Формирователь импульсных последовательностей

Формирователь импульсных последовательностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сolo3 Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 201178 (21) 2686030/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 231280, Бюллетень № 47 (51)М. Кл 3

Н 03 К 5/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621 374 .5(088.8) Дата опубликования описания 231280 (72) Автор изобретения

В. A. Медведев (71) Заявитель (54 ) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может быть использовано для запрограммированного изменения частоты, задержки, длительности импульсов при формирова- 5 нии периодических последовательностей импульсов.

Известно устройство управления временем и частотой, содержащее тригт геры Д К, элементы совпадения, подклю- IO ченные выходами к элементу И-НЕ, выход которого подключен к выходной шине устройства, элементы параллельного разрядного переноса, элементы ИНЕ для формирования сигнала переполнения $1J.

Недостаток устройства в том, что оно не обеспечивает пропорционального изменения периода следования импульсов при установке программных коэф- ;ф фициентов, а также в том, что значения коэффициентов не влияют на длительность выходных импульсов.

Известно устройство, содержащее тактовый генератор, подключенный к 25 тактовому входу Д-триггера и через два инвертора к тактовому входу программируемого счетчика, элемент 4 ИНЕ, счетный триггер; счетчики с коэффициентом деления на 10 (.21. 30

Недостаток устройства в том, что цискретность формирования периода повторения импульсов на его выходе равна 2ТО, где То — период следования импульсов тактового генератора. цругой его недостаток в том, что длительность импульсов не регулируется и не является Меньше 2Т>.

Известно устройство, содержащее два динамических счетчика одинаковой структуры и емкости, два декодера, фиксирующие одинаковое состояние счетчиков, два триггера, пять элементов И, элемент ИЛИ, и две дифференцирующие, цепочки. Устройство предназначено для изменения длительности импульсов программным путем (3g.

Недостаток устройства в том, что его работа определяется подбором сигналов, которые должны быть предварительно отсинхронизированы и сформированы на программноуправляемых блоках. При этом шаг дискретности формирования длительности импульсов на выходе устройства составляет не менее 2То, где Т. — период тактового генератора.

Известно устройство, содержащее программируемый счетчик, коммутатор

790197 два переключателя, два триггера, генератор тактовых импульсов, три логических элемента И, 2И, 2И-HE. Устройство по сигналу "запуск" формирует задержку и длительность импульса (4) ..

Однако это устройство не позволяет формировать импульсы, длительность и задержка которых в сумме времени больше периода повторения сигнала "запуск". Кроме того, устройство не позволяет формировать на выходной шине два и более импульсов за период повторения сигнала запуск, а также его недостаток заключается в том,.что оно не позволяет формировать непрерывную последовательность импульсов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем формирования непрерывной последовательности импульсов, путем формирования двух и более непрерывных последовательностей периодических или программноизменяемых сигналов с помощью одного программируемого счетчика, путем формирования двух и более импульсов за период обращения к объекту в одной или нескольких последовательностях, путем формирования импульсов последовательности, задержка которых равна более

1 периода обращения к объекту и улучшение его технических характеристик.

Поставленная цель достигается тЕм, что в устройство, содержащее соединенные последовательно блок управления, генератор одиночных импульсов, первый триггер, генератор тактовых импульсов, программируемый счетчик, установочные входы которого подклю- чены к триггерному регистру через коммутатор, а второй выход генератора тактовых импульсов подключен к второму входу генератора одиночных импульсов, введены второй триггер, R-вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, третий триггер задержки, регистр циклического сдвига, распределитель импульсов и два триггера-формирователя, выход программируемого счетчика подключен к первым входам второго и третьего триггеров, второй вход второго триггера подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, первый выход второго триггера подключен к тактовому входу регистра циклического сдвига и к информационным входам распределителя импульсов, второй выход второго триггера подключен к входу управления программного счетчика, выходы третьего триггера подключены к вторым управляющим входам коммутатора, выходы регистра циклического сдвига подключены к первым.управляющим входам коммутатора и подключенного вторыми управляющими входами к входу распределителя им40 сов.

Роль программируемого счетчика в устройстве сводится к роли программного генератора опорных импульсов, которые возникают на выходе счетчика

65 пульсов, выходы которого подключены к входам триггеров-формирователей.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2— эпюры напряжений в контрольных точ ках устройства.

Устройство содержит блок управления 1, генератор 2 одиночных импульсов, первый триггер 3, генератор 4 тактовых импульсов, программируемый начетчик 5, триггерный регистр 6, коммутатор 7, второй и третий триггеры 8 и 9, регистр 10 циклического сдвига, распределитель импульсов 11, два триггера-формирователя 12 и 13.

Блок управления 1, генератор 2, 15 триггер 3, генератор 4 и счетчик 5 включены последовательно, второй выход генератора 4 подключен к второму входу генератора 2, выход программируемого счетчика подключен к первым

Я входам триггеров 8 и 9, второй вход второго триггера 8 подключен к второму выходу генератора 4, первый выход второго триггера 8 подключен к тактовому входу регистра сдвига 10 и к информационным входам распределителя 11, второй выход второго триггера 8 подключен к входу управления счетчика 5, выходы третьего триггера

9 подключены к вторым управляющим входам коммутатора 7, выходы регистра сдвига 10 подключены к первым управляющим входам коммутатора 7 и распределителя 11, выходы которого подключены к входам триггеров-формирователей 12 и 13, подключенных выходами к выходным шинам устройства 14 и

15. Входы установки триггеров 3, 9 и счетчика 5 подключены к выходу 16 блока управления (входы установки триггеров-формирователей 12 и 13 и

40 регистра 10 в исходное начальное состояние на фиг. 1 не показаны).

Формирование непрерывной последовательности сигналов с, помощью программируемого счетчика и распредели4 теля выполняется путем формирования импульсов заданной длительности на выходах устройства и формирования пауз между импульсами различных последовательностей. Процесс формирования иМпульсов и пауз периодически повторяется. Так как каждая последовательность импульсов характеризуется также начальной задержкой по .отношению к сигналу включения, то, кроме формирования временных интервалов длительности импульсов и пауз, на программируемом счетчике с помощью триггера 9 задержки выполняется также формирование интервала начальной задержки последовательности импуль-

790197 после отсчета программного коэффициента. Опорные импульсы с выхода счетчика, формируемые на триггере 8, подаются через распределитель импульсов на входы триггеров-формирователей

Ф на выходах которых формируются зацанные непрерывные последовательнос5 ти сигналов.

Программный способ подачи коэффициентов пересчета на входы счетчика через резистор 6 позволяет в динамическом режиме, на ходу изменять характеристики формируемых последовательностей импульсов.

При работе с быстродействующим блоком постоянной памяти (на фиг.1 не показан) сигнал запуска сопровож- 15 дает сигналы адресных кодов для блока постоянной памяти и формируется с некоторой задержкой по отношению к адресным сигналам, а сигнал контроля, считанной из блока постоянной 20 памяти информации, вырабатывавт в конце цикла обращения к блоку постоянной памяти, причем суммарное время задержки и длительности импульса контроля превышает длительность цикла обращения к блоку постоянной памяти.

В рассматриваемом примере формирования двух последовательностей сигналов запуска и контроля блока постоянной памяти перед работой производят установку устройства в исходное состояние. По сигналу с выхода 16 блока управления триггеры 3, 9, 12 и

13 переключаются в состояние "0", в регистр 10 записывается код 1000, а в счетчик 5 — код М. 35

По сигналу с выхода 17 (фиг. 2 а), блока управления, генератор одиночных импульсов вырабатывает сигнал (фиг. 2 б) для установки триггера 3 в состояние "1" (фиг. 2,в) и синхрон- 40 ного включения первого выхода 18 генератора 4. Тактовые импульсы с выхода 18 (фиг. 2, г) подаются на вход счетчика, при этом выполняется операция вычитания на счетчике 5, сигнал с выхода счетчика (фиг. 2, д) появляется при коде состояния счетчика

0000...... После отсчета N импульсов триггер 9 задержки переключается в состояние "1" (фиг. 2, е),запрещает подачу коэффициента М на входы счетчи-. ка 5 и разрешает подачу остальных программных коэффициентов записи; при коде состояния регистра сдвига

10, равном 1000 (фиг. 2, ж, и, к, л), код коэффициента A подается íà установочные входы счетчика; триггер 8 также переключится в состояние "1" (фиг. 2, м) и с его второго выхода подается разрешающий сигнал на вход управления режимом записи в счетчик 60

5 и кодовая комбинация А в течение полутакта записывается в счетчик 5.

Положительный потенциал с первого выхода (фиг. 2 м) триггера 8 передается на информационные входы распредели- 65 теля 11 импульсов, при этом на одном из выходов распределителя устанавливается потенциал нулевого уровня, переключающий, например триггер-формирователь 12 в состояние "1" (фиг.2, н), что означает формирование переднего фронта импульса первой последовательности. По заднему фронту тактового импульса триггер 8 переключается в состояние "0" (фиг. 2, м) и в

Момент изменения потенциала на первом выходе триггера 8, производится сдвиг информации на регистре 10 на один разряд. На выходах регистра 10 (фиг. 2,ж, и, к, л) установится код

0100, при этом подготавливается к работе следующий канал распределителя

11 и коммутатора 7, на выходах которого установится код коэффициента В.

После отсчета A импульсов, импульс переполнения с выхода счетчика 5 (фиг. 2, д), переключает триггер 8 в состояние "1" (фиг. 2,м), на втором входе триггера-формирователя 12 появляется сигнал установки и триггер-формирователь 12 переключается в состояние "0" (фиг. 2,н), при этом завершается формирование импульса первой последовательности сигналов запуска блока постоянной памяти. В счетчик 5 записывается код В и после окончания тактового импульса выполняется сдвиг на регистре 10, код =о-. стояния регистра 10 изменяется на

0010 (фиг. 2, ж, и, к, л), что подготавливает к работе следующий канал распределителя 11 и коммутатора

7, причем на выходах коммутатора 7 устанавливается код С; после переключения триггера 8 в состояние "0" (фиг. 2, м) счетчик 5 переключается в режим вычитания и после отсчета

В импульсов работа блоков устройства . повторяется; триггер-формирователь 13 установится в состояние "1" (фиг.2,л) а после отсчета С импульсов — в состояние "0" и на выходе 15 устройства будет сформирован импульс второй последовательности сигналов контроля информации блока постоянной памяти (фиг. 2 и). При коде 0001 на регистре 10 и после установки триггера 8 в состояние "1" производится запись кода О в счетчик 5. Отсчет 0 импульсов на счетчике 5 соответствует фор мированию паузы между импульсами

2-ой и 1-ой последовательности. B цальнейшем, для формирования двух непрерывных периодических последовательностей (фиг. 2, н, п) на счетчике

5 последовательно отсчитываются коэффициенты А, В, С, 0, с периодом

N-7, однако первый цикл работы устройства, песле сигнала включения (фиг. 2, а) отличается отработкой на счетчике 5 коэффициентов й, А, В, С, О, где M — коэффициент задержки первой последовательности импульсов. Отработка коэффициента М реализуется с

790197 помощью управления от триггера 9 задержки.

Длительность и задержка импульса второй последовательности (фиг. 2 и) в сумме времени, превышают длительность N-7 периода обращения к блоку постоянной памяти. Счетчик 5, триггер 8 (фиг. 2, д, м) и распределитель 11 обеспечивают дискретность изменения временных йараметров непрерывной последовательности импульсов равную 1 такту частоты генератора 4.

Предлагаемое .устройство содержит полный набор элементов для формирования непрерывной последовательности периодических сигналов, позволяет формировать две (и более) непрерывных последовательностей сигналов при использовании одного программируемого счетчика и получать длительность импульса равную одному период тактовой частоты. Формирование длительности, задержки, паузы выполняется с дискретностью равной одному периоду тактовой частоты. Кроме того, используя один канал аппаратуры, можно формировать два и более импульсов за период обращения к объекту.

В отличие от известных, предлагаемое устройство позволяет выполнять запись кода в программируемый счетчик в течение фиксированного времени — половины периода тактовой частоты, дает воэможность формировать импульсы с частотой обращения и с задержкой в пределах периода или более одного периода обращения к объекту, а -.àêæå импульсы одновременно для последовательности 1 и 2, длительность которых может быть различна, что подтверждает его высокую разрешающую способность. Конструктивное выполнение формирователя с применен ем одного программируемого счетчика способствует разработке устройства в интегральном исполнении.

Формула изобретения

Формирователь импульсных последо- вательностей, -содержащий соединенные последовательно блоК управления, генератор одиночных импульсов, первый триггер, генератор тактовых импульсов, программируемый счетчик, установочные входы которого подключены к триггерному регистру через коммутатор, а второй выход генератора так. товых импульсов подключен к второму входу генератора одиночных импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и улучшения его технических хакратеристик в него введены второй триггер, R-вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, третий триггер задержки, ре15 гистр циклического сдвига, распределитель импульсов и два триггера-формирователя, выход программируемого счетчика подключен к первым входам второго и третьего триггеров, второй

2О вход второго триггера подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, первый выход второго триггера подключен к тактовому входу регистра циклического сдвига и к информационным входам распределителя импульсов, второй выход второго триггера подключен к входу управления программного счетчика, выходы третьего триггера подключены к вторым управляющим входам коммутатора, выходы регистра циклического сдвига подключены к первым управляющим входам коммутатора и распределителя импульсов, выходы которого подключены к входам триггеров-формирователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. The Integrated Circuits Catalog for Реы gn Engiпеегу, Texas

Instruments Inc. Микросхема, 1971, 40 р.9-35, 9-40.

2. Установка функционального контроля ЭЕМ2,688,009 ПС, Плата синхронизации ЭЕМЗ 857.320.ЭЗ. 1975, с.52, 53, лист 2,3.

45 3 П тен ФРГ Р 2608265, кл Н 03 К 5/04 1977

4. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2456241, кл. Н 03 К, 23;02.77 (прототип).

790197

9Ър, 4

1 г д

4 иа 2

ВНИИПИ Заказ 9063/60 Тираж 995 Подписнсч=

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