Устройство программируемой задержки импульсов

Устройство программируемой задержки импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик () )1 001456 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1 0981 (21) 3337247/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Р1 М К з

Н 03 К 5/153

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень ¹ 8 (53) УДК 621. 374..5(088.8) Дата опубликования описания 280283 (72) Авторы изобретения

A.М. Машкин и И.И. Клепиков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПРОГРАММИРУЕМОЙ ЗАДЕРЖКИ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах обработки информации.

Известно устройство программируеМой задержки импульсов, содержащее генератор, пять триггеров, инвертор, три элемента И, три элемента И-НЕ, элемент И-ИЛИ, счетчик и регистр (1).

Недостатком данного устройства является необходимость анализа каждого выходного импульса центральным блоком управления и после его окончания установления новых или повторных старых значений величины Задержки выходного импульса относительно входного, что приводит к значительным программным затратам и сложности центрального блока управления.

Известно устройство программируемой задержки импульсов, содержащее генератор, пять триггеров, инвертор, три элемента И, три элемента И-НЕ, счетчик, первая группа информационных входов которого соединена с информационными входами устройства, выход которого подключен к выходу третьего триггера, элемент И-ИЛИ и регистр, управляющий вход которого подключен к второму управляющему входу устройства, обнуляющий вход к обнуляющим входам третьего и четвертого триггеров, счетчика, к первым вхо дам первого и второго элементов И и к обнуляющему входу устройства, информационные входы регистра соединены с первой труппой информауионных входов счетчика, а выходы — с второй группой информационных входов счетчика, первый управляющий вход которого подключен к первому управляющему входу устройства, второй управляющий вход — к выходу третьего элемента И, счетный вход — к выходу элемента

И-ИЛИ,а выход счетчика соединен со

1тт1етныии входами третьего и четвертого триггеров и с первым входом третье20 го элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом четвер того триггера, прямой выход которого подключен к счетному входу пятого триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, а обнуляющий вход — с выходом третьего элемента

И-HE первый вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера и к третьйм входам второго элемента

И и второго элемента И-НЕ, а второй

1001456 вход — к инверсному выходу второго триггера, к третьему входу первого элемента И и к третьему входу первого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом генератора,,с вторым информационным входом элемента

И-ИЛИ и через инвертор с первым Вхо дом второго элемента И-НЕ и с первым информационным входом элемента И-ИЛИ, второй вход первого элемента И-HE

1 еоединен с вторым входом второго эле- о

Мента И-НЕ и подключен к третьему управляющему входу устройства, а выход первого элемента И-НЕ подключен к ,входу записи первого триггера, обнуляющий вход которого соединен с вы- 15 ходом первого элемента И, а прямой выход — с первым управляющим входом элемента И-ИЛИ, второй управляющий вход которого подключен к прямому выходу второго триггера, вход записи 2О которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, а обнуляющий вход— с выходом второго элемента И, второй регистр, четвертый элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом счетчика и, с прямым выходом четвертого триггера, а выход — c третьим управляющим входом счетчика, третья группа информационных входов которого соединена с выходами второго регистра, подключенного управляющим и информационным входами соответственно к четвертому управляющему входу устройства и к первой группе информационных входов счетчика, обнуляющий вход которого соединен с обнуляющим входом второго регистра (2) .

Недостатками известного устройства являются его низкая надежность и 4О малая помехоустойчивость.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства программируемой задержки импульсов.

Поставленная цель достигается тем, 45 что в устройство программируемой задержки импульсов, содержащее генератор, счетчик, два регистра, четыре триггера, два элемента И, два элемента И-НЕ элемент И-ИЛИ и инвертор, I

50 вход которого соединен с выходом генератора, с первым входом первого элемента И-НЕ и с вторым информационным входом элемента И-ИЛИ, а выход— с первым информационным входом элемента И-ИЛИ и с первым входом, второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с третьим управляющим входом устройства и с вторым входом первого элемента И-НЕ, третий вход— с первым входом второго элемента И и 60 с инверсныМ выходом первого триггера, а выход — с входом записи второго триггера, обнуляющий вход которого соединен с выходом второго элемента

И, прямой выход — с вторым управляю- Я щим входом элемента И-NJIH а инверсный выход — с первым входом первого элемента И и с третьим входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом записи первого триггера, обнуляющий вход которого соединен с выходом первого элемента И, а прямой выход — с первым управляющим входом элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с счетным входом счетчика, обнуляющий вход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и с обнуляющим входом третьего триггера, прямой выход которого соединен с выходом устройства, первый и второй управляющие входы ,устройства соединены соответственно .с управляющими входами первого и второго регистров, информационные входы которых соединены с информационными .--входами устройства, введены два одновибратора, два дешифратора, блок сравнения, коммутатор, элемент ИЛИ и второй элемент И-ИЛИ, первый информационный вход которого через первый одновибратор соединен с третьим управляющим входом устройства, второй информационный вход — с инверсным выходом третьего триггера и с управляющим входом коммутатора, третий информационный вход — с управляющим входом первого .регистра, выход — через второй одновибратор с обнуляющими входами счетчика и четвертого триггера, а управляющий вход — с инверсным выходом четвертого триггера, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго дешифраторов, входы которых соединены с выходами счетчика и с первой группой информационных входов блока сравнения, выход которого соединен со счетным входом третьего триггера, а вторая группа информационных входов — с выходами коммутатора, первая и вторая группы информационных входов которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистров.

На фиг. 1 дана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор 1, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 2, с вторым информационным входом первого элемента И-ИЛИ 3 и через инвертор 4 с первым входом второго элемента И-НЕ 5 и с информационным входом первого элемента И-ИЛИ 3. Второй вход первого элемента И-НЕ 2 соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ 5, с третьими управляющим входом устройства и через первый одновибратор 6 с первым информационным входом второго

1001456 с выходом первого элемента И 8, прямой выход — с первым управляющим входом первого элемента И-ИЛИ 3, а инверсный выход — с первым входом второго элемента И 11 и с третьим входом второго элемента И-НЕ 5. Выход второго элемента И-НЕ 5 соединен с входом записи второго триггера 9; обнуляющий вход которого соединен с 15 выходом второго элемента И 11, а прямой выход — с вторым управляющим входом первого элемента И-ИЛИ 3, выход которого соединен с счетным входом счетчика 12. Обнуляющий вход счетчи- 20 ка 12 соединен с вторыми входами первого 8 и второго 11 элементов И с обнуляющими входами третьего 13 и четвертого 14 триггеров и подключен к выходу второго одновибратора 15, вход 25

55

65 элемента И-ИЛИ 7. Третий вход первого элемента И-HE 2 соединен с первым входом первого элемента И 8 и с инверсным выходом второго триггера 9.

Выход первого элемента И-HE 2 соединен с входом записи первого триггера

1 О, обнуляющий вход которого соединен которого соединен с выходом второго элемента И-ИЛИ 7. Выходы счетчика 12 соединены с первой группой информационных входов блока 1б сравнения и с входами первого 17 и второго 18 дешифраторов, выход которых соединены соответственно с первым и с вторым входами элемента ИЛИ 19, выход которого соединен со счетным входом четвертого триггера 14, инверсный выход которого соединен с управляющим входом второго элемента И-ИЛИ 7, Второй информационный вход второго элемента И-ИЛИ 7 соединен с инверсным выходом третьего триггера 13 и с управляющим входом и коммутатора 20, а третий информационный вход — с управляющим входом первого регистра 21 и с первым управляющим входом устрой ства. Вторая группа информационных входов блока 1б сравнения соединена с выходами коммутатора 20, а выход— с счетным входом третьего триггера

13, прямой выход которого соединен с выходом устройства, Первая и вторая группы информационных входов коммутатора 20 соединены соответственно с выходами первого 21 и второго

22 регистров. Управляющий вход второго регистра 22 соединен с вторым управляющим входом устройства, информационные входы которого соедине. ны с информационными входами первого

21 и второго 22 регистров.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы на первый регистр 21 по информационным входам, связанным с информационными входами устройства, из центрального блока управления (не показан) записывается

t >ad число Т, где Зад время, на которое необходимо задержать входной импульс; Т вЂ” период следования импульсов с выхода генератора 1.

Запись информации на первый регистр 21 с информационных входов устройства производится при наличии сигнала на управляющем входе первого регистра 21, связанном с первым управляющим входом устройства., Одновременно сигнал с первого управляющего входа устройства через третий информационный вход второго элемента И-ИЛИ

7 воздействует на вход второго одновибратора 15, который по переднему фронту входного сигнала формирует на инверсном выходе сигнал обнуления с уровнем 0, устанавливающий счетчик 12, первый 10, второй 9, третий

13 и четвертый 14 триггеры в нулевое состояние.

После записи информации на первый регистр 21 производится запись числа

t àä + t >h

- ---------------на второй регистр 22

Т с информационных входов устройства, где t y„ — требуемая длительность выходного задержанного импульса.

Запись информации на второй регистр 22 с информационных входов устройства производится при наличии сигнала на управляющем входе второго регистра 22, связанном с вторым управляющим входом устройства.

Выходные сигналы генератора 1 (фиг. 2, а) представляют собой имТ пульсы длительностью --- и следующие

2 со скважностью, равной два. При поступлении на третий управляющий вход устройства входного импульса (фиг. 2, в.), который необходимо задержать, срабатывает первый 2 или второй 5 элементы И-НЕ, которые устанавливают соответственно первый 10 или второй 9 триггеры в единичное состояние. Срабатывание первого 2 или второго 5 элементов И-HE производится в зависимости от того, как расположен передний фронт входного импульса по отношению к импУльсной последовательности генератора 1. Если передний фронт входного импульса совпадает с уровнем 0 выходной импульсной последовательности генератора 1, то срабатывает второй элемент И-НЕ 5 и второй триггер 9 устанавливается в единичное состояние.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства в случае поступления входного импульса (фиг. 2, в), передний фронт которого совпадает с уровнем выходной импульсной последовательности (фиг. 2, а) генератора 1. При поступлении такого входного импульса

1001456 срабатывает, первый элемент И-НЕ 2 (Фиг. 2, r) и первый триггер 10 устанавливается в единичное состояние (Фиг. 2, д и е). Уровень 0 инверсного-выхода первого триггера 10 блокирует срабатывание второго элемента

И-НЕ 5 и поддерживает второй триггер

9 в обнуленном состоянии. С прямого выхода первого триггера ll на первый управляющий вход первого элемента

И-ИЛИ 3 поступает разрешающий уровень 0 1 . Поэтому импульсная последовательность с выхода инвертора 4 (фиг. 2, б) через первый элемент ИИЛИ 3 (Фиг. 2, ж) поступает на счетный вход счетчика 12 и начинается 15 отсчет длительности и времени задержки входного импульса.

Таким образом, начало отсчета длительности и времени задержки входного импульса в предлагаемом устройстве 20 производится через время, равное полупериоду импульсной последовательности генератора 1.

Счетчик 12 изменяет свое состояние по переднему фронту входного импульса, поступающего на его счетный вход.

Выходы счетчика 12 соединены с первой группой информационных входов блока 16 сравнения и с входами первого 17 и второго 18 дешифраторов.

Птрвый 17 и второй 18 дешифраторы настроены на значения выходов счетчи- ка 12; соответствующих минимальной и максимальной длительности входных импульсов. Если длительность входного импульса, поступающего на.третий управляющий вход устройства, меньше минимальной длительности, то счетчик 12 не досчитает до значения, соответствующего минимальной длительности входного импульса, первый дешифратор 40

17 не срабатывает и через элемент

ИЛИ 19 не запустит четвертый триггер

14, инверсный выход которого будет находиться в состоянии 1 .. По заднему фронту входного импульса. первый 45 одновибратор 6 формирует короткий импульс, воздействующий на первый информационный вход второго элемента

И-ИЛИ 7, управляющий вход которого, связанный с инверсным выходом четвер- 50 того триггера 14, находится в состоянии 1 . Второй элемент И-ИЛЙ 7 срабатывает и воздействует на второй одновибратор 15, который по переднем у Фронту входного сигнала формирует 55 на инверсном выходе сигнал с уровнем 0, обнуляющий первый 10 или второй 9 триггеры и счетчик, 12 и подтверждающий нулевое состояние третьего 13 и четвертого 14 триггеров.

Устройство программируемой задержки импульсов готово для приема следующего входного сигнала. Если длительность входного импульса, поступающего на третий; управляющий вход 65 устройства больше максимальной длительности, то счетчик 12 последовательно проходит значения, соответствующие минимальной и максимальной длительности входного импульса, и последовательно срабатывают первый

17 и второй 18 дешифраторы. Сигнал от срабатывания первого дешифратора

17 через элемент ИЛИ 19 воздействует на счетный вход четвертого триггера 14 и по переднему фронту устанавливает его в единичное состояние.

При срабатывании второго дешифратора

18 четвертый триггер 14 вновь переходит в обнуленное состояние, при котором его инверсный выход находится в единичном состоянии. По заднему фронту входного импульса первый одновибратор 6 формирует короткий импульс, воздействующий на первый инФормационный вход второго элемента

И-ИЛИ 7, управляющий вход которого, связанный с.инверсным выходом четвертого триггера 14, находится в состоянии 1 . Второй элемент И-ИЛИ 7 срабатывает и воздействует на второй одновибратор 15, который по переднему фронту входного сигнала формирует на инверсном выходе сигнал с уровнем 0 . обнуляющий первый 10 или второй 9.триггеры и счетчик 12 и под-. тверждающий нулевое состояние третьего 13 и четвертого 14 триггеров.

Устройство программируемой задержки импульсов готово для приема следующего входного сигнала. Если дли-. тельность входного импульса, поступающего на третий управляющий вход устройства., находится в пределах нижнего и верхнего допусков длительности, то с окончанием входного импульса в момент формирования первым одновибратором 6 короткого импульса чет- ртый триггер 14 находится в единичном состоянии. Управляющий вход вто- рого элемента И-ИЛИ 7, связанный с инверсным выходом четвертого триггера

14 находится в нулевом состоянии, второй элемент И-ИЛИ 7 не срабатывает и не запустит второй одновибратор 15.

Первый 10 или второй 9 триггеры.не обнуляются, и счетчик 12 продолжает отсчитывать время задержки входного сигнала, значение которого соответствует коду числа, записанного на первый регистр 21.1Блок 16 сравнения производит сравнение значений выходов счетчика 12 с выходами коммутатора 20, который осуществляет подключение выходов первого регистра 21" при наличии уровня 1 на управляющем входе или выходов второго регистра 22 при. наличии уровня 0 на управляющем входе ° Уровень 1 управляющего входа коммутатора 20, соединенного с инверсным выходом третьего триггера 13, соответствует обну1001456

10 формула изобретения ленному состоянию третьего триггера

13, а уровень 0 — единичному. состоянию триггера 13, поэтому при обнуленном третьем триггере 13 к второй группе информационных входов блока

16 сравнения через коммутатор 20 5 всегда подключены выходы первого регистра 21, а при запущенном третьем триггере 13 — выходы второго регистра 22. При сравнении значений выходов счетчика 12 со значениями выхо- 1() дов первого регистра 21, соответствующих времени задержки входного импульса, блок 16 сравнения вырабатывает сигнал (фиг. 2, з), по заднему фронту которого третий триггер 13 устанавливается в единичное состояние (фиг. 2, и) и на выходе устройства начинает формироватЬся выходной сигнал. После перехода третьего триггера 13 из нулевого состояния в единичное к второй группе информационных .входов блока 16 сравнения через коммутатор 20 подключаются выходы второго регистра 22, определяющего длительность выходного задержанного импульса.5

При сравнении значений выходы счетчика 12 со значениями выходов второго регистра 22 блок 16 сравнения вырабатывает сигнал (фиг. 2,з),по заднему фронту которого третий григгер 13 устанавливается в нулевое состояние (фиг. 2, и) .

Таким образом, на выходе предлагаемого устройства формируется импульс, время задержки и длительность которого определяется информацией, предварительно записанной соответственно в первый 21 и второй 22 регистры.

При переходе третьего триггера 13 из единичного состояния (фиг. 2,и) его инверсный выход изменяет свое 4() состояние с нулевого на единичное..

Изменение состояния инверсного выхода третьего триггера 13 с нулевого на единичный через второй информационный вход второго элемента И-ИЛИ 7, воздействуя на второй одновибратор 15, который формирует на инверсном выходе сигнал с уровнем 0, обнуляющим ервый 10 или второй 9 триггеры и четчик 12 и подтверждающий нулевое состояние третьего 13 и четвертого 14 триггеров.

Устройство программируемой задержки импульсов готово для приема слеДующего ВхОДнОГО сиГнала, В случае необходимости изменения величин задержки и длительности выходных им пульсов относительно входных выходной импульс обрабатывается центральным блоком управления и после его окончания производится запись информации на первый 21 и второй 22 регистры, устанавливая новые значения величины задержки и длительности выходного импульса относительно входного, 65

Введение в предлагаемое устройство программируемой задержки импульсов двух одновибраторов, двух дешифраторов, блока срав нения, коммутатора, элемента ИЛИ и второго элемента И-ИЛИ позволяет по сравнению с известным формировать выходной задержанный импульс определенной длительности только в ответ на входной импульс, длительность которого соответствует нижнему и верхнему пределам допуска длительности входного импульса, что значительно повышает надежность работы предлагаемого устройства программируемой задержки импульсов, и исключает ложное срабатывание устроств обработки информации, в которых используется предлагаемое устройство программируемой задержки импульсов. устройство программируемой задержки импульсов, содержащее генератор, счетчик, два. регистра, четыре триггера, два элемента И, два элемента И-НЕ, элемент И-ИЛИ и инвертор, вход которого соединен с выходом; генератора, с первым входом первого элемента И-НЕ и с вторым информационным входом элемента И-ИЛИ, а выход — с первым информационньм входом элемента И-ИЛИ и с первым входом второго элемента

И-НЕ, второй вход которого соединен с третьим управляющим входом устройства и с вторым входом первого элемента И-НЕ, третий вход — с первым входом второго элемента И и с инверсным выходом первого триггера, а выход — с входом записи второго тригге ра, обнуляющий вход которого соединен с выходом второго элемента И, прямой выход — с вторым управляющим входом элемента И-ИЛИ, а инверсный выход — с первым входом-.первого элемента И и с третьим входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом записи первого триггера, обнуляющий вход которого соединен с выходом первого элемента И, а прямой выход — с первым управляющим входом элемента И-ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, обнуляющий вход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и с Обнуляющим входом третьего триггера, прямой выход которого соединен с выходом устройства, первый и второй управляющие входы устройства соединены соответственно с управляющими входами первого и второго регистров, информационные входы которых соединены с информационными входами устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, в него введены два одновибратора, два дешифра11

12

1001456 тора, блок срав нения, коммутатор, элЕмент ИЛИ и второй элемент И-ИЛИ, первый информационный вход которого через первый одновибратор соединен с третьим управлякицим входом устройства, второй информационный вход — с инверсным выходом третьего триггера и с управляющим входом коммутатора, третий информационный вход — с управляющим входом первого регистра, выход — через второй одновибратор с 10 обнуляющими входами счетчика и четвертого триггера, а управляющий входс инверсным выходом четвертого триггера, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и вто- 15 рой входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго дешифраторов, входы которых соединены с выходами счетчика и с первой группой информационных входов блока с рав не ния, выход которого соединен со счетным входом третьего триггера, а вторая группа информационных входовс выходами коммутатора, первая и вторая группы информационных входов которого соединены соответственно с выходами первого и втор >го регистров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 875608, кл. Н 03 К 5/1 53, 13. 02.80.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3217284/18-24, кл. Н 03 К 5/153, 11.06.82.

1001456

Юыоо ииершпо ра 1 юыуЯ.

uwÓ pn7 pa У

ЮкоЯюй

Ф п уье

Юмодлероого юеnewma

У-///Е

Пр® ой/

ЮЯ перЕ го ауие гера й7

Фи&рою

Фюй Я первого лриггеОа юмод ме/ю/бм и-й@ аоо лба фа&а сия 1/

Фаад

r1lppnF8ло мрог гера Q о bppc лод

&ра бибратора 1б

Состави:ель A. Титов

Техред Т.Фанта Корректор В Бутяга

Редактор

Н. Ковалева

Заказ 1444/74

Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4