Многоканальный генератор импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K3/72 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в аппаратуре автоматики, вьгчислительной и измерительной техники. Известен многоканальный генератор импульсов, содержащий распределители импульсов, элементы совпадений, триггеры и элементы запретаГ Недостатком этого генератора является то, что формируемые выходные импульсы в каналах не перекрьшаются во времени. Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является щoгoкaнальный генератор импульсов, содержащий тактов, датчик кода числа тактов, устройство сравнения и несколько каналов, каждьш из которых содержит вькодной триггер, триггер синхронизации счетчик времени задержки, датчик кода времени задержки, счетчик длительности импульсов, цатчкк кода длительности импульсов, два устройства сравнения, элемент ИЛИ и два трехвходовых элемента совпадения 12, Недостатками этого генератора являются неоднозначность формирования фронтов выходньк импульсов генераторов относительно начала отсчета за счет различных задержек этих фронтов в каналах и, в частности, в цепях устройств сравнения при различных кодах на задающих датчиках, невысокая надежность генераторов из-за возможности прохождения ложньк коротких- импульсов на выходные триггера устройства со схем сравненвЕЯ в моменты переключения счетчиков за счет различных задержек в цепях счетчиков и устройств сравнения Цель изобретения - повышение точности формирования длительности импульсов к надежности устройства. Достигается цель тем, что в многок нальньй генератор импульсов, содержащий счетчик тактов, датчик кода числа тактов и M каналов, каждый из которых содержит вькодной триггер, счетчик 3 мени задержки, датчик кода времени задержки, счетчик длительности импульсов и датчик кода длительности импульсов, введены первый элемент И, входы которо го соединены с выходами счетчика тактов, первый формирователь импульсов, подключенный первым входом к выходу первого элелтента И, вторые элементы И, первые входы которых соединены с выходами датчика кода чис-ла тактов, а выходы - со входами установки состояний счетчика тактов и в каждом из каналов между вьрсодами счетчика времени задержки и единичным входом выходного триг гера введены последовательно соединенные третий элемент И, второй формирователь импульсов и четвертый элемент И между выходами счетчика длительности импульсов и нулевым входом выходного триггера введены последовательно соединенные Пятый элемент -И, третий формирователь импульсов и шестой элемент И, кроме того, между выходами датчика кода времени задершси и входами установки состояний счетчика време 1И задержки включен седьмой элемент И, а между выходами датчика кода длительности импуль сов и входами установки состояний счетчика длительности импульсов включен восьмой элемент И, причем вторые входы вторых, седьмых и восьмых элементов И соединены с выходом первого формирова . теля импульсов, а к третьим входам вторых, седьмых, восьмых элементов И, к вторым входам четвертых и шестых элементов И, к счетному входу счетчика так тов, счетчиков времени задержки, счетчиков длительности импульсов и к вторым входам всех форм(фователей импульсов подключена шина опорной частоты. На чертеже изображена блок-схема генератора импульсов. Многоканальный генератор импульсов содержит счетчик 1 тактов, датчик 2 кода числа тактов,первый элемент И.3, первый формирователь 4 импульсов, вторые элементы И 5, И каналов, каждьй из которых содержит выходной триггер 6 счетчик 7 времени задернаси, датчик 8 кода времени задержки, третий элемент И 9, второй формирователь 1О импульсов четвертый элемент И 11, седьмые элементы И 12, счетчик 13 длительности импульсов, датчик 14 кода длительности импульсов, пятый элемент И 15,третий формирователь 16 импуЛ1.сов, шестой эле мент И 17 Т восьмые элементы И 18. Выходы датчика 2 кода числа тактов через первые входы ваюрых элементов 5 И 5 подключены ко входам установки состояний счетчика 1 тактов, вькоды которого через первый элемент И 3 соединены с первым входом первого формирователя 4 импульсов, а в каждом канале выходы Датчика 8 кода времени задержки через первые входы седьмых элементов И 12 подключены к входам установки со- стояний счетчика 7 времени задержки, вькоды которого через последовательно соединенные третий элемент И 9, второй формирователь Ю импульсов И четвертый элемент И 11 подключены к единичному входу выходного триггера 6, выход которого соединен с выходной шиной 19. генератора, вькоды датчика 14 кода длительности импульсов через первые входы восьмых элементов И 18 подключены к входам установки состояний счетчика 13 длительности импульсов, выходы которого через последовательно соединенные пятьш элемент И 15, третий формирователь 16 импульсов и шестой элемент И 17 подключены к нулевому входу выходного триггера 6. Кроме того, в генераторе выход пер-, вого формирователя 4 импульсов соединен с вторыми входами элементов И 5, 12, 18, шина 20 опорной частоты подключена к счетным входам счетчиков , 7 и 13, ко вторым входам формирователей 4, 10 и 16 импульсов, к третьим входам элементов И 5, 12 и 18 и ко вторым входам элементов И 11 и 17, шина 21 подключена ко входам датчика 2, 8 и 14. Счетчик 1 тактов служит для приема и запоминания кода с датчиков кода числа тактов и счета последовательности тактов опорной частоты. Датчик 2 кода числа тактов предназначен для приема и запоминания кода числа тактов, который определяет период следования импульсов в каналах. Счетчик 7 времени задержки служит для приема и запоминания кода с датчика кода времени задержки и счета последовательности тактов опорной частотьи Датчик 8 кода времени задержки служит для приема и запоминания кода числа тактов с целью задания времени задернски формирования переднего фронта импульса канала относительно импульсапериода. Счетчик 13 длительности импульсов предназначен для приема и запоминания кода с датчика кода длительности импульсов и счета поотедовательности тактов опорной частоты. 58 Датчик 14 кода длительности импульсов служит для приема и запоминания кода числа тактов с целью задания времени задержки формирования заднего фро та импульса канала относительно импульса периода. Элементы И 5, 12 и 18 служат для передачи {содов с датчиков кодов 2, 8 и 14 соответственно в счетчики 1, 7 и 13 Элементы И 3, Ю и 16 преШ1азначе- ны для формирования импульсов с их выходов при достижении единичного состояния во всех разрядах соответствующих счетчиков 1, 7 и 13. Формирователи 4, 1О и 16 импульсов служат для вьШеления импульсов опорной частоты- при наличии на их входах разрешающих сигналов и задержки этих импульсов. Многоканальный генератор импульсов работает следующим образом.В Момент прихода импульса опорной частоты, поступиви1его на щину 20 опорной частоты, устройство приведено в состояние, когда в счетчик 1 тактов, счет чик 7 времени задержки, счетчики 13 длительности импульсов через соответствующие элементы И 5, 12 и 18 занесены коды, хранившиеся в датчике 2 кода числа тактов, датчиках 8 кода времени задержки и датчиках 14 кода длительности импульсов. Тогда импульсы с шины 20 опорной частоты, поступающие на входы элементов И 4, 5, 11, 12, 17 и 18, на их выходы не проходят, так как они запрещены по первым входам элемен тов И 4, 11 и 17 и, соответственно, по цепи 22. Выходы 19 триггеров 6 имеют нулевой потенциал. Счет очередных тактовьрс импульсов счетчиками 1, 7 и 13 начинается от. величин записанных в них кодов. Информация с вькодов счетчика 1 тактов, счетчиков 7 времени задержки, счетчиков 13. длительности импульсов в параллельном коде подается на сортвегствующие элементы И 3, 9 и 15.Импульсы на выходах элементов И 3, 9 и 15 формируются в момент достижения во всех разрядах каждого из счетчиков единичных состояний. Формирование импульса на вькоде три гера 6 одного из каналов происходит сле дующим образом. Установка всех триггеров счетчика 7 времени задержки в единичное состояние происходит по заднему фронту импульсов опорной частоты. На выходе элемента И 9 формируется импульс, которьш дает разрешение на 95 прохождение очередного нмпуЛьса опорной частоты через второй формирователь 10 импульсов. Далее, сформированный и задержанный импульс поступает на вход элемента И 11, а с его выхода - на единичный вход триппера 6. Длительность импульса с выхода элемента И 11 определяется временем задержки сигнала на формирователе Ю импульсов, а передний фронт импульса - задним фронтом такто- вых импульсов опорной частоты.С момента установки выходного триггера 6 в единичное состояние-начинается формирование импульса на выходной шине 19 генератора. Передний фронт этого импульса фиксирован относительно заднего ijpoH- та импульса опорной частоты. Установка в единичное состояние всех разр5Щов счетчика длительности игугпульсов происходит позже, чем в счетчике длительности эадержки, что задаетч:;я программно. Следовательно, импульс, сформированный на элементе И 15, поступает ма вход формирователя 16 импульсов. Далее, сформированный и задержанный на формирователе 16 импульсов на элементе И 17, импульс поступает на вход установки триггера 6 в нулевое состояние. Также как и передний фронт и rпyльca, задний его фронт фиксирован относительно заднего фронта импульса опорной частоты,В дальнейшем единичное состояние во всех разрядах примет счетчик 1 тактов, При этом импульс с выхода элемента И 3 поступает на вход формирователя 4 импульсов, обеспечивая прохождение с задержкой на его выход очередного тактового импульса. Этот импульс по цепи 22 поступает на вторые входы элемен- тов И 5, 12 и 18. Одновременно с ним на третьи входы элементов И 5, 1 2 н 18 поступают инвертированнью импульсы опорной тактовой частотьц Происходит формирование на элементах И 5, 12и 18 импульсов с одновременной перезаписью кодов в счетчик 1 тактов, счетчики 7 времени задержки, счетчики 13длительности импульсов соответсгвенно с выходов датчика 2 кода числа тактов, датчиков 8 кода времени задержки, датчиков 14 кода длительности импульсов. Далее процесс пере записи кодов в счетчики повторяется. Сигналы перезаписи кода с датчиков определяют период следования импульсов в каналах. Передний фронт импульса задает начало отсчета и интервалы формирования переднего и заднего фронта импульса в каж- дом иа каналов. Изменяя информацию в датчике 2 кода числа тактов с помощью сигнепова подаваемьрс с шины 21 на его вход, можно изменять период следования импульсов в каналах (период импульса начала отсчета). Изменяя информацию в датчиках 8 ко да времени задержки и в датчиках 14 ко да длительности импульсов сигналами, поступающими на их входы с шины 21, можно .изменять время формирования передних и фронтов импульсов в каналах относительно :импульса начала отсчета. Проверка многоканального генератора импульсов в виде отдельного устройства, а также в составе измерительной систе мьт показала, что точность формирования переднего и заднего фронтов импульсов в каналах относительно импульса начала отсчета повысилась .в 3-4 раза. За счет исключения целей, в которых происходит накопление помех и задержка сигналов установки в единичное и нулевое состояние выходных триггеров. Поэтому в уст ройстве точность формирования фронтов импульсов в канала; определяется только нестабильностью задержек в выходньк элементах И 11 и 17 н триггерах 6. Надежность ьжногоканального генератора импульсов повышается за счет строб-ггрс-зш йЯ; исключающего прохожде ние сигналов помех на выходные тригг ры 6 я форм фования ф жctфoвaнньк по временк импульсов установки счетчиков в заданное состояние,, Формула изобретения Мт.ог-оканальный генератор импульсов содержащий счетчик тактов, датчик кода числа тактов и п -каналовр каждый иэ которьрс содержит вькодной ариггер, сче чюс временЕ задержяИг датчик кода . мени задержки, счетчик длиг-ельнос-ти Е. пульсов ;; датчик кода длительности ймпульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формирования длительности импульсов и надежности устройдтва, в него введены .первый элемент Н, входы которого соединены с выходами счетчика тактов, первый формирователь импульсов, подключенный первым входом к выходу первого элемента И, вторые элементы И, первые входы которых соединены с выходами датчика ко да числа тактов, а выходы - со входами установки состояний счетчика тактов и в каждом из каналов между выходами счетчика времени задержки и единичным входом выходного триггера введены последовательно соединенные третий элемент И, второй формирователь импульсов и четвертый элемент И, между выходами счетчика длительности импульсов и нулевым входом выходного триггера введены последовательно соединенные пятый элемент И, третий формирователь импульсов и шестой элемент И, кроме того, между выходами Датчика кода времени задержки и входами установки состояний счетчика времени задернжи включен седьмой элемент И, а между выходами датчика кода длительности импульсов и входами установки состояний счетчика длительности импульсов включен восьмой элемент И, причем вторые входы вторых, седьмых и восьмьгх элементов И соединены с выходом первого формирователя импульсов, а к третьим входам вторых, седьмьрс, восьмых элементов И, ко вторым входам четвертьк и шестьк элементов И, -ж счетному входу счетчика тактов,счетчиков времени задермски, счетчиков длительности импульсов и ко вторым входам всех формирователей импульсов Подключена шина опорной частоты, Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР J ,кл,Н 03 К 3/72,1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 516183,кпГн 03 К 3/82, 1975Г