющей шине 14 устройства из ед ничного в нулевое состояние после окончания отработки временного интер вала аналогично блокирующему режиму приводит к установке в исходное состояние триггера 7 запуска и триггера повторителя 11. При .этом единичшлй потенциал с нулевого выхода последнего является сигналом запрета для дополнительного мультиплексора 12, вследствие чего на выходе 15 устройс ва устанавливается нулевой потенциал Таким образом, в режиме задержки на выходе 15 устройства на все время отработки временного интервала счетчиком 10 устанавливается нулевой потенциал, а по окончании отработки временного интервала на выходе. 15 устройства устанавливается единичный потенциал,который удерживается да тех пор, пока запускающий сигнал на управляющей шине 14 устройства не перейдет из единичного в нулевое сос тояние. Обращение к устройству, так же как и в предыдущем режиме, заблокировано на все время отработки временного интервала и время действия единичного запускающего сигнала на управляющей щине 14 устройства (см. фиг.2б). В накапливающем режиме формирование сигнала на выходе 15 устройства осуществляется дополнительным мульти плексором 12 в соответствии с информацией на его первом информационном входе и кодом накапливающего режима, на его управляющем входе см. фиг.2В Переход запускающего сигнала на управляющей шине 14 устройства из единичного в нулевое состояние в процессе формирования временного интервала приводит к установке в нулевое состояние триггера 7 запуска, единичный выход которого через управ ляющий клапан 8 запрещает прохождение частотного сигнала на вход счетчика 10 временных интервалов. Установка в нулевое состояние три гера 7 запуска осуществляется при этом по его синхронизирующему входу сигналом с выхода дополнительного мультиплексора 5, на управляющий вхо которого поступает код накапливающег режима с управляющих выходов программного регистра 4, а на информа78 . ционный вход - с управляющей шины устройства. При этом на время переходов запускакщего Сигнала с единицы в ноль до перехода с нуля в единицу.триггер 7 запуска устанавливается в нулевое состояние. Таким образом, в данном режиме осуществляется процесс накопления времен прохождения задаваемого количества импульсов эталонной частоты. Работа устройства в реверсивном режиме счета запускающих импульсов, т.е. формировании временных интервалов по времени прохождения задаваемого количества запускающих импульсов , осуществляется с наращиванием или вычитанием единицы. В качестве входных счетных импульсов используются не импульсы с выхода делителя 2, а запускающие импульсы с управ- , ляющей щины 14 устройства. Формирование выходного сигнала на выходе 15 устройства производится дОполнитеЛьным мультиплексором 12 в соответстВИИ с информацией-на его втором информационном Входе и кодом режима счета запускающих импульсов на его управляющем входе. Режим работы счетчика 10 временных интервалов на наращивание или вычитание при этом оп- ределяется сигналом на его управляющем входе, поступающим с управляющих выходов программного регистра 4. Установка в нулевое состояние трип, гера 7 запуска осуществляется при этом по его синхронизирующему входу сигналом с выхода дополнительного мультиплексора 5, на управляющий вход которого поступает код режима счета с управляющего выхода программного регистра 4, а на информационный входс управляющей шины 14 устройства, т.е каждый переход запускающего сигнала на управляющей шине 14 устройства из нулевого в единичное состояние и -наоборот будет фиксироваться переходом триггера 7 запуСка в единичное и нулевое состояние. Триггер-повторитель 11 при этом не будет изменять свое состояние, так как установка его в . нулевое состояние до окончания отработки временного интервала заблокирована нулевым потенциалом на управляющем Ёходе управляющего клапана 9 с прямого выхода счетчика 10 временных интервалов. Сигналы переключений триггера 7 запуска с его единичного выхода через управляющий клапан В 9 транслируются на iстаршие-, разряда уп равляющих и информационных входов основного мультиплексора 3, с выхода которого они поступают на вход счетчика 10 временных интервалов. Окончание отработки временного интервала аналогично описанному выше блокирующему режиму. Таким образом, обеспечивается реверсивный режим счёта числа запускаю щих импульсов на управляющей шине 14 устройства различных длительностей и частот повторений и формируется временной интервал, соответствунмций времени прохождения задаваемого коли чества запускающих импульсов (см. фиг.2г). . Предлагаемое устройство выгодно отличается от известных так как поз воляет осуществлять работу не только в режимах блокирующем и задержкй, но и в режиме накапливающем и реверсивном режиме счета запускаюпщх импульсов, что позволяет сократить количес во таймеров для решения задач управления технологическими процессами, в результате чего оно цаходит щирокое применение в комплексах программного и ло,гйческого управления технологическими агрегатами и установками раз личных отраслей промышленности. Формула изобретения Устройство формирования временных интервалов, содержащее генератор эта лонной частоты, выход которого подключен к счетному входу делителя, мультиплексор, триггер запуска , единичный установочный вход которого соединен с управляющей шиной устройства, а нулевой его выход соединен с информационным входом первого упг равляющего кл,апана, управляющий вход которого соединен с прямым выходом счетчика временных интервалов, а выход - с нулевым установочным входом триггера-повторителя, единичный установочный вход которого соединен с единичным выходом триггера запуска 1710 и информационным входом второго управляющего клапана, управлякиций вход которого соединен с инверсным выходом счетчика временных интервалов, а выход - со старшими разрядами управляющих и информационных входов мультиплексора, младшие разряды информационных входов которого соединены с выходами делителя, а выход соединён со счетным входом счетчика временных интервалов, отличающее.с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей, в него дополнительно введены первый, второй и третий мультиплексоры и программ{Ь 1Й регистр, информационные выходы которого соединены с.установочными входами счетчика временных интервалов, а управляющий его выход соединен с младшими разрядами управляющих входов основного мультиплексора и управляющими входами первого второго, и третьего дополнительных мультиплексоров , выход последнего из которых- является выходом устройства, стробирующий вход его соединен с инверсным выходом триггера-повторителя и стробирующим входом программного регист ра, первый его информационный вход соединен с прямым, а второй информационный вход с ннверсныьш выходами счетчика временных интервалов .и стробирующим входом второго дополнительного мультиплексора, выход которого соединен с нулевым ус танов входом триггера запуска, синхронизирующий вход которого связан с выходом первого дополнительного мультиплексора, информационный вход которого объединен с информационным входом второго дополнительного мультиплексора и соединен с управляющей щиной устройства. . Источ |нки информации, принятые во внимание при экспертизе t. Авторское свидетельство СССР 8 577509, кл. G 04 F 10/04, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР tio заявке 2621288, кл. Н 03 К 5/00, 30.11.78.V

t i. 11

OO

I

J

i A .

Си 5 0

I kn Г7

Ц

О) изап

S) toi

0 Wywl

2J аая

gfus.2