Формирователь-распределитель синхронизирующих сигналов

Формирователь-распределитель синхронизирующих сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ 4зг1кн патентно"T „, ",..., " ". н еская о. элиоте:,.;; 1,д

Союз Советских

Социалистических

Республик и

<,,781802

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 141178 (21) 2700614/18-24 (51) М. Кл. с присоединением заявки ¹

G 06 F 1/04

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.1180. Бюллетень ¹ 4 3

Дата опубликования описания 231180 (53) УДК 681. 3 (088.8) (72) Автор изобретения

A.Ñ. Саакян (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ СИНХРОНИЗИРУЮ".,ИХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для органиэации системы синхронизации в работе ЭВМ.

Известен мультивибратор с кварцевой стабилизацией частоты, который может быть использован в качестве формирователя синхросигналов (1).

Это устройство имеет ограниченные возможности, так как с его помощью невозможно организовать количество, фаз стабильных более двух. Кроме того, в этом мультивибраторе применяются конденсаторы. Время заряда на конденсаторах до определенного порогово-15 го напряжения меняется с изменением питающего напряжения, что ухудшает стабильность параметров синхросигнала.

Известен генератор с запаздывающей20 обратной связью, выполненной на радиочастотном кабеле. В этом генераторе вход логического элемента НЕ подключен через последовательно соединенные элементы задержки к своему выходу. B 25 качестве элементов задержки применены отрезки радиочастотного кабеля.

Длительность импульсов на выходе такого генератора равна половине периода Т генерации, т.е. равна суммарной 39 т

2 задержке всех элементов задержки. Этот генератор имеет возможность выполнения функции распределителя без внесе. ния каких-либо изменений.

Отличительным признаком этого ге- нератора является соединение входа и выхода любого из элементов задержки (один — непосредственно, а другой— через инвертор) к входам дополнительного элемента 2И, на выходе которого обеспечивается формирование синхросигнала, отлйчающегося по фазе и по длительности от импульсов на выходе генератора. Путем увеличения количества таких формирователей на дополнительных элементах 2И, возможно обеспечить симметричное распределение импульсов по фазам f2).

В связи с появлением логических элементов, работающих на более высоких частотах, повышается требование к стабильности динамических параметров синхросигналов.

Наиболее близким к предлагаемому является формирователь-распределитель синхронизирующих сигналов, содержащий генератор данной частоты с нерегулируемой длительностью импульса, равной длительности паузы, выполненный на двух последовательно соединен

781802 ных элементах задержки, включенных между входом и выходом логического элемента НЕ, формирователь импульса нужной длительности, выполненный на: элементе 2И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу элемента HE генератора, а второй — к точке между пер5 выми и вторыми элементами задержки генератора и формирователь сдвига по времени между импульсами на выходах распределителя, выполненный на элементах задержки, количество которых йа один элемент меньше, чем количество выходов распределителя. В известном формирователе-распределителе количество выходов равно двум и соответственно количество элементов за- 15 держки для формирователя сдвига между этими выходами равно единице. Вход третьего элемента задержки соединен с выходом элемента 2И-НЕ формирователя длительности импульсов, а вход 2О и выход этого же элемента задержки йодключены к выходам формирователя распределителя. В качестве элементов задержки используются отрезки высо,кочастотндго кабеля, которые в сумме должны обеспечить задержку во времени, равную — + (N-1), где Т вЂ” период генерации синхросигналов на любом из выходов, а М вЂ” количество выхо- дов формирователя-распределителя.устройство обладает относительно высокой 30 стабильностью динамических параметров синхросигналов, достигнутой путем уменьшения количества логических элементов, работающих последовательно в цепи формирования синхросигна- 35 лов, до двух (3 ).

Недостатком этого устройства является сложность из-за применения высокочастотного кабеля большой длины и относительно низкая стабиль- 4О ность динамических параметров синхроимпульсов из-за наличия двух логических элементов, работающих последо вательно в процессе формирования синхросигналов. цель изобретения — повышение ста- 45 бильности динамических параметров сИнхросйгналов и упрощение схемы.

Для достижения поставленной цели формирователь-распределитель синхронизирующих сигналов, содержащий эле- 50 мент И-НЕ, выход которого подключен к цепочке последовательно соединенн ж элементов задержки, входы которых, кроме второго, подключены к выходам распределителя, содержит RS- Я триггер, первый вход элемента И-НЕ соединен с выходом первого элемента задержки и с R-входом RS-триггера, второй вход элемента И-НЕ соединен с выходом последнего элемента задерж- О .ки и с 5-входом RS-триггера, третий вход элемента И-НЕ соединен с единич ныл выходом RS-триггера.

На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема формиро,вателя-распределителя синхросигналов с четырьмя выходами, ыа фиг. 2 показаны временные диаграммы работы формирователя-распределителя с четырьмя, тремя и двумя выходами.

Формирователь-распре 1елитель содержит последовательно соединенные элементы, 1-5 задержки.

Количество элементов задержки на единицу больше,.чем количество выходов формирователя-распределителя. На элементах И-НЕ 6 и 7 организован RS" триггер. Вход элемента 1 задержки соединен с выходом элемента И-НЕ 8.

Первый вход элемента И-НЕ 8 соединен с выходом элемента 1 задержки, со входом элемента 2 задержки и со входом R RS-триггера, т.е. с одним из входов элемента И-НЕ б.

Второй вход элемента И-НЕ 8 соединен с выходом последнего элемента задержки, в данном случае с выходом элемента 5 задержки и со входом S

RS-триггера, т.е. с одним из входов элемента И-НЕ 7. Третий вход Элемента И-НЕ 8 соединен с единичным выходом RS-триггера (выходом элемента ИНЕ 7). Входы элементов задержки 1,3, 4, 5 подключены к выходам формирователя-распределителя. При установлении норм для элементов задержки и описания работы устройства принимается, что задержка переключения элемента И-не 8 ((„) равна О. В дальнейшем она учитйвается после описания принципа работы устройства.

Для органиэации симметричного сдвига по фазе между выходами устройства, задержка элемента 1 задержки равна задайной длительности синхросигнала („ п ), задержка элемента 2 задержки берется равной — -t><> H

Т равной задержке последнего элемента задержки, в данном случае задержке элемента 5 задержки. Задержки остальных элементов задержки 3 и 4 равны между собой и равны каждая сумме задержек элементов 1 и 2 задержки, а также периоду Т, деленному на количество выходов й.

Формирователь-распределитель работает следующим образом.

Из функции элемента И-НЕ 8 следует, что на его выходе может быть "1" (высокий уровень потенциала) тогда, когда хотя бы на одном из его входов имеется логический "0" (низкий уровень потенциала). На выходе элемента

И-НЕ 8 может быть "0" только тогда, когда на всех его входах имеется

"1". При таких условиях схема на фиг. 1 обеспечивает переключение элемента И-НЕ 8 через равные промежутки времени. Например, когда на всех вхоцах элемента И-НЕ 8 имеется "1", а на его выходе — "0", то такое состояние может продолжаться на время, равное задержке элемента 1 задержки, так как появление сигнала "0" на его 81802 выходе соединенном с первым входом элемента И-HE 8, перебрасывает последний и устанавливает на его выходе

"1", Появление "0" на выходе элемента 1 задержки через вход R RS-триггера устанавливает "0" на выходе триггера, соединенного с третьим входом элемента И-HF. 8, подтверждая этим состояние "1" на выходе элемента ИНЕ, устанавливает запрет на его переключение. Информация (изменение логических уровней) с выхода элемента И-НЕ 8 переносится через последовательно соединенные элементы задержки 1-5. Появление "0" на выходе элемента 5 задержки (последнего) через второй вход элемента И-HE 8 подтверж- 15 дает состояние "1" íà его выходе и одновременно через вход S (элемент

И-НЕ, 7) устанавливает "1" на выходе триггера, снимая этим запрет со стороны RS-триггера на переключение эле- ър мента И-НЕ. На выходе элемента 5 задержки низкий логический уровень делится на время, равное задержке элемента 1 задержки. После этого на ныходе элемента 5 задержки появляется

"1". В это время на выходах всех элементов задержки и триггера высокий логический уровень, который через вхо55

46 а задержки промежуточных элементов зазадержки были равны между собой и равны каждой сумме задержек элементов

1 и 2 задержек. 65 ды элемента И-НЕ 8 устанавливает на его выходе "0" и процесс повторяется.

Таким образом элемент И-HE 8 переключается один раз через нремя, равное задержке элемента 1 задержки, а другой раз — равное сумме задержек всех элементов 1-5 задержки.

Многофазность синхросигналов организуется путем подключения к выходам формирователя-распределителя входов всех элементов задержки, кроме второ го.

Из четырех выходного формирователя-распределителя синхросигналов возможно получить распределители, отличающиеся по количеству выходов. Например, для организации формирователя-распределителя с 3-х фазными выходами (фиг. 1) исключается выход 4 и замыкается вход элемента задержки 4 со своим выходом (исключить элемент задержки 4). Для организации распределителя с двухфазным выходом (фиг.1) исключается выход 3 и выход 4 и замыкается вход элемента 3 задержки с выходом элемента 4 задержки (исклю.чить элементы 3 и 4 задержки) и т.д.

Из формирователя-распределителя с двухфазным выходом можно получить формирователи-распределители с трех-, четырех- и пятифазными выходами. При этом необходимо, чтобы задержка второго элемента задержки была равна задержке последнего элемента задержки, 30

В качестне элементов задержки в данном устройстне могут быть применены отрезки высокочастотного кабеля, поэтому выход последнего элемента задержки (элемент 5 задержки на фиг. 1) подключен к земляной шине через согласующий резистор. Элемент

И-НЕ 8 включает в себя передатчик (эмиттерный повторитель), который,не нарушая функцию этого элемента, обеспечивает ток через согласованную кабельную магистраль.

RS-триггер н процессе переключения элемента И-HF. 8 участия не принимает, поэтому он не влияет на электрические параметры синхросигналов.

Этот триггер защищает элемент И-HE

8 от ложного переключения тогда, когда длительность импульса нмп 2 задержка передачи сигнала элемента

И-HE 8 („ ) учитывается путем уменьшения задержки элемента 1 задержки и элемента 5 задержки (последнего) и увеличения задержки элемента

2 задержки каждого на величину, равную t „ . Отводы, связанные со входами и выходами элемента И-НЕ 8 и

RS-триггера подчиняются законам короткой линии и не нуждаются н согласовании.

Данный формирователь-распределитель выгодно отличается от известного по расходу высокочастотного кабеля, т.е. по габаритам и сложности.

Длина высокочастотного кабеля н данном формирователе-распределителе обеспечивает задержку но времени равную Т- „щп, вместо †--„-- (Й-1), имеющетт гocR в известном устройстве. Это различие более очевидно с увеличением количества N выходов формирователяраспределителя.

Известный формирователь-распределитель уступает также по стабильности динамических параметров синхросиг-. налон, так как в пути формирования их функционируют последовательно два логических элемента, вместо одного, имеющегося в данном устройстве.

ФормУла изобретения

Формирователь-распределитель синхронизирующих сигналов, содержащий элемент И-НЕ, выход которого подключен к цепочке последовательно соединенных элементов задержки, входы которых, кроме второго, подключены к выходам распределителя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения стабильности динамических параметров синхросигналон и упрощения схемы,- формирователь-распределитель содержит RS-триггер, первый вход элемента И-НЕ соединен с выходом первого элемента задержки и с R-входом

7818 02

«.I

«3 к4

«.2, фиг <

ВНИИПИ Заназ 8135/53 Тираж 751 . Подписное.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

RS-триггера, второй вход элемента И:НЕ соединен с выходом последнего элемента задержки и с S-входом RS-триггера, третий вход элемента И-НЕ соединен с единичным выходом RS-триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вопросы радиоэлектроники. Сер

ЭВТ, 1977, вь п. 12, с. 38.

2. Патент ГДР М 56256, кл. 21 4 36/00, 1967.

3. ОСТ 4 BXO 305.000, ред. 1-71, черт. 24 (прототип).