Генератор тактовых импульсов

Генератор тактовых импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

тъ еа °

5 (%1"ею М Ь Л

Союз Советскик

Соцкалнстическнк

Республик

О П И С А Н И Е < 752312

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

6 у/ г с. (6! ) Дополнительное к авт. свкд-ву(22) Заявлено 03.07.78 (21) 2639608/18-24 (g1) Щ КЛ.

Q 06 Р 1/04 с присоединением заявки РЙ—

Веудерстеенный кемнтет (23 } Приоритет— но делам нзебретеннй н еткрытнй

ОпУбликовано 30,07.80.Бюллетень Рй 28 (5Д) уд(681 327 .2(088.8) йата опубликования описания 02.08.80. (72) Авторы изобретения

Л. Н. Герасимов, Ю, Д. Друзь и Л. Т. Сапега (71) Заявитель (54) П.:НЕРАТОР ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к вычислитель- ной технике и может быть использовано в устройствах управления.

Известно устройство для генерирования тактовых сигналов, содержащее генератор импульсов, счетчик, дешифратор„

5 регистр, промежуточный и выходной сумматор, пересчетную схему, триггер и ло» гические элементы И, ИЛИ (11.

Недостатком известного устройства является его конструктивная сложность и, как следствие, высокая стоимость и низкая надежность работы, кроме того, на нем невозможно получить высокочас15 тотные импульсные последовательности из-эа инерционности большого количест ва последовательно включенных элементов схемы.

Известен генератор с логической схе» мой, который содержит четыре двухвхо довые схемы совпадений, выход каждой иэ которых соединен с двумя другими схемами (2j.

Недостатком этого устройства является то, что оно формирует выходные имйульсные последовательности с взаимным ! перекрытием Ilo фазе. В большинстве устройств управления используются тактовые сигналы, полностью не совпадающие по фазе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор тактовых импульсов, содержащий

}1 триггеров с раздельными входами, вы ходы которых; соединены с первыми вхо дами соответствующих элементов И -НЕ, выходы каждого элемента И-НЕ подклвз чены ко входам остальных элементов

И-НК (З).

Данное известное устройство арми рует импульсные последовательности, не совпадающие по фазе.

Недостатком его является конструктив» ная сложность, а также ограниченная об» ласть применения, обусловленная отсутствием возможности управления началом и концом генерации тактовых импульсов, 3 75 т. е. устройство генерирует импульсы в течение всего того времени, пока на него подается напряжение питания.

11ель изобретения - упрощение устройства и расширение области его применения за счет возможности управления началом и концом генерации импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе тактовых импульсов, ° Всодержащем tl триггеров с раздельными входами, выходы которых соединены с с первыми входами соответствующих алементов И-НЕ, выходы каждого элемента И-.НЕ подключены ко входам остальных алементов И-НЕ, выходы каждого из элементов И-НЕ подключены к первому входу установки в "0" соответствующего триггера и к первому входу установки в 1 последутощего триггера, шина сигнала "Сброс" соединена со вторыми входами установки в "0" всех триггеров, а шины сигналов "Пуск подключены ко вторым входам установки в "1 соответствующих триггеров.

На фиг. 1 приведена функциональная схема генератора для случая, когда число фаз импульсных последовательностей

J3 — 3; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Генератор тактовых импульсов содержит триггеры 1, 2, 3, элементы 4, 5, 6, -HE . шины 7, 8, 9 сигналов "Пуск, шину 10 сигнала Сброс, шины 11„12„

13 выходных тактовых чоследовательностей импульсов.

Каждый триггер может быть выполнен на двух элементах И-HE. Выходы триггеров 1, 2, 3 соответственно связаны с первыми входами элементов И-НЕ

4, 5, 6. Выход элемента И-НЕ 4 соединен со вторыми входами алементов

-HE 5, 6, с первым входом установки в "0 триггера 1 и первым входом установки в "Х" триггера 2. Выход элемента 5 -HE соединен со вторым входом элемента 4 И-НЕ, третьим входом элемента 6 И-НЕ, первым входом установ» ки в О» триггера 2 и первым входом установки в 1" триггера 3. Выход элемента 6 И-НЕ соединен с третьими вхо/ дами элементов 4, 5, И-НЕ, с первым входом установки в "0 триггера 3 и с первым входом установки в 1" триггера

1. Шины 7, 8, 9 сигналов "Пуск соответственно связаны со вторыми входами установки в 1" триггерОВ 1, 2, 3. Шина 10 cw ала "Сброс" подключена ко

231 4 вторым входам установки в "0 триггеров 1, 2, 3. для пояснения принципа работы выбирают такую алементную базу, в которой каждый элемент И-HE срабатывает от

5 сигналов высокого уровня (около + Еп„ а каждый триггер реагирует на сигналы низкого уровня (около 0 В).

Устройство работает следующим обраf0 Зом, 15

В исходном состоянии, как показано на фиг. 2, на шине 10 в промежутке времени от t р до 1 низкий уровень напряжения, на шинах 7, 8, 9 - высокий. От низкого уровня шины 10 триггеры 1, 2, 3 установлены в нулевое состояние, т. е. на их нулевых выходах высокий уровень напряжения, а на единичных — низкий, поэтому на выходах элементов 4, 5, 6

И-НŠ— высокие уровни напряжений.

В момент времени 1 на шине 10 низкий уровень напряжения меняется на высокий, при этом состояние триггеров не изменяется до момента времени t< .

Если в момент времени 1 на шине

7 установить низкий уровень напряжения то к моменту времени 1 создаются условия для срабатывания элемента 4

И-НЕ. Промежуток времени между и обусловлен задержкой срабатывания элемента 4 И-НЕ. С выхода элемента

4 И-HE сигнал низкого уровня поступает на выходную шину 11, а также на установку в нулевое состояние триггера 1 и в единичное состояние триггера 2. По этому сигналу в момент времени т. е. с некоторой задержкой, обусловленной инертностью триггеров 1 и 2, триггер 1 устанавливается в нулевое состояние, а триггер 2 - в единичное. С выхода триггера 1 на вход элемента 4 ИНЕ поступает низкий уровень напряжения, поэтому в момент времени tg (с некоторой задержкой) на выходе элемента 4

И-НЕ низкий уровень напряжения меняется на высокий.

B момент времени tg создаются условия для срабатывания элемента 5 -HE.

В момент времени t6, т. е. с задержкой, обусловленной инерционностью элемента 5 И-НЕ, на его выходе появляется низкий уровень напряжения, С выхода элемента 5 И-НЕ сигнал низкого уровня поступает на выходную шину 12, на установку в "0" триггера 2 и на установку в 1 триггера 3.

В момент времени t.-, т. е. с некоторой задержкой, триггер 2 устанавливает5 7523 ся в нулевое состояние, а триггер - в единичное, а в момент времени t, т.е. с задержкой, на выходе элемента 5 И-НЕ низкий уровень напряжения меняется на высокий. Аналогично описанному выше, в момент времени t на выходе элемен.. L та 6 И-НЕ высокий уровень напряжения меняется на низкий. Этот сигнал поступает на выходную шину 13, триггер 3 устанавливается в "0", а триггер 1 в go

"1 . Процесс генерации импульсов повторяется до появления на шине 10 сигнала Сброс" в момент времени,о, при котором триггеры 1, 2, 3 одновременно устанавливаются в состояние О, и про- 1s цесс генерации импульсов прекращается.

Генератор начинает работать снова после появления на любой из шин 7, 8, 9 сигнала "Пуск", при этом первый импульс появляется на той выходной шине, щ которая управляется через элемент И-НЕ триггером, установленным в единичное состояние сигналом "Пуск .

Построение rl — фазного генератора производится наращиванием схемы, при- 25 веденной на фиг. 1, соответствующим количеством триггеров и элементов И»»НЕ.

Число триггеров и элементов И«НЕ будет соответственно равно rl, причем каждый элемент И-НЕ будет содержать по и 30 входов

Частота генерации импульсов определяется инерционностью элементной базы, но может подбираться введением элементов задержки, например, из m пар последовательно соединенных инверторов (rn«1, 2... ); подключаемых между выходами элементов И-HE и цепями управления триггеров (на схеме не показано). 40

Предлагаемое устройство, по сравнению с известным, реализуется меньшим количеством оборудования, так как не

12 6 содержит в своем составе избыточных

1 узлов - генератора прямоугольных импульсов и блока управления, Кроме того, позволяет управлять началом и концом генерации импульсов с любой фазы, поэтому оно может найти применение как в качестве обычного генератора высокочастотных тактовых импульсов, так и в качестве генератора пачек импульсов, сдвинутых во времени относительно друг друга.

Формула изобретения

Генератор тактовых импульсов, содер-, жащий П триггеров с раздельными входами, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И

И-НЕ, выходы каждого элемента -HE подключены ко вхoaaM остальных элементов И-НЕ, отличающийся. тем, что, с целью упрощения устройства и расширения области его применения за счет возможности управления началом и концом генерации импульсов, выходы каждого из элементов И HE подключены к первому входу установки в О" соответствующего триггера и к первому входу установки в 1 последующего триггера, шина сигнала Сброс соединена со вторыми входами установки в "0 всех триггеров, а шины сигналов "Пуск подключены ко вторым входам установки в 1 соответствующих триггеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

14 389502, кл. C 06 1/04, 1971

2. Патент США N 3350659, кл. 331 57, 1967.

3. Патент США N 3740660, кл. 331-45, 1973 (прототип) °

Составитель Н. Жигалова

Редактор Л. Веселовская Техред М. Кузьма Корректор М. Шароши

Заказ 4746/7 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытия

113035, Москва, ЖЭ5, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4