Генератор импульсов с управляемой частотой Советский патент 1981 года по МПК H03L7/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве задающего генератора и преобразователя код - временной ин тервал в различных устройствах автоматики и вычислительной техники. Известен генератор импульсов с управляемой частотой по авт. св. № 744917, содержащий три элемента И элемент ИЛИ, линию задержки, два управляющих триггера, счетчик и регистр Ci 1Одна.ко в таком генераторе команда Пуск должна быть синхронизирована импульсами эталонной частоты, и ее длительность не должна превышать пе риод эталонной частоты, в противном случае возможна выдача лишнего импульса вследствие того, что команда Пуск, установив первый управляющий триггер в состояние 1, не позволи ему вернуться в исходное состояние после прохождения через первый элемент И первого импульса эталонной частоты. Случайное поступление кома ды Пуск на вход генератора во вре мя его работы вызовет сбой генерато ра вследствие того, что единичный потенциал, установившийся по команд Пуск на прямом выходе первого управляющего триггера, .разрешит прохождение импульса эталонной частоты через первый элемент И и элемент ИЛИ на выход генератора и через линию задержки на вход считывания регистра, информация из которого перепишется в счетчик, вызвав сбой счетчика и,в конечном итоге, выдачу импульса через интервал времени, не равный заданному периоду. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при одновременном повышении надежности работы генератора. Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсов с управляемой частотой, содержащий элементы И, элемент ИЛИ, линию задержки и регистр, вход записи информации которого соединен с шиной кода, вход считывания регистра соединен с выходом линии задержки, выходы первого и третьего элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, два управляющих триггера и сче.тчик, вход установки которого соединен с выходом регистра, а вычитающий вход счетчика - с выходом второго и с одним входом третьего элемента И, другой вход которого соединен с прямым быходом первого разряда счетчика, ийверсные выходы всех последующих разрядов которого подключены к остальным входам третьего элемента, выход первого элемента И соединен со сче7ными входами управляющих триггеров, а установочный вход первого управляю щего триггера соединен с шиной пуска выходы первого и второго управляющих триггеров соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к шине импульсов эталонной частоты, а выход элемента ИЛИ соединен с входом линии задержки, введены триггер и два элемеЕ1та И, первые входы которых соединены соответственно с входом пуска и входо управления, выходы - с входом установки и входом сброса соответственно первого и второго управляющих триггеров. Второй вход первого дополнительного элемента И соединен с инверсным выходом первого управляющего триггера, а второй вход второ го дополнительного элемента И - с прямым выходом дополнительного триг гера, счатный вход которого соединен с выходом третЁего элемента И, а вход сброса - с третьим входом первого элемента И и инверсным выхо дом второго управляющего триггера, npHiMOH выход которого является выхо дом генератора. Стр5ктурная схема генератора импульсов с управляемой частотой пред ставлена на чертеже, Генератор импульсов содержит управляющие триггеры 1, 2, прямые выходы которых соединены соответствен МО с первыми входами элементоы И 3, 4, вторые входы которых соединены между собой и с входом 5 импульсов эталонной частоты. Вход б является входом пуска„ Выход элемента И 3 соединен со счетными входами триггеров 1, 2 и первым входом элемента ИЛИ 7/ второ вход которого соединен с выходом элемента И 8. Выход элемента И 4 со динен с вычитающим входом счетчика 9 и первым входом элемента И 8, Дру гие входы которого соединены с прямым выходом первого разряда и иквер кыми выходами всех последующих разрядов счетчика 9. Выход элемента ИЛИ 7 соединен с входом линии задержки 10 и является первым выходом 11 генератора. Выход линки задержки 10 соединен с входом считывания регистра 12, вход записи информации которого соединен с юнной 13 кода, а выход - с входом установки счетчика 9 , Первый вход элемента И 14 соединен с входом 6 пуска, а второй вход и выход соединены соответственно с инверсным выходом и входом установки триггера 1. Первый вход элемента И 15 соединен с входом 16 управления, выход с входом сброса триггера 2, а второй вход - с прямым выходом триггера 17, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 8, а вход сброса с третьим входом элемента И 3 и инверсным выходом управляющего триггера 2, прямой выход которого является вторым выходом 18 генератора. Возможны два режима работы генератсра: режим генерации импульсов с управляемой частотой и режим преобразования кода числа во временной интервал. Для работы в первом режиме па вход 16 управления подается низкий потенциал, для работы во втором режиме - высокий. Генератор в режиме г€;нерации импульсов с управляемой частотой работает следующим образом. Перед началом работы триггеры- 1, 2, 17, счетчик 9 и регистр 12 уста авли-ваются в нуль, на вход 16 управления подан низкий потенциал. На прямых выходах триггеров 1, 2 устанавливаются низкие потенциалы, препятствующие прохождению на выходы элементов И 3, 4,импульсов эталонной частоты, поступающей на вход 5.Затем на шину 13 поступает код числа N, который записывается в регистр 12 и определяет период следования генерируе мых иг 1пульсов. Команда Пуск, поступающая на вход б, проходит череэ элемент И 14, открытый по второму входу высоким потенциалом с инверсного выхода триггера 1, на вход установки этого триггера и переводит его в состояние 1. Низкий потенциал с инверсного выхода триггера 1 закрывает элемент И 14, а высокий потенциал с прямого выхода открывает по второму входу элемент . Затем ближайший по времени х команде Пуск импульс эталонной частоты, поступающей на вход 5,проходит на выход элемента И 3 и, поступая на счетные входы триггеров 1, 2, переводит триггер 1 в состояние О г а триггер 2 в состояние 1, а гак,ке проходит через элемент ИЛИ 7 на еыход 11 генератора и через линию задержки 10 на вход считывания реГистра 12 , переписывая его содержимое в счетчик 9. Низкий потенциал с инверсного выхода триггера 2 закрывает по третьему входу элемент И 3,исключая возможность прохождения импульса эталонной частоты при повторном случайном появлении на входе 6 команды Пуск, тем самым предотвращая сбой работы генератора. Импульсы эталонной частоты, проходя через элемент И 4, открытый высоким потенциалом с прямого выхода триггера 2, поступает на вычитающий вход счетчика 9, вычитая из его содержимого по единице. Когда содержимое счетчика 9 станет равным 1,т.е, на его вычитающий вход поступит N-1 импульсов эталонной частоты, на выходах всех его разрядов установятся высокие потенциалы, и элемент И 8 откроется. импульс эталонной частоты проходит через элемент И 8 и элемент ИЛИ 7 на выход 11 генератора,а Нгакже через линию задержки 10 на Ьчитывания регистра 12, переписывая вновь его содержимое в счетчик 9. Ы-й импульс эталонной частоты с выхода элемента И 8 поступает также на счетный вход триггера 17, переводя его по задне му фронту в состояние 1. Однако высокий потенциал с выхода триггера 17 не проходит через элемент И 15 на вход сброса триггера

2,так как на первый вход элемента

И 15 с входа 16 управления подан низкий потенциал, В дальнейшем генератор работает аналогично.

В режиме преобразования кода числа во временной интервал перед началом работы триггеры 1, 2, 17, счетчик 9 и регистр 12 устанавливаются в О, на вход 16 управления подан высокий потенциал. На прямых выходах триггеров 1, 2 устанавливаются низкие потенциалы, препятствующие прохождению на выходы элементов И

3,4 импульсов эталонной частоты, поступающей на вход 5. Затем на шину

13 поступает код числа N , который записывается в регистр 12 и определяет длительность временного интервала.

Далее генератор работает аналогично режиму генерации импульсов.

N-и импульс эталонной частоты с выхода элемента И 8 поступает на счетный вход триггера 17, переводя его по заднему фронту в состояние 1, высокий потенциал с выхода триггера 17 проходит через элемент И 15, открытый по первому входу высоким потенциалом с входа 16 управления,на вход сброса триггера 2, переводя его в состоя-ние ЛО. .Н.а..Л1рямом выходе триггера 2 при этом формируется задний фронт временного интервала, передний фронт которого сформировался при поступлении на счетный вход этого триггера первого .после команды Пуск импульса эталонной частоты.

Чтобы избежать одновременного поступления N-го импульса на вычитаю- , щий вход счетчика 9 и информации из регистра 12 на вход установки счетчика 9, время задержки линии задержки 10 выбирается из условия

Гэ ,

где tv время згщср.;:кя линии задержки ;

Lg - длительность импульсов этаoлонной частоты; Т - период следования импульсов

эталонной частоты. Предложенное устройство за счет введения триггера и двух элементов И позволяет производить запуск гене5ратора асинхронной потенциальной командой Пуск, исключает возмож- . ность сбоя работы при случайном проявлении команды на входе пуска, а также позволяет производить преобра0зование кода числа во временной интервал.

Формула изобретения

5

Генератор импульсов с управляемой частотой по авт. св. № 744917, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возDможностей при одновременном повышении надежности работы, в него введены триггер и два элемента И,первые входы которых соединены соответственно с входом пуска и входом уп5равления, выходы - с входом установки и входом сброса соответственно первого и второго управляющих триггеров, второй вход первого дополнительного элемента И соединен с инверсным выходом первого управляющего тригге0ра, а второй вход второго дополни- . тельного элемента И - с прямым выходом дополнительного триггера, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а вход сброса 5с третьим входом первого элемента И и инверсным выходом второго управляющего триггера, прямой выход которого является выходом генератора. Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 744917, кл. Н 03 L 7/00, 29.08.78,