Устройство для генерации пачек импульсов

Устройство для генерации пачек импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике, автоматике , телемеханике и системах сбора информации . Цель изобретения - расшире-, ние функциональных возможностей и повыше ше надежности функционирования устройства. Для достижения цели в устройство введены регистр 4,- блок 7 формирования кодов, формирователи 6,11 и 17 импульсов и дешифратор 16. Устройство также содержит генератор 1 импульсов, элементы И 2 и 5, тригтеры 3 и 12, элементы ИЛИ 8 и 13, элементы 9 и 14 задерж- -.ки, счетчики 10 и 15 импульсов., Введение в.устройство дополнительных элементов обеспечивает возможность изменять параметры отдельных пачек импульсов, что расширяет его функциональные возможности. 1 шт.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 Н 03 К 3/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстбенный Комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2l) 3729988/24-21 (22) 27.04.84 (46) 07.05.86. Бюл. N 1? (71} Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им.С,M.Êèðîâà (72) Е.Н, Бантюков, О.С.Попов и В.П.Унтилов (53) 621.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 103416!, кл. Н 03 К 3/64, 1982. Авторское свидетельство СССР

Ф 884096, кл. В 03 К 3/84, 1980. (5ф) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ ПАЧЕК

ИИПУЛЬСОВ (52) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике,- автомати„.SU„, 122994S А 1 ке, телемеханике и системах сбора информации. Цель изобре тения — расширение функциональных возможностей и повышение надежности функционирования устройства. Для достижения цели в устройство введены регистр 4, блок

7 Формирования кодов, формирователи

6,11 и 1? импульсов и дешифратор 16.

Устройство также содержит генератор

1 импульсов, элементы И 2 и 5, триг геры 3 и 12,,элементы ИЛИ 8 и 1 3, элементы 9 и 14 з адерж:ки, счетчики 10 и 15 импульсов ..

Введение в .устроиство дополнительных элементов обе спечивае т возможно с ть изменять параметры отдельных пачек импульсов, что расширяет его Функциональные возможности. 1 ил .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике, автоматике, телемеханике и системах сбора информации.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет получения возможности изменять параметры отдельных пачек импульсов и повышение надежности функционирования устройства.

На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства для генерирования пачек импульсов.

Устройство для генерации пачек импульсов содержит генератор 1 импульсов, первый элемент И 2, первый триггер 3, регистр 4, второй элемент

И 5, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И 2 и с выходом генератора 1 импульсов, первый формирователь 6 импульсов, блок 7 формирования кодов, на первые входы которого подключены выходы регистра 4, первый элемент ИЛИ 8, первый элемент 9 задержки, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 8, 12299

1О

20 первый счетчик 10 импульсов, на вычитающий вход которого подключен выход элемента И 5, на информационные входы подключены первые выходы блока

7 формирования кодов, а на вход записи информации в параллельном виде подключен выход элемента 9 задержки, второй. формирователь 11 импульсов, вход которого соединен с выходом переполнения при вычитании (выходом

BR) счетчика 10, второй триггер !2, второй элемент ИЛИ 13 первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 8 и с выходом формиро3О вателя 6 импульсов, вход которого со единен со вторым входом элемента И 5 и с единичным выходом триггера 3, второй элемент 14 задержки, вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ 13 и со входом записи информации в параплельном виде регистра 4, второй счетчик 15 импульсов, вход запиторого соединен с выходом элемента

14 задержки и с третьим входом триггера 12, дешифратор 16, первый вход которого соединен со вторым входом триггера 12, с выходом формирователя 11 импульсов, со вторым входом элемента ИЛИ 8 и с вычитаннцнм входом счетчика 15, выходы которого подклюси информации в параллельном виде ко- О

48 2 чены ко вторым входам дешифратора 16, выходы которого, за.исключением выхода "0", соединены со вторыми входами блока 7 формирования кодов, втоЪ рые выходы которого подключены к информационным входам, начиная со второго счетчика 15, первый информационный вход которого соединен с нулевой шиной, третий формирователь 17 импульсов, вход которого соединен с выходом "0" дешифратора 16, первую входную шину 18 "Сброс", которая подключена к первым входам триггеров 3 и 12,.вторую входную шину 19 "Пуск", которая соединена со вторым входом элемента И 2, выход которого подключен ко второму входу триггера 3, нулевой выход которого соединен с третьим входом триггера 3 и с, третьим входом элемента И 2, третьи входные шины 20-1, 20-2,..., 20-к, которые подключены к информационным входам регистра 4, выходную шину 21, которая соединена с единичным выходом триггера 12, нулевой выход которого подключен к четвертому входу триггера

l2, выход формирователя 17 импульсов соединен со вторым входом элемента

ИЛИ 13.

Блок 7 формирования кодов содержит блоки 22 элементов И, первые входы элементов И каждого блока соединены между собой и с соответствующим одним из первых входов блока 7, вторые входы элементов И, имеющих одинаковый номер в блоках 22, соединены между собой и с соответствующим одним из вторых входов блока 7, первый преобразователь 23 кодов, на входы которого подключены выходы элементов

И блоков 22, второй преобразователь

24 кодов, входы которого соединены с первыми входами блока 7, на первые выходы которого подключены выходы преобразователя 23, а на вторые— выходы преобразователя 24.

Триггеры 3 и 12 работают по вторым тактовым входам от задних фронтов импульсов, поступающих на эти входы, Триггер 3 по первому и триггер 12 по первому и третьему входам перебрасываются в соответствующее положение при поступпении импульса на этот вход (это R- u S-входы).

Счетчики 10 и 15 по вычитающим входам работают от передних фронтов импульсов, поступающих на эти входы.

При поступлении импульса на вход за3. 1229 писи информации в параллельном виде (WR-вход) счетчиков 10 и 15 и регистра 4 в них записывается код информации, находящейся на информационных входах этих элементов. На выходе счетчика 10 (выходе BR) сигнал появляется в том случае, если счетчик 10 находится в нулевом положении и на вычитающем входе отсутствует импульс (т,е. после окончания импуль- 10 са, установившего счетчик в нулевое положение).

При появлении единичного импульса на первом входе (E-входе) дешифратора 16 последний закрывается, т.е. на всех его выходах исчезают сигналы.

Формирователи 6,11 и 17 импульсов выдают импульс длительностью t npu появлении сигнала на их входах, т.е. по переднему фронту сигнала, появляю. 2о щегося на их входе. Длительность импульсов й, выдаваемых формирователями 6,11 и 17, выбирается не меньше необходимой для срабатывания любого элемента схемы устройства. 25

Преобразователи 23 и 24 предназначены для преобразования входного кода (кода, поданного на шины 20-1, 20-2,... 20-к и записанного в регистр

4) в двоичный код.

Так как в пачке импульсов количество импульсов и пауз одинаково (с учетом паузы после последнего импульса, которая является одновременно и паузой между пачками импульсов и код З которой выдается блоком 7 по сигналу с выхода "1" дешифратора 16) то вторые выходы блока 7 (выходы преобразователя кодов 24) подключаются к информационным входам счетчика 15 со сдвигом на один разряд. в сторону старшего разряда и, таким образом, хотя блок 7 выдает код количества импульсов в пачке, в счетчик 15 записывается суммарное количество им- 15 пульсов и пауз, равное удвоенному количеству импульсов в пачке.

Первая входная шина 18 "Сброс" предназначена для установки устройства в исходное состояние. Вторая входная шина 19 "Пуск" предназначена для включения устройства в работу.

На шины 18 и 19 необходимо подавать импульс, длительность которого не меньше периода импульсов генератора 1.

На третьи входные шины 20-1, 202, ° .., 20-к подается код, определяю948 4 щий количество импульсов в пачке и длительности каждого импульса и паузы в пачке. Код на шинах 20-1, 202,..., 20-к должен находиться постоянно, изменение значения кода на шинах 20-1, 20-2,..., 20-к может производиться в произвольные моменты времени, кроме момента записи информации в регистр 4, т.е. кроме момента действия импульса с выхода элемента ИЛИ 13.

Устройство для генерации пачек импульсов работает следующим образом.

Устройство формирует пачки импульсов, длительность импульсов и пауз в которых определяется двоичным кодом, выдаваемым блоком 7 на первые выходы и записываемым в счетчик 10, и равна

МТ, где М - десятичное число, двоичный код которого записывается в счетчик 10, Т вЂ” период. импульсов генератора.l. Количество импульсов в пачке равно числу, двоичный код которого выдается на вторые выходы блока

7 и записывается в счетчик 15.

Принцип работы устройства состоит в том, что перед выдачей каждой пачки, во время паузы генератора 1, в регистр 4 записывается код, находящийся на шинах 20-1,..., 20-к, который преобразуется в двоичный код количества импульсов, записывается в счетчик 15 и, в зависимости от положения дешифратора 16, преобразуется в двоичный код длительности импульсов и пауз пачки, записываемый в счетчик 10. Таким образом, каждый импульс, пауза между импульсами и пауза после пачки формируется в соответствии со своим запрограммированным кодом. В том случае, если после начала формирования пачки на входных шинах 20-1, 20-2,..., 20-к изменяется код, то пачка продолжает формироваться в соответствии с прежним кодом и только следующая пачка импульсов будет формироваться в соответствии с изменившимся кодом.

Для случая, когда на шины 20-1, 20-2,..., 20-к подается позиционный код, т.е. код, при котором имеется единица только в одном разряде, устройство работает следующим образом.

При появлении кода на первых входах блока 7 (или, что то же самое) на выходах регистра 4 подготавливается к открыванию один из блоков 22 элементов И и срабатывает преобразо5 12299 ватель кодов 24, на выходах которого и на вторых выходах блока 7 появляется двоичный код количества импульсов в пачке. Количество. Импульсов в пачке записывается в счетчик 15 и дешифрируется дешифратором 16. Сигнал с соответствующего выхода дешифратора 16, поступая на вторые входы блока 7, открывает полностью один из элементов И блока 22, который под- 10 гатовлен сигналом с одного из первых входов блока 7, и сигнал с выхода этого элемента И поступает на вход преобразователя 23, на выходах которого и на первых выходах блока 7 по- 15 является код длительности импульса.

Далее при изменении содержимого счетчика 15 меняются сигналы на выходах дешифратора 16, открывая каждый раз другой элемент И этого же блока из 20 блоков 22, и сигнал с выхода открытого элемента И, поступая на другой вход преобразователя 23, формирует на его -выходах и на первых выходах блока 7 другой код (код длительности 25 очередного импульса или паузы). В моменты, когда действует импульс на первом входе дешифратора 16 или когда в счетчике 15 будет записана число "0" и появляется сигнал на выходе 30

"0" дешифратора 16, закрываются все элементы И подготовленной группы, одного из блоков 22, на выходах преобразователя 23 и на первых выходах блока

7 исчезает код.

В исходном состоянии устройства для генерации пачек импульсов триггеры 3 и 12 находятся в нулевом положении, Полажение регистра 4 и счетчиков 10 и 15 произвольное (для опреде- 40 леннасти при вычерчивании временных диаграмм примем, что они находятся в нулевом положении).

После включения питания устройство устанавливается в исходное состоя-45 ние подачей сигнала на шину 18. Далее подается код на шины 20, а после этого — сигнал на шину 19 "Пуск", при этом открывается элемент И 2 и импульс генератора 1 поступает на 50 второй (тактовый) вход триггера 3.

В момент окончания импульса генератора 1, па его заднему фронту, триггер 3 устанавливается в единичное положение, открывается элемент И 5, 55 закрывается элемент И 2 и формирователь 6 выдает импульс по переднему фронту сигнала с единичного выхода

48 б триггера 3. Импульс с выхода формирователя 6 через элемент ИЛИ 8 запускает элемент 9 задержки, а через элемент ИЛИ 13 запускает элемент 14 задержки и, поступая на вход разрешения записи информации в параллельном виде регистра 4, записывает в регистр

4 код, находящийся на шинах 20. Код с выхода регистра 4 поступает на входы блока 7 формирования кодов, на вторых выходах которого появляется двоичный код количества импульсов в пачке. При этом, если счетчик 15 импульсов не находится в нулевом положении, появляется двоичный код и на первых выходах блока 7, однако этот код на работу устройства на влияет, Через время i « после запуска на выходе элемента 14 появляется импульс, который устанавливает в единичное положение триггер 12 и, поступая на вход записи информации в параллельном виде счетчика 15, записывает в счетчик 15 код количества импульсов в пачке. На шине 21 начинается формирование первого импульса пачки, появляется сигнал на выходе дешифратора 16, соответствующий удвоенному количеству импульсов в пачке, при этом в группе элементов И блоков

22 блока 7, подготовленной к открытию сигналом с одного из первых входов блока 7, открывается соответствующий элемент И, сигнал с выхода которого поступает на вход преобразователя кодов 23, на выходах последнего и на первых выходах блока 7 появляется двоичный код длительности первого импульса пачки. Через время задержки,, после запуска появляется импульс на выходе элемента 9, который, поступая на вход записи информации в параллельном виде счетчика 10 записывает в него код длительности импульса.

Формирование двух полных пачек импульсов и начало формирования третьей пачки импульсов происходит сле1 дующим образом.

Первая пачка состоит из импульса длительностью ЗТ и паузы после пачки длительностью Т, вторая — из двух импульсов и двух пауз — первый импульс длительностью Т, первая пауза (пауза после импульса), длительностью"

2Т, второй импульс и вторая пауза (пауза после пачки) длительностью Т.

Третья пачка включает импульс дли7 )229 тельностью Т, а во время паузы (после импульса) появляется сигнал на шине 18, устанавливающий устройство в исходное положение. После открытия элемента И 5 во время паузы генератора 1, как описано выше, в счетчики 10 и 15 записаны коды соответственно длительности первого импульса.

Импульсы генератора I поступая через элемент И 5 на вычитающий вход 1О счетчика 10, уменьшают каждый по своему переднему фронту на "единицу"

: содержимое счетчика 10. После третьего импульса в счетчике 10 оказы, вается записанным число 0", в мо- I5

I мент окончания третьего импульса, при появлении паузы, появляется сиг.нал на выходе счетчика 10 (выходе

BR) и формирователь Il выдает импульс, который устанавливает триггер 20

12 в нулевое положение, при этом на шине 21 оканчивается формирование первого импульса пачки, закрывает дешифратор 16, запускает через элемент ИЛИ 8 элемент 9 задержки и цо 25 своему переднему фронту вычитает

"единицу" из содержимого счетчика 15. . В момент окончания импульса с выхода формирователя 11 открывается дешифратор 16 и на одном иэ его выходов зо (номер которого на "единицу" меньше, чем при формировании импульса, т.е. в описываемом случае на выходе "l") появляется сигнал, открывается другой элемент И в той же группе элемен35 тов И блоков 22 и на первых выходах блока 7 появляется код длительности паузы после пачки (в данном случае код числа "1"). Через время < после запуска импульс с выхода элемента 9 записывает в счетчик 10 код длительности паузы.

Импульсы с выхода элемента И 5, поступая на вычитающий вход счетчика 10, уменьшают его содержимое на 45

"единицу" каждый. В данном случае после первого импульса в счетчике 10 окажется число "0", и при появлении паузы после импульса генератора .1 появляется сигнал на выходе счетчика 10 (выходе BR), формирователь 11 выдает импульс, который устанавливает триггер 12 в единичное положение, на шине 21 при этом начинается формирование импульса следующей пачки, закрывает дешифратор 16, на выхоДах которого исчезают сигналы, запускает через элемент ИЛИ 8 элемент 9 задерж948 8 ки и вычитает "единицу" из содержимого счетчика 15, в котором оказывается записанным число "0" °

В момент окончания импульса с выхода формирователя 11 открывается дешифратор 16 и на его выходе "0" появляется сигнал, который запускает формирователь 17, импульс с выхода которого через элемент ИЛИ 13 запускает элемент 14 задержки.и поступает на вход записи информации в параллельном виде регистра 4, записывая в него код, находящийся на шинах

20 (в описываемом случае его значение изменилось во время формирования первой пачки импульсов) ° При этом на вторых выходах блока 7 появляется новый код. Далее, через время заъ держки c +. после запуска импульс с выхода элемента 14 подтверждает единичное положение триггера 12 и записывает в счетчик 15 новый код удвоенного количества импульсов в пачке. На выходе "0" дешифратора 16 исчезает сигнал и появляется сигнал на одном из других выходов дешифратора 16 (в описываемом случае — на выходе "4"), открывается соответствующий элемент И в одном из блоков преобразователя 23, подготовленный к открытию сигналом с соответствующего первого входа блока 7, на первых выходах которого появляется новый код (код длительности первого импульса второй цачки). Через время л с 4, после запуска на выходе элемента 9 появляется импульс который записывает в счетчик 10 код длительности первого импульса второй пачки (в описываемом случае код числа "1").

Импульс с выхода элемента И 5 вы" читает из содержимого счетчика 10

"единицу" и в нем оказывается запи-. санным число "0". В момент окончания импульса с выхода элемента И 5 появляется сигнал на выходе счетчика 10

S (выходе BR), и формирователь 11 выдает импульс, который устанавливает в нулевое положение триггер 12, эаI крывает дешифратор 16, запускает через элемент ИЛИ 8 элемент 9 задержки и вычитает "единицу" из содержимого счетчика 15 (в нем оказывается записанным число "3"). Через время,,, импульс с выхода элемента 9 записывает в счетчик 10 код длительности паузы (в описываемом случае это число "2").

Далее, аналогично описанному, формируется первая пауза, второй импульс и вторая пауза и записываются в счетчики 10 и 15 коды соответственно длительности первого импульса 5 третьей пачки и удвоенное количество импульсов третьей пачки. Потом, аналогично описанному, формируется первый импульс третьей пачки и записывается в счетчик 10 код длительности паузы. Появившийся во время формирования паузы на шине 18 "Сброс" импульс устанавливает в нулевое положение триггер 3, при этом закрывается элемент И 5 и подтверждается нулевое <5 .положение триггера 12 (или триггер

12 устанавливается в нулевое положение, если сигнал на шину 18 поступает во время формирования импульса) °

Устройство возвращается в исходное состояние.

В том случае, если во время работы устройства в момент поступления импульса на вход параллельной записи информации регистра 4 на входных шинах 20-1, 20-2,..., 20-к окажется нулевой код, то и на выходах блока 7 окажется нулевой код и тогда счетчики 10 и 15 останутся в нулевом поло†30 женин, а так как с выхода элемента И 5 продолжают поступать импульсы, то устройство выдает пачку импульсов, в которой импульсы и паузы между ними будут иметь максимально возможную З5 при данной емкости счетчика 10 длиk тельность, т. е. „=t„=2 Т (где к— разрядность счетчика 10), а количество импульсов в пачке будет равно максимально возможному при данной рМВ кости счетчика 15, т. е. N = 2 (где  — разрядность счетчика 15) .

Формула иэ обретения

Устройство дЛя генерации пачек импульсов, содержащее генератор импульсов, первый и второй элементы И, первые входы которых подключены к выходу генератора импульсов, первый триг-5р гер, единичный выход которого подключен к второму входу второго элемента

И, первый счетчик импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый и второй 51 элементы ИЛИ, первый и второй элеменВНИИПИ Заказ 2459/58

9 1229948 10 ты задержки, второй счетчик импульсов, второй триггер, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности функционирования, в него введены регистр, блок формирования кодов, первый, второй и третий формирователи импульсов и дешифратор, нулевой выход которого подключен к входу третьего формирователя импульсоВ выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго элемента задержки и с входом разрешения записи информации регистра, выходы регистра соединены с первымн входами блока формирования кодов, первые выходы которого подключены к информационным входам первого счетчика импульсов, выход которого подключен к входу второго формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом второго триггера, с первым входом первого элемента ИЛИ, с вычитающим входом второго счетчика импульсов и с перBblM входом дешифратора, выходы кото,рого, кроме нулевого выхода„ подклю" чены к вторым входам блока формиро вания кодов, вторые выходы которого подключены к информационным входам, начиная со второго, второго счетчика импульсов, первый информационный вход которого соединен с нулевой шиной, а выходы соединены с вторыми входами дешифратора, вход записи информации второго счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента ,задержки н с вторым входом второго триггера, третий вход которого соединен с первым входом первого триггера, единичный выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента

ИЛИ через первый .элемент задержки подключен к входу записи информации первого счетчика импульсов, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого триггера, нулевой выход которого подключен к третьему входу этого триггера и к второму входу первого элемента И, нулевой выход второго триггера соединен с четвертым входом этого триггера.

Тираж 816 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4