Таймер

 

ТАЙМЕР, содержащий генератор , первый регистр данных, блок синхронизации, счетчик, выходной регистр, содержащий в каждом разряде триггер, причем выход первого регистра данных подключен к информационному входу выходного регистра, входы записи счетчика и первого регистра данных соединены с выходом блока синхронизации, вход пуска которого соединен с входом записи таймера, входы выбора каналов и длительности интервала которого соединены соответственно с информационными входами первого регистра данных и счетчика, тактовый вход и выход ,переполнения которого соединены соответственно с выходом генератора и установочньм входом выходного регистра , отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем формирования по каждому выходу каналов синхросигналов , имеющих заданную длительность, он содержит элемент сравнения, второй регистр данных , группу элементов сравнения, группу регистров данных, элемент ИЛИ-НЕ, причем выход счетчика соединен с первыми входами элемента сравнения и элементов сравнения группы, вторые входы которых соединены с выходами второго регистра данных и соответствующих регистров данных группы, информационные входы которых являются входами момента формирования сигнала соответствующеi го канала таймера, вход момента прерывания которого соединен с инфор (Л мационным входом второго регистра данных, вход записи которого и входы записи регистра данных группы соединены с входом записи счетчика, выходы элементов срь внения группы соединены с входами записи соответствующих триггеров выходного регистра , вькоды которых являются выходами 4i соответствукицих каналов таймера и ;о to Подключены к соответствующим входам эле 1ента ИЛИ-НЕ, вькод которого соединен с входом останова блока синхро00 00 низации, выход которого соединен с разрешающим входом элемента сравнения, выход которого явля- : ется выходом прерьшания таймера ...

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,1(Д) . G 06 F 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3651274/24-24 (22) 14.09,83 (46) 07.04.85. Бюл. В 13 (72) В,.А.Чистяков (53) 681.33(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

-Ф 741256, кл. G 06 F 1/04, 1977.

2. Патент США Ф 4099232, кл. 364-200, опублик. 1979.

3. Авторское свидетельство СССР

9 1005010, кл. G 06 F 1/04, 1981 (прототи ) ° (54)(57) ТАЙМЕР, содержащий генератор, первый регистр данных, блок синхронизации, счетчик, выходной регистр, содержащий в каждом разряде триггер, причем выход первого регистра данных подключен к информационному входу выходного регистра, входы записи счетчика и первого регистра данных соединены с выходом блока синхронизации, вход пуска которого соединен с входом записи таймера, входы выбора каналов и длительности интервала которого соединены соответственно с информационными входами первого регистра данных и счетчика, тактовый вход и выход переполнения которого соединены соответственно с выходом генератора и установочным входом. выходного ре-. гистра, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем

„„SU„„1149233 А формирования по каждому выходу каналов синхросигналов, имеющих заданную длительность, он содержит. элемент сравнения, второй регистр данных, группу элементов сравнения, группу регистров данных, элемент

ИЛИ-BE, причем выход счетчика соединен с первыми входами элемента сравнения и элементов сравнения группы, вторые входы которых соединены с выходами второго регистра данных и соответствующих регистров данных группы, информационные входы которых являются входами момента формирования сигнала соответствующего канала таймера, вход момента пре. рывания которого соединен с информационным входом второго регистра данных, вход записи которого и вхо- С ды записи регистра данных группы соединены с входом записи счетчика, выходы элементов сравнения группы соединены с входами записи соответствующих триггеров выходного регистра, выходы которых являются выходами соответствующих каналов таймера и подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого сое- ф динен с входом останова блока синхронизации, выход которого соединен с разрешающим входом элемента сравнения, выход которого является выходом прерывания таймера.

Ф

„ В»

3 114

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться в автоматизированных системах управления, в частности, для синхронизации устройств, работающих в реальном масштабе времени.

Известно многоканальное таймерное устройство, содержащее программноуправляющий блок, блок управления записью и считыванием информации, блок управления счетом тактовых импульсов, десятичные счетчики, элементы ИЛИ, блок индикации, дешифратор, преобразователи позиционного кода в фазоимпульсный, элементы И, элементы запрета 313.

Недостатками данного таймера являются его сложность и узкие функциональные возможности, а именно в устройстве отсутствует возможность выдачи запросов на прерывание и изменения длительности вьиодных синхросигналов в каналах при постоянной частоте и длительности тактируемых импульсов блока управления.

Известен таймер для микропроцессорной системы, содержащий два счетчика с заданным коэффициентом пересчета (2.1.

Недостатком данного таймера являются низкие функциональные воэможности, обусловленные формированием только одной временной цнклограммы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является таймер, содержащий генератор, ре" гистр данных, выходной регистр, счетчик, блок элементов И и формирователь сигнала перезаписи, причем входы выходного регистра подключены к выходам соответствующих разрядов регистра данных, а вьиоды выходного регистра — к первым входам элементов

И блока, управляющий вход которого . подключен к выходу переполнения счетчика, выходы элементов И блока подключены к вьходам таймера, первый вход формирователя сигнала перезаписи подключен к шине записи, второй— к выходу переполнения счетчика и входу останова генератора, выход формирователя сигнала перезаписи соединен с входом записи счетчика, входом записи выходного регистра, входом запуска генератора и шиной прерывания (3). 55

Недостатком известного таймера являются ограниченные функциональные возможности, а именно отсутствует

9233 2 запрещение выдачи запросов на прерывание программы процессора и отсутствует возможность динамического изменения длительности рабочих серий в каналах.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем формирования по каждому выходу каналов синхросигналов, имеющих заданную длительность.

Поставленная цель достигается тем, что в таймер, содержащий генератор, первый регистр данных, блок синхронизации, счетчик, вьиодной регистр, содержащий в каждом разряде триггер, причем вьиод первого регистра данных подключен к информационному входу выходного регистра, входы записи счетчика и первого регистра данных соединены с выходом блока синхронизации, вход пуска которого соединен с входом записи таймера, входы выбора каналов и длительности интервала которого соединены соответственно с информационными входами первого регистра данных и счетчика, тактовый вход и выход переполнения которого соединены соответственно с выходом генератора и установочным входом выходного регистра, содержит элемент сравнения, второй регистр данных, группу элементов сравнения, группу регистров данных, элемент ИЛИ-НЕ, причем выход счетчика соединен с первыми входами элемента сравнения и элементов сравнения группы, вторые входы которьи соединены с выходом второго регистра данных и соответствующих регистров данных группы, информационные входы которых являются входами момента формирования сигнала соответствующего канала таймера, вход момента прерывания которого соединен с информационным входом второго регистра данных, вход записи которого и входы записи регистров данных группы соединены с входом записи счетчика, выходы элементов сравнения группы соединены с входами записи соответствующих триггеров выходного регистра, выходы которых являются вьиодами соответствующих каналов таймера и подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом останава блока синхронизации, выход которого соединен с разрешающим вхо-. дом элемента сравнения, выход кото3 11492 рого является выходом прерывания

3 таймера.

На чертеже представлена схема таймера.

Таймер содержит счетчик 1 Регистры данных 2, 3 — 1, ..., 3 - n и 4, выходной регистр 5, состоящий из триггеров 6, группу 7 из элементов 8 — 1, ..., 8 — n сравнения, элемент 9 сравнения, элемент ИЛИНЕ 10, блок 11 синхронизации, состоящий, например, из первого и второго триггеров 12 и 13, генератор 14, вход 15 первоначальной устачовки, вход 16 записи, входы длительности интервала 17, выбора каналов 18, момента формирования сигнала соответствующего канала 19 — 1, ..., 19 — n, момента прерывания 20, выход 21 прерывания, выходы 22 — 1, ..., 22 — и каналов.

Счетчик 1 предназначен для приема кода с входа 17 по разрешающему уровню выхода первого триггера 12, хра-нения его и осуществляет вычет единиц из содержимого счетчика 1 до появления на выходе переполнения по вычитанию сигнала, по которому формируются задние фронты тактовых сигналов работающих каналов.

Регистр 2 данных предназначен для приема кода с входа 18, хранения его на время выдачи сформированных так- товым импульсов. От содержимого регистра 2 данных зависит, по каким каналам будет происходить выдача тактовых импульсов.

Регистры 3 — 1, ..., 3 — п данных предназначены для приема кодов с входов 19 - 1, ..., 19 - и, и содержимое регистров задает момент

40 формирования переднего фронта тактового сигнала в. соответствующем канале.

Регистр 5 предназначен для формирования тактовых сигналов в каналах.

При этом наличие тактового сигнала в канале определяет содержимое регистра 2 данных, передний его фронт— выходы элементов 8 — 1, ..., 8 — n сравнения, а задний фронт — сигнал выхода переполнения счетчика 1.

Элемент ИЛИ-НЕ 10 следит за тем, когда по выходам 22-1, ..., 22 — и будут выданы тактовые импульсы, по концу которых на выходе элемента

ИЛИ-НK 10 появляется перепад, который устанавливает блок 11 синхрони зации в исходное состояние.

33 4

Блок 11 синхронизации производит по сигналу записи запуск таймера и по концу выдачи тактовых сигналов в каналах останова таймера.

Таймер работает следующим образом.

В исходном состоянии на входах

17, 18, 19 — 1, ..., 19 — и и 20 нулевые коды. Отсутствуют сигналы тактовой частоты на выходах 22 — 1,..., 22 — п. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 10 единичный уровень, на выходах эле- . ментов 8 — 1, ..., 8 — n сравнения единичные уровни, на шине 21 и выходе элемента 9 сравнения нулевой уровень. На инверсном выходе второго триггера 13 единичный уровень, а на выходе первого триггера 12 нулевой. С генератора 14 поступают импульсы тактовой частоты, на выходе переполнения счетчика 1 имеются сигналы переполнения по вычитанию, которые, воздействуя на учтаиовочные входы триггеров 6 — 1, 6 — и регистра 5, подтверждают их нулевое состояние.

На входы поступает информация, которая определяет на входах 17 длительность временного интервала синхронизации, на входах 18 — наличие импульса тактовой частоты на соответствующих выходах 22 — 1,..., 22 — п тактовой частоты, на входах

19 — 1, ..., 19 — n — длительности временной паузы соответствующего канала, на входах 20 — длительность временного интервала прерывания.

Информация с входов 17 непосредственно заносится в счетчик .1 нулевым уровнем, поступающим с выхода первого триггера 12 на вход записи.

При залиси информации в счетчик на его входах появляется код, отличный от нулевого, который, поступая на первые входы элементов 8 — 1, 8 — п сравнения, вызывает появление на их выходах нулевых уровней. Кроме того, при записи информации в счетчик 1 сигнал переполнения по вычитанию сбрасывается. При поступлении на вход 16 переднего фронта сигнала первый триггер 12 устанавливается в единичное состояние, в результате чего на выходе первого триггера 12 появляется перепад с нулевого уровня на единичный, по которому содержимое входов

18, 19 - i, ..., 19 - п и 20 переписывается соответственно в регистры 2, 3 — 1, ..., 3 — n и 4 данных, 1149233 а затем устанавливается единичный уровень, который разблокирует элемент 9 сравнения и счетчик 1. Счетчик 1 начинает работать в режиме вычитания. Каждый поступающий такто- 5 вый импульс уменьшает содержимое счетчика 1 на единицу. При этом элементы 8 — 1, ..., 8 — и и 9 сравнения следят эа тем, когда содержимое счетчика 1 сравнится с содержимым соответствующего регистра 3 — 1,..., 3 — n и 4 данных. Занесенный код в регистр 2 данных поступает далее на информационные входы триггеров

6 — 1, ..., 6 — n регистра 5. Надичие единичного уровня на информационном входе соответствующего триг,гера 6 — 1, ..., 6 — n означает, что данный триггер должен сформировать импульс тактовой частоты, а наличие 20 нулевого уровня означает, что данный триггер не участвует в формиовании импульса тактовой частоты и, следовательно, в данный канал не произво дится выдача импульса тактовой час- 25 тоты.

В зависимости от величины занесенного в регистр 4 данных кода элемент

9 сравнения производит сравнение его с величиной теКущего кода счетчика t 3Q и на выходе 21 формируется сигнал прерывания длительностью, равной величине периода между импульсами непрерывной импульсной последовательности, который поступает в ЭВИ для сообщения об использовании информации из регистров 3-1, ..., 3 — п или для сообщения об окончании формирования тактовых импульсов в каналах. Как только в счетчике 1 код . 4g станет равным нулевому, на выходе переполнения его появится сигнал, по которому все триггеры 6 — - 1, 6 — n регистра 5 по установочным входам установятся в нулевое состоя- 41 ние, в результате чего на соответствующих. выходах 22 †. 1, ..., 22 — п происходит формирование задних фронтов тактовых импульсов и в этот момент на выходе элемента ИЛИ-НЕ 10 появляется перепад с нулевого уровня на единичный, который поступает на счетный вход второго триггера 13 и устанавливает его в единичное состояние, в результате чего на его инверсном выходе появляется нулевой уровень, который, воздействуя на установочный вход первого триггера 12, устанавливает его в нулевое состояние и по нулевому уровню выхода первого триггера 12 второй триггер

13 устанавливается в нулевое состояние, т.е. блок 11 синхронизации устанавливается в исходное состояние.

До прихода очередного сигнала записи на вход 16 содержимое входов 17, 18, 19 — 1 19 — и и 20 можно сменить. Таймер работает в непрерывном режиме до тех пор, пока подтверждается сигнал записи по входу

16. Тактовые импульсы выходов

22 — 1, ..., 22 — n используются для запуска соответствующих устройств преобразования информации.

Таким образом, происходит синхронизация работы различных скоростных устройств преобразования информации от таймера импульсами, длительность которых начинается от значения величин кодов, задаваемых по входам

19 - 1, ..., 19 — n и заканчивается значением величины кода, задаваемой по входу 17, появление сигнала пре-<.. рывания задается величиной кода по входу 20. Это, в свою очередь, приводит к расширению функциональных возможностей устройства.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что оно позволяет наиболее полно исполЪзовать функциональные возможности .оборудования, преобразования информации, которое имеет различное быстродействие.

Предложенный таймер позволяет организовать динамическое изменение как длительности цикла обращения, так и динамическое изменение длительности синхронизированных сигналов в каждом канале, что позволяет поднять быстродействие системы.

1149233

Составитель А.Клюев

Редактор Т.Кугрышева Техред Л.Копюбняк Корректор Н.Король

Заказ 1882/33 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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