Устройство для синхронизации импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/135 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ИМПУЛЬСОВ

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для синхронизации устройств автоматики и вычислительной техники.

Известно устройство для синхронизации Импульсов, включающее два триггера, элементы И, И-НЕ til .

Недостатком известного устройства является сложность схемного решения и недостаточная надежность работы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для синхронизации импульсов, содержащее два триггера, три элемента И и два инвертора 2 .

Недостатком данного устройства является невозможнос1Ъ обеспечить режим выдачи серии импульсов на выходе устройства. Что сужает его функциональные возможности.

Цель изобретения - расширение фун1&7 циональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности формизх вания как одиночных, так и серий синхронизированных и йтульсов.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для синхронизации импульсов, содержащее два триггера и три элемента И, тфичем входы первого элемента И соединены соответственно с входной шиной и выходом первого триггера, а выход подключен ко входу второго триггера-, выход которого соединен с одним из входов второго элемента И, другой вход и выход , которого подключены соответственно к шине тактовых импульсов и выходной шине, введены элемент И-НЕ и дополнительная входная шина, соединенная с первыми входами третьего элемента И и элемекга И-НЕ, выходы которых подключены ко входам первого триггера, а вторые их входы соединены соответственно с основной входной и выходной шинами, при этом второй и третий входы второго триггера I подключены соответственно к шине тактовых импульсов и второму выходу первого триггера.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2, 3, 4 и 5 временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство для сщгхронизации импульсов содержит первый и второй триггеры 1 и 2, перЕЫЙ, второй и третий элементы И 3, 4 и 5, элемент И-НЕ 6, шину 7 тактовых импульсов, входные шины 8 и 9 и выходную шину 10. Единичный выход триггера 1 соединен с одним из входов первого элемента И 3, второй вход которого соединен с одним из входов третьего элемента И 5 и подключен к входной шине 8 пуска одиночного импульса, первый вход второго элемента И 4 соединен с С -входом тригге- ра 2 и подключен к шине 7 тактовых импульсов, второй вход третьего элемента И 5 соединен с одним из входов элемента И-НЕ 6 и подключен к входной шине 9 пуска серии импульсов, а выход третьего элемента И 5 соединен с S -вхо дом триггера 1, нулевой выход которого подключен к информационном входу К триггера 2, единичный выход которого соединен со вторым входом элемента И 4 Быход которого соединен с выходной шино 10 устройства и подключен ко второму входу элемента И-НЕ 6, выход которого соединен с R-входом триггера 1, выход первого элемента И 3 соединен с информационным входом триггера 2. Перед началом работы устройства триггеры 1 и 2 находятся в нулевом , состоянии. Устройство для синхронизации импульсов выполняет следующие условия работы Устройство запускается только в момент прихода сигнала по шине 8 пуска одиночного импульса или по шине 9 пуска серии импульсов. Независимо от момента при. хода сигнала по шине 8 пуска одиночного импульса или по шине 9 пуска серии импульсов на выходной шине 10 устройства формируются полноценные импульсы совпа дающие по времени с входными тактовыми импульсами, поступающими на шину 7. При поступлении сигнала по шине 8 пуска одиночного импульса на щине 10 формируется одиночный импульс. При поступлении сигнала по шине 9 пуска серии импульсов на Еремя его присутствия на шине 10 формируется серия импульсов. Все вышеперечисленные режимы работы поясняются временными диаграммами, представленными на фиг. 2-5, где каждая диаграмма обозначена цифрой, соответствующей номеру элемента на фиг. 1, , на выходе которого она имеет место. Триггер 1 упра11ляется отр1щательными сигналами, поступающими с выходом элементов И 5 и И-НЕ 6, и переключается по переднему фронту отрицательного сигнала в ед1шичное или нулевое состояние соответственно. Трипер 2 при наличии положительного потенциала на входе а или 1C по заднему фронту положительного сигнала, поступак щего на его вход С , переключается в единичное или нулевое состояние соответственно. Устройство работает следующим обраНа шину 7 устройства поступают тактовые импульеы, которые затем поступают на первый вход второго элемента И 4 и С -вход триггера 1. Однако на шину 1О устройства тактовые импульсы не поступают, так как второй элемент И 4 закрыт сигналом, поступающим с единичного выхода триггера 2, который находится в исходном нулевом состоягнии, которое подтверждается каждый раз по заднему фронту положительного сигнала, поступающего на его С -вход, так как наинформационном входе K присутствует по-, ложительный сигнал, поступакшшй с нулевого выхода триггера 1, который так- же находится в исходном нуЛевом состоянии. Возможны несколько вариантов прихода переднего фронта отрицательного сигнала пуска по входным шинам, а также окончания их заднего фронта по отношению к тактовым импульсам. Для описания работы устройства в режиме выдачи одиночного импульса рассмотрим случай, когда передний и задний фронты отрицательного сигнала, поступающего по щине 8 пуска одиночного импульса, приходятся на паузу между тактовыми импyльca от. По переднему фронту отрицательного сигнала, поступающего по шине 8 через элемент И 5 на вход S триггера 1, последний переключается в единичное состояние, подготавливая к работе элемент И 3 и формируя отрицательный сигнал на К. -вход триггера 2. В результате чего триггер 2 по заднему фронту положительного импульса, поступающего на шину 7, сохраняет предыдущее состояние, так как на обоих его информационных входах 3 и к присутствуют отрицательные потенциалы. По заднему фронту отрицательного сигнала, поступающего по шине 8, элемент И 3 формирует положительный сигнал на -входе триггера 2. Так как задний фронт отрицательного сигнала, поступающего по шине 8, приходится на паузу между тактовыми импульсами, то по заднему фронту следующего положительного тактового импульса триггер 2 переключается в единичное состояние, подготавливая к работе элемент И 4. Следующий тактовый импульс через элемент И 4 поступает на шину 1О устройства и на вход элемента И-НЕ б, на первом входе которого присутствует положительный потенциал, поступающи по щине 9. Элемент И-НЕ 6 при этом выдает на выходе отрицательный сигнал, по переднему фронту которого триггер 1 переключается в нулевое состояние, запрещая рабо-1у элемента И @ и формируя положительный сигнал на К, нвходе триггера 2, который по заднему фронту данного тактового импульса переключается в нулевое состояние, запрещая работу второго элемента И 4. На этом заканчивается режим выдачи одиночного импульса. Для описания работы устройства в режиме выдачи серии импульсов рассмот рим случай, когда передний и задний 4ро ты отрицательного сигнала, поступающег по шине 9 пуска серии импульсов, прихо дятся на паузу между тактовыми импуль сами (фиг. 3). По переднему фронту отрицательного сигнала, поступающего по шине 9 через элемент И 5 на вход S триггера 1,. последний переключается в единичное состояние. При этом на выходе элемента И 3 устанавливается положительный потенциал, поступающий на 3 -вход триггера 2. Так как передний фронт отрицательного сигнала, поступающего по шине 9, приходится на паузу между тактовыми импульсами, то по зад нему фронту следующего тактового импульса триггер 2 переключается в единичное состояние. Следующий тактовый импульс через элемент И 4 поступает на шину 1О и на второй вход элемента И-НЕ 6, на первом входе которого присутствует отрицательный сигнал, поступающий по шине 9, запрещающий его работу. Поэтому триггер 1 остается в состоянии единицы. Последующие тактовые импульсы через -второй элемент И 4 также поступают на Ш1шу 10 устройства. Эти тактовы импульсы каждый раз по окончании заднего фронта подтверждают единичное состояние триггера 2, на 3 -входе которого присутствует положительный сигнал Процесс выдачи импульсов на шину 10 устройства продолжается до появления на Щ1ше 9 заднего фронта отрицательного сигнала, который формирует конец серии импульсов. Так как задний фронт отрицательного сигнала приходится на паузу между тактовыми импульсами, то по переднему фронту следующего импульса, поступающего с выхода второго элемента И 4 через элемент И-НЕ 6, триггер 1 устетавпивается в нулевое состояние, запрещая работу первого элемента И 3 и формируя положительный сигнал на К -входе триггера 2, который по заднему фронту данного тактового импульса переключается в нулевое состояние, запрещая работу элемента И 4. На этом заканчивается процесс выдачи серки импульсов. Остальные режимы работы устройства, зависящие о-г различных ситуаций прихода переднего фронта сигнала пуска по щине 8 или 9, а также бкончания из заднего фронта по отношению к тактовым импутпэсам, поясняются временными диаграммами на фиг. 4 и 5. Формула изобретения Устройство для синхронизсщии импульсов, содержащее два триггера и три элемента И, причем входы первого элемента И соединены соответственно с входной щиной и выходом первого триггера, а выход подключен к входу второго триггера, выход которого соединен с одним из входов второго элемента И, другой вход к выход которого Подключены соответственно к шине тактовых импульсов и выходной шине, отличающеес я тем, что, с целью расширение функцион 1льных возможностей, в него введе- . ны элемент И-НЕ и дополнительная входная шина, соединенная с первыми входами третьего элемента И и элемента И-НЕ, выходы которых подключены к входам первого триггера, а вторые юс входы соединены соответственно с основной входной и выходной щинами, при этом второй и третий входы второго триггера подключены соответственно к шине тактовых импульсов и второму выходу первого триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетедаство СССР № 790212, кл. Н 03 К 5/153, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № 741439, кл. Н ОЗ К 5/13, 1978.

фиг Ч

фиг. 5