Устройство для задержки импульсов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ, содержащее первый и второй элементы И, основной и дополнительный элементы задержки, формирователи импульсов переднего и заднего фронтов, генератор импульсов, первый, второй и выходной триггеры, выходную шину, соединенную с единичным выходом выходного триггера, и шину сброса, подключенную к установочным .входам триггеров, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет повышения точности воспроиз ведения входной последовательности импульсов на выходе устройства, в него введены формирователь импульса, первый, второй и третий кольцевые регистры сдвига и блок памяти со строчной структурой, при этом вход устройства подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом пускового триггера, единичный вход которого подключен к клемме Пуск, а нулевой вход - к клемме Останов, выход первого элемента 41 подключен 1 входам формирователей переднего и заднего фронтов, выходы которых подключены соответственно к единичному входу первого, нулевому входу второго триггеров, входу .первого кольцевого регистра сдвига и к единичному входу второго,нулевому входу первого триггеров, входу второго кольцевого регистра сдвига , разрядные выходы первого и второпо кольцевых регистров сдвига подключены соответственно к вторым входам элементов И первой и второй групп первые входы которых соединены с единичными выходами первого и второго триггеров соответственно, выходы элементов И первой группы подключены к входам записи нечетных строк б.лока памяти со строчной структурой , а выходы элементов И второй группы - к входам записи четных его строк, выход каждой строки указанного блока подключен к соответствующему входу четвертого элемента ИЛИ, выходы нечетных строк подключены к входам второго элемента ИЛИ, а выхо-§ ды четных строк - к входа ; третьего т элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ подключен к первому вхос ду первого элемента ИЛИ, соединенно .то своим выходом с входом третьего кольцевого регистра сдвига, и. к еди- 2 ничному входу третьего триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого через дополнительный элемент задержки подключен к выходу формирователя импульса и второму входу первого элемента ИЛИ, вход го формирователя импульса соединен с выходом основного элемента задержки и с первыми входами элементов И со третьей группы, вторые входы которых подключены к разрядным выходам третьего кольцевого регистра сдвига, а выходы - последовательно к списывающим входам каждой строки блока памяти со строчной структурой, вход основного элемента задержки соединен с единичным выходом пускового триггера , а другой его вход - с шиной Ввод задержки, выход.второго эль мента И подключен к первому единичному входу выходного триггера, второй единичный вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, нуле-:

„„SU„„1100723 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3Щ) 8 03 К 5/153

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3457109/18-21 (22) 24.06.82 (46) 30.06.84. Бюл. Р .24 (72) A.Ê. Мерзляков и Л.A. Фомин (53) 621.374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 738134, кл. Н 03 К 5/153,20.03.78.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3220323,кл.Н 03 K 5/153, 19. 12.80 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДЕРЖКИ

ИМПУЛЬСОВ, содержащее первый и второй элементы И, основной и дополнительный элементы задержки, формирователи импульсов переднего и заднего фронтов, генератор импульсов, первый, второй и выходной триггеры, выходную шину, соединенную с единичным выходом выходного триггера, и шину. сброса, подключенную к установочным входам триггеров, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет повышения точности воспроизведения входной последовательности импульсов на выходе устройства, в него введены формирователь импульса, первый, второй и третий кольцевые регистры сдвига и блок памяти со строчной структурой, при этом вход устройства подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом пускового триггера, единичный вход которого подключен к клемме

"Пуск", а нулевой вход — к клемме

"Останов", выход первого элемента .И подключен к входам формирователей переднего и заднего фронтов, выходы которых подключены соответственно к единичному входу первого, нулевому входу второго триггеров, входу .первого кольцевого регистра сдвига и к единичному входу второго, нулевому входу первого триггеров, входу второго кольцевого регистра сдвига, разрядные выходы первого и второво кольцевых регистров сдвига подключены соответственно к вторым входам элементов И первой и второй групп первые входы которых соединены с единичными выходами первого и второго триггеров соответственно, выходы элементов И первой группы подключены к входам записи -нечетных строк блока памяти со строчной структурой, а выходы элементов И второй группы — к входам записи четных его строк, выход каждой строки указанного блока подключен к соответствующему входу четвертого элемента ИЛИ, выходы нечетных строк подключены к входам второго элемента ИЛИ, а выхо-Е

С ды четных строк - к входам третьего элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, соединенно,го своим выходом с входом третьего кольцевого регистра сдвига, и к единичному входу третьего триггера, нулевой выход которого. соединен с вторым м ь входом второго элемента И, первый Ф вход которого через дополнительный элемент задержки подключен к выходу формирователя импульса и второ- (, ) му входу первого элемента ИЛИ, вход формирователя импульса соединен с выходом основного элемента задержки Х) и с первыми входами элементов И третьей группы, вторые входы которых подключены к разрядным выходам третьего кольцевого регистра сдвига, а выходы — последовательно к списывающим входам каждой строки блока памяти со строчной структурой, вход основного элемента задержки соединен с единичным выходом пускового триггера, а другой его вход — с шиной

"Ввод задержки", выход второго эль мента И подключен к первому единичному входу выходного триггера, второй единичный вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, нуле".

1 100723 вой вход — с выходом второго элемента ИЛИ, шина сброса подключена к установочным R",oäàì всех кольцевых регистров сдвига и блока памяти со

Изобретение относится к автоматике, импульсной и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах различного назначения, где необходимо получение большего времени задержки пачек импульсов, длительность которых и паузы между ними являются случайными.

Известно устройство для задержки импульсов, содержащее генератор тактовых импульсов, два счетчика, управляемый, соединенный входом с выходом триггера, первый элемент И, другой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, основной формирователь задержки, вход которого соединен с входом устройства, единичным входом триггера и сбросовым входом второго счетчика, второй элемент И, входы которого соединены с соответствующими поразрядными выходами второго счетчика, п элементов И, блок перезаписи и вспомогательный формирователь задержки, выход которого соединен с нулевым входом триггера и сбро- 25 совым входом первого счетчика, выход основного формирователя задержки соединен с входом вспомогательного формирователя задержки и с . .разрешающим входом блока перезапи- 30 си, входы которой соединены с соответствующими поразрядными выходами первого счетчика, а выход — с соответствующими поразрядными входами второго счетчика, инверсный выход 35 последнего разряда первого счетчика соединен с входом первого элемента И, выход которого подключен к входам обоих счетчиков, входы каждого из и элементов И соединены с соответствую- о щими поразрядными выходами второго счетчика (17.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является формирователь задержанных импульсов, содержащий счетчики с памятью,распределитель импульсов, вход которого соединен с входом устройства, а выход - с входом формирователя переднего фронта импульса и формирователем заднего фронта импульса. Выход фор- 56 мирователя переднего фронта импульса соединен с первым входом первого элемента И, а выход формирователя заднего фронта импульса — с первым вхострочной структурой, а выход генератора импульсов подключен к третьим входам элементов И первой, второй и третьей групп. дом второго элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, а выход — с установочным входом этого триггера.

Единичный вход первого триггера соединен с выходом первого элемента И, второй выход которого подключен к нулевому выходу второго триггера. На единичный вход второго триггера подключен единичный выход первого триг-. гера и первый вход третьего элемента И, второй вход которого, соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен на счетные входы пер» вого счетчика, прямой выход которого подключен на установочный вход выход-, ного триггера, единичный выход которого подключен к выходной шине, а инверсный — к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого через элемент задержки подключен к выходу пятого элемента И, а выход— на списывающий вход первого счетчика. Выход формирователя переднего фронта импульса подключен на первые входы шестого и седьмого элементов И

Выход шестого элемента И подключен к единичному входу третьего триггера.

Второй вход седьмого элемента И под. ключен к единичному входу третьего триггера, а выход — к нулевому вхо. ду последнего. Единичный выход третьего триггера подключен на единичный вход четвертого триггера, Йулевой выход которого подключен к второму входу шестого элемента И и на второй вход восьмого элемента И.

Первый вход восьмого элемента И подключен к выходу генератора импульсов, а выход - на входы записМ второго счетчика, списывающий вход которого подключен через второй элемент задержки к выходу пятого элемента И, первый вход которого подключен к входу reнератора импульсов, второй вход — к выходу основного формирователя задержки, соединенному своим входом с распределителем импульсов.

Выход основного формирователя задержки подключен к единичному входу выходного триггера. Выход второго счетчика подключен к списывающему входу третьего счетчика, вход записи которого подключен к распределителю импульсов, а выход — к

1100723

20 выходам переписи первого и второго счетчиков, и к н орому единичному входу выходного триггера (23.

Недостатком указанного формирователя импульсон является то, что он предназначен для задержки детерми- 5 рованной последовательности, т.е. такой последовательности, в которой содержатся импульсы одинаковой длины, а также паузы между импульсами одинаковы. При наличии на входе устройства последовательности импульсон равной длины и неравными промежутками между ними она не может быть точно воспроизведена на выходе формирователя. 15

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет повышения точности воспроизведения входной последовательности импуль.сов на выходе устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для задержки импульсов, содержащее первый и второй элементы И, основной и лополнительный элементы задержки, формиро- 25 ватели импульсов переднего и заднего Фронтов, генератор импульсов, первый, второй и выходной триггеры, выходную шину, соединенную с единич ным выходом выходного триггера, и шину сброса, подключенную к установочным входам триггеров, введены

Формирователь импульса,-первый, второй и третий кольцевые регистры сдвига и блок йамяти со строчной структурой, при этом вход устройства подключен к первому входу первого элемента И, второй нход которого соединен с единичным выходом пускового триггера, единичный вход которого подключен к клемме "Пуск", 40 а нулевой вход к клемме "Останов", выход первого элемента И подключен к входам формирователей импульсов переднего и заднего фронтон, выходы которых подключены соответствен- 45 но к единичному входу первого, нулевому входу второго триггеров, входу первого кольцевого регистра сдвига и к единичному входу второго, нулевому входу первого триггеров, входу второго кольцевого регистра сдвига, разрядные выходы первого и второго кольцевых-регистров сдвига подключены соответственно к вторым входам элементов И первой и втоРой групп, первые входы которых соединены с единичными выходами первого и второго триггеров соответственно, выхолы элементов И первой группы подключены к входам записи нечетных строк блока памяти со строч-60 ной структурой, а выходы элементов

И второй группы — к входам записи четных его строк, выход кажлой строки указанного блока подключен к соответствующему входу четвертого элемента 65

ИЛИ, выходы нечетных строк подключены к входам второго элемента ИЛИ, а выходи четных строк — к нхолам третьего элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ подключен к пер.— вому входу первого :, 1емента ИЛИ, соединенного своим выходом с входом третьего кольцевого регистра сдвига, и к единичному входу третьего триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, первый вхо. которого через дополнительный элемент задержки под:ключен к выходу формирователя импульса и второму входу первого элемента ИЛИ, вход формирователя импульса соелинен с выходом основного элемента задержки и с перными входами элементов И третьей группы, вторые входы которых подключены к разрядным выходам третьего кольцевого регистра слнига, а выходы — последовательно к списывающим входам каж.;ой строки блока памяти со строчной структурой, вход основного элемента задержки соединен с единичным выходом пускового триггера, а другой его нхол — с шиной "Ввод задержки", выход второго элемента И подключен к первому единичному входу выходного триггера, второй единичный вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, нулевой вход — с выходом второго элемента ИЛИ, шина сброса подключена к установочным входам всех кольцевых регистров сдвига и блока памяти со строчной структурой, а выход генератора импульсов подключен к третьим входам элементов И перной, второй и третьей групп.

Устройство предназначено для задержки последовательности импульсов, частота следования и .длина импульсов в которой являются случайными. Устройство представляет динамическую дискретную задержку импульсов случайной последовательности.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для задержки импульсов содержит первый элемент.И 1, к первому входу которого подключена клемма "Вход", а к второму входу единичный выход пускового триггера 2.

К единичному входу триггера 2 под-. ключена клемма "Пуск", а к установочному — клемма "Останов". Выход элемента И 1 подключен к формирователю импульса переднего фронта 3 и формирователю импульса заднего фронта 4. Выход формирователя импульса переднего фронта 3 подключен к единичному входу первого триггера 5, перному установочному входу второго триггера б и входу первого кольцевого регистра сдвига 7, а выход формирователя импульса заднего фронта 4 подключен к первому установоч1100723

6О ному входу первого триггера 5, единичному входу второго триггера 6 и входу второго кольцевого регистра сдвига 8. Единичный выход первого триггера 5 подключен к первым входам первой группы элементов И 9- 1 — 9- h к вторым входам которых подключены выходы разрядов первого кольцевого регистра сдвига 7. Единичный выход второго триггера 6 подключен к первым входам второй группы элементов

И 10-1 — 10-, к вторым входам которых подключены выходы разрядов второго кольцевого регистра сдвига 8.

К третьим входам элементов И первой и второй групп подключен выход гене- 15 ратора импульсов 11, а выходы указанных групп элементов И подключены соответственно к входам записи нечетных и четных строк блока памяти со строчной структурой 12. Вход 20 основного элемента задержки 13 подключен к выходу пускового триггера 2> а выход - к входу формирователя импульсов 14, и к первым входам третьей группы элементов И 15-1 - 25

15-2п. Выход формирователя импульса

14 подключен к второму входу первого элемента ИЛИ 16, выход которого подключен к входу третьего кольцевого регистра сдвига 17, разрядные вы .оды которого подключены к вторым входам третьей группы элементов И 15-1 - 15-2.ь, к третьим входам которых подключен выход генератора импульсов 11, а .их выходы подключены к списывающим входам блока памяти 12. Выход формирователя импульса

14 через дополнительный элемент задержки 18 подключен к первому входу второго элемента И 19, второй вход которого соединен с нулевым вы- 40 ходом третьего триггера 20. Элемент

И 19 соединен выходом с первым единичным входом выходного триггера 21, единичный выход которого соединен с клеммой "Выход". Выходы нечетных 45 строк блока памяти 12 соединены с входами второго элемента ИЛИ 22, выход которого подключен к первому установочному входу выходного триггера 21. Выходы четных строк блока памяти 12 подключены к входам третьего элемента ИЛИ 23, выход которого соединен с вторым единичным входом выходного триггера 21. Кроме того, все выходы блока памяти 12 соединены с входами четвертого элемента

ИЛИ 24, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ

16 и к единичному входу триггера 20.

Шина сброса .25 подключена к установочным входам триггеров 2,5,6, 20 и 21, кольцевых регистров сдвига

7, 8 и 17 и блока памяти 12.

Блок памяти 12 представляет собой набор счетчиков или регистров

12-1 - 12-2, работающих только в 65 последовательном коде сначала на запись, затем на считывание числа тактовых импульсов. Каждый счетчик или регистр имеет раздельные входы управления записью и считыванием и раздельные для каждого из них выходы. Счетчики или регистры используются как элементы памяти и как элементы задержки одновременно.

Устройство работает следующим образом.

Последовательность импульсов поступает на первый вход элемента И 1.

Если подан сигнал пуска на единичный вход пускового триггера 2, то на его единичном выходе имеется единичный потенциал, который прЪкладывается к второму входу первого элемента

И 1. На выходе элемента И 1 появляется последовательность импульсов, которая поступает на формирователи импульсов переднего 3 и заднего 4 фронтов. При поступлении импульса на формирователь 3 на его выходе появляется короткий импульс, который поступает на единичный вход первого триггера 5 и переводит его в единичное состояние. Кроме того, этот же импульс поступает на нулевой вход второго триггера 6 и на вход первого регистра сдвига 7. В исходном состоянии на разрядных выходах регистра сдвига 7 потенциал отсутствует. При приходе первого импульса на вход регистра сдвига 7 с формирователя импульсов 3 на его выходе на первом разряде появляется высокий потенциал, который прикладывается на второй выход первого элемента И 9-1 первой группы элементов

И 9-1 — 9-р, на первых входах которых имеется высокий потенциал с единичного выхода первого триггера 5.

Импульсы от генератора 11 теперь поступают через элемент И 9-1 на вход записи первой строчки блока памяти 12-1.

Блок памяти 12 имеет строчную структуру.

Каждая строка 12-1 — 12-2Ф имеет вход записи, считывающий вход и один выход. В данном устройстве предусмотрен импульсный выход. В случае использования элементов памяти с потенциальным выходом на выходе каждой строки блока памяти 12 необходимо поставить формирователь коротких импульсов. Запись в строки осуществляется последовательно. В строки с нечетными номерами (в данном случае счет идет сверху вниз) записывается информация в виде количества импульсов о длине импульса импульсной последовательности, а в строки с четными номерами записывается длина паузы (промежуток между импульсами). Переход записи от одноЦ строки к другой осуществляется по1100723

"и lan "З 4N

1

- длина импульса;

- длина паузы;

М - длина части входной последовательности, 65 где средством регистров сдвига 7 и 8 а .;считывание — с помощью регистра сдвига 17.

Длина импульса выражается числом импульсов генератора 11, которое хождении триггера 5 в единичном состоянии.

По окончанию импульса формирователь импульса заднего фронта 4 формирует короткий импульс, переводящий первый триггер 5 в нулевое состояние, снимается высокий потенциал с .первых входов первой группы элементов И 9-1 — 9-в, а второй триггер 6— в единичное состояние. Импульсы от генератора 11 при этом не посту- 15 пают в нечетные строки памяти, в частности в первую. При опрокидывании .триггера 6 высокий потенциал подается на первые входы второй группы элементов И 10-1 — 10-6. 70

На второй. вход первого элемента И

10-1 подается высокий потенциал с первого разряда второго регистра сдвига 8, так как на вход последне-. го поступил импульс с формирователя

4. Импульсы с генератора 11 через третий вход первого элемента И 10-1 поступают на вход записи второй строки 12-2 блока памяти 12.

По окончании записи паузы происходит запись длины импульса в следующую строку. После прихода очередного импульса формирователь 3 выделяет из переднего фронта короткий импульс, который опрокидывает триггер 5 и переводит регистр 7 в следующий разряд. Запись импульсов, соответствующих длине импульсов и пауз вход ной последовательности, осуществляется до тех пор, пока не .будет исполь-, зована последняя строка. При больших 40 задержках могут возникнуть различные ситуации.

Например, после записи в последнюю строку прекращается запись параметрс в входной последовательности 45 импульсов. Затем эта информация считывается. Другая ситуация заключается в том, что стирается ранее записанная информация о входной последовательности до тех пор, пока не.: 50 появится сигнал с основного элемента задержки 13. Далее информация счи тывается в том порядке, в каком она была записана.

В предлагаемом устройстве рас- 55 сматривается случай для времени эа" держки которая может быть записана н блок памяти 12 и которая по существу характеризует требуемый объем памяти, выбираемый из статических характеристик исследуемого процесса.

Списывание начинает осуществлять. ся после появления сигнала с выхода основного элемента задержки 13. Выбор необходимой задержки может осуществляться различным образом: либо . вручную, либо автоматически (на схеме это обозначено как "Ввод задержки") .

Элемент задержки 13 включается сигналом с выхода пускового триггера

2, который в виде потенциала поступает на вход элемента задержки 13.

В случае, если запуск элемента задержки 13 осуществляется импульсом, на выходе пускового триггера 2 необходимо предусмотреть формирователь коротких импульсов. Сигнал с выхода основного элемента задержки 13 постуФ пает на первые входы элементов И

15-1 — 15-2п третьей группы и на формирователь импульса 14, который вырабатывает короткий импульс для запуска дополнительного элемента задержки 18 и перехода третьего регистра сдвига 17 в первый разряд через первый вход первого элемента ИЛИ 16.

Регистр 17 выдает с первого разряда

-высокий потенциал на второй вход первого элемента И 15-1 третьей группы, обеспечивая прохождение импульсов генератора 11 на считывающий вход первой строки 12-1 блока памяти 12 °

Элемент задержки 18 необходим для того, чтобы импульс на запуск выходного триггера 21 не прошел раньше, чем будет проверено состояние первой строки 12-1 блока памяти 12.

Время задержки элемента 18 выбирается таким образом, чтобы импульс с выхода первой строки блока памяти 12, если в ней записан нуль, опрокидывал триггер 20 раньше, чем пройдет импульс на первый вход второго эле-. мента И 19 с элемента задержки 18. . Далее осуществляется считывание из другой строки, в которую записана длина паузы. По окончании считывания числа из второй строки на ее выходе появляется импульс, который через четвертый элемент ИЛИ 24 и первый элемент ИЛИ 16 переводит третий кольцевой регистр сдвига 17 в третий разряд и устанавливает триггер 20 в единичное соСтояние. Этот же импульс через третий элемент ИЛИ 23 переводит- в единичное состояние выходной триггер 21, и на выходной клемме появляется высокий потенциал.

Далее. осуществляется списывание числа из третьей строки блока памяти

12, по окончании которого на ее выходе появляется импульс, который переводит кольцевой регистр сдвига 17 в

1100723

Составитель A. Титов

Редактор М. Келемеш Техред М. Кузьма . Корректор И. Муска

Заказ 4595/42 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППЛ "Патент", r., Ужгород, ул. Проектная, 4 четвертый разряд, а триггер 21 терез второй элемент ИЛИ 22 устанавливает в нулевое состояние и на выходной клемме появляется низкий потенциал. В дальнейшем работа устройства повторяется. После считывания информации строка обнуляется. Процесс записи и считывания происходит одновременно. При записи паузы в пос леднюю строку кольцевые регистры сдвига 7 и 17 переходят в первый разряд. Процесс записи и считывания продолжается до подачи сигнала на клемму "Останов".

Точность воспроизведения импуль,сов и пауз определяется частотой генератора импульсов 11. Однако повышение частоты приводит к.увеличению длины строки блока памяти.

Предлагаемое устройство позволяет получить в широких пределах задержки последовательностей импульсов со случайными длительностями паузами, сохраняет информациюо каждом импульсе и каждой паузе и, таким образом, обладает более широкими функциональными возможностями по сравнению с базовым объектом-прототипом.