Устройство для формирования последовательностей импульсов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ, содержащее генератор импульсов, блок управления , двоичный счетчик, первый запоминающий блок, блок ввода данных, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона формируемых последовательностей импульсов и функциональных возможностей , в него введены второй запоминающий блок, делитель частоты, первый и второй коммутаторы, первьй и второй элементы ИЛИ, цифроаналоговый преобразователь, амплитудный демодулятор и дешифратор, причем первый выход генератора импульсов подключен через последовательно соединенные делитель частоты, первый коммутатор и первый элемент ИЛИ к первому входу двоичного счетчика, выходы которого подключены к первым входам запоминающих блоков и через дешифратор к входам второго коммутатора , выход которого через второй элемент ИЛИ соединен с вторым входом двоичного счетчика, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с первым выходом блока управления, второй выход -которого подключен ко второму входу делителя частоты, третий выход блока управления соединен с входами Запись-считывание первого и второго запоминающих блоков, вторые входы второго запоминающего блока подключены к группе выходов блока ввода данных,первьй выход которого соеди (Л нен с вторым входом первого элемента ИЛИ, второй выход блока ввода данных с соединен с входом первого запоминающего блока, выход которого подключен к первому входу амплитудного демодулятора , второй вход которого через цифроаналоговый преобразователь Ob tsD соединен с выходами второго запоминающего блока,при этом вход блока ввода Од данных соединен с входом блока управлеОд 00 ния и с вторым выходом генератора импульсов .

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5ц4 Н 03 К 3/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) 3693935/24-21 (22) 25.01,84 (46) 30.09.85. Бюл, ¹ 36 (72) В.С. Алешин, Г.Л. Коротеев, А.В. Полетаев и А.Н. Юлин (53) 621.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 790197, кл. H 03 К 5/04, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ, содержащее генератор импульсов, блок управления, двоичный счетчик, первый запоминающий блок, блок ввода данных, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона формируемых последовательностей импульсов и функциональных возможностей, в него введены второй запоминающий блок, делитель частоты, первый и второй коммутаторы, первый и второй элементы ИЛИ, цифроаналоговый преобразователь, амплитудный демодулятор и дешифратор, причем первый выход генератора импульсов подключен через последовательно соединенные делитель частоты, первый коммутатор и первый элемент ИЛИ к первому входу двоичного счетчика, выхо„„SU„„1182638 A ды которого подключены к первым входам запоминающих блоков и через дешифратор к входам второго коммутатора, выход которого через второй элемент ИЛИ соединен с вторым входом двоичного счетчика, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с первым выходом блока управления, второй выход.которого подключен ко второму входу делителя частоты, третий выход блока управления соединен с входами "Запись-считывание" первого и второго запоминающих блоков, вторые входы второго запоминающего блока подключены к группе выходов блока ввода данных, первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента

ИЛИ, второй выход блока ввода данных ( соединен с входом первого запоминающего блока, выход которого подклю- Я чен к первому входу амплитудного демодулятора, второй вход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен с выходами второго запоминаю- (ф щего блока,при этом вход блока ввода Я данных соединен с входом блока управле- ф ния и с вторым выходом генератора им- ф пульсов. ОО

I 1182

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для программного изменения длительности, частоты и амплитуды импульсов при формировании пери- 5 одических последовательностей импульсон.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона формируемых последовательностей им- 10 пульсов и функциональных воэможностей устройства за счет формирования последовательностей с заданной длительностью и амплитудой, На фиг, 1 изображена функциональ- 15 ная схема устройства для формирования последовательностей импульсов; на фиг. 2 и 3 — функциональные схемы блока ввода данных и блока управления соответственно(применительно для щ ручного набора и ввода информации н устройстве).

Устройство для формирования последовательностей импульсов содер- 25 жит (фиг. 1) генератор 1 импульсов, блок 2 ввода данных, двоичный счетчик 3, блок 4 управления, запоминающий блок 5, элемент ИЛИ 6, запоминающий блок 7, делитель 8 частоты, коммутатор 9, цифроаналоговый преобразователь 10, амплитудный демодулятор 11, дешифратор 12, коммутатор

13 и элемент ИЛИ 14, причем один выход генеРатоРа 1 чеРез последовательно включенные делитель 8 частоты, коммутатор 9 и элемент ИЛИ 6 соединен с входом двоичного счетчика 3, выходы которого подключены к входам запоминающих блоков 5 и 7 и к входам 40 дешифратора 12, выход которого через коммутатор 13 и элемент ИЛИ 14 подключен к входу двоичного счетчика 3, другой выход генератора 1 подключен к блоку 4 управления и блоку 2 ввода данных, выходы которого соответственно соединены с входом элемента

ИЛИ 6, входом запоминающего блока 5 и входами запоминающего блока 7, выходы которого через цифроаналогоный преобразователь 10 соединены с входом амплитудного демодулятора 11, другой вход которого соединен с выходом запоминающего блока 5, выходы блока 4 управления соединены соответственно с делителем 8 частоты, элементом ИЛИ 14 и входом запоминаю. щих блоков 5 и 7.

638

Амплитудный демодулятор 11 (фиг. 1) устройства служит для фазочувствительного выпрямления ампли" тудных значений формируемых последовательностей импульсов заданной длительности и амплитуды и состоит иэ операционного усилителя 15, охваченного отрицательной обратной связью с помощью резистора 16, инвертирующий и неиннертирующий входы операционного усилителя . 15 через соответствующие резисторы 17 и 18 соединены с выходом цифроаналогового преобразователя 10, а неинвертирующий вход дополнительно через нормально разомкнутый ключ 19 соединен с общей шиной, вход управления ключа 19 является управляющим входом амплитудного демодулятора 11.

Блок 2 ввода данных (фиг. 2) содержит цифровую наборную линейку для набора в дноичном коде амплитудных значений формируемых импульсов в заданной последонательности и ввода указанной информации (2 ...2") н запоминающий блок 7 и состоящую из тумблеров 20 и D-триггеров 21„ а также тумблер 22 с D-триггером 23 для набора знака формируемых амплитудных значений в виде логического

"0" или "1" и ввода в запоминающий блок 5, кнопку 24 и D-триггер 25 для подачи одиночных импульсов через элемент ИЛИ 6 на вход счетчика 3 (при ручном вводе информации в блоки 5 и 7), входы "Установка 0" и

"Установка 1" всех D-триггеров 21, 23 и 25, а также один из нормально замкнутых контактов тумблеров 20, 22 и кнопки 24 объединены между собой и соединены с общей шиной, другим нормально-замкнутым контактом каждый из тумблеров 20, 22 и кнопка 24 соединены с информационным входом соответствующего D-триггера (21, 23 и 25) и через резисторы

26 — с высоким уровнем напряжения, соответствующим уровню "логической 1", выход каждого иэ D-триггеров подключен к соответствующему входу бло-. ка 27 индикации, выполненному, например, на светодиодах, входы синхронизации всех D-триггеров 21, 23 и 25 объединены между собой и подключены к выходу генератора 1 импульсов.

С помощью блока 2 производится подготовка исходных данных формирования последовательностей импульсов

1182638

10 различной длительности и амплитуды для ввода этих данных в блоки 5 и 7.

Блок 4 управления (фиг. 3) служит для управления работой устройства в режимах записи и считывания информации и включает в себя кнопки 28 и 29 (нЗапись-считывание" и "Сброс" ) тумблер 30 (" Пуск" ) и соответствующие им D-триггеры 3 1, 32 и 33, вхо— ды "Установка 0" и "Установка 1" которых, а также один иэ нормально замкнутых контактов кнопок 28, 29 и тумблера 30 объединены между собой и подключены к общей шине, другим нормально замкнутым контактом каж- 15 дая из кнопок 28 и 29 и тумблер 30 подключены к информационному входу соответствующего D-триггера 31, 32 и 33 и через резистор 34 — с высоким уровнем напряжения, соответствующим 20 уровню "логической 1" (величина резисторов 26 и 34 блоков 2 и 4 выбирается, исходя из типов используе,мых в этих блоках D-триггеров), входы синхронизации всех D-триггеров 31,25 ,32 и 33 блока 4 объединены между собой и подключены к выходу генератора 1 импульсов.

Для устранения дребезга контактов, возникающего при срабатывании тумб- 30 леров 20, 22 и 30 и кнопок 24, 28 и

29, на первом выходе генератора 1 импульсов формируются импульсы большой скважности 8 (8 =100-150) с частотой (fg), значительно меньшей возможной 35 частоты дребезга (f>) контактов, т.е, f 2 4c f, а так как частота fy составляет порядка 100-200 Гц, то частота

f выбирается равной нескольким де2 сяткам герц. 40

В исходном состоянии за счет присутствия на информационных входах всех D-триггеров 21, 23, 25, 31, 32 и 33 уровня "логического 0" последние также находятся в нулевом сос- 45 тоянии, Емкость счетчика 3 определяется максимальным числом тактов в формируемых последовательностях импульсов.

Так, например, при максимальной дли- 50 тельности последовательности в 256 тактовых импульсов емкость счетчика 3 составит восемь двоичных разрядов.

Частота импульсов на втором выходе генератора 1 выбирается, исходя иэ требуемой максимальной частоты тактовых импульсов в формируемой последовательности. Деление частоты импульсов с второго выхода генерато- ра 1 осуществляется делителем 8, который включает в себя последовательно соединенные триггеры (не показаны), выходы которых являются одновременно и выходами делителя 8 частоты.

Выбор требуемой частоты тактовых импульсов в формируемой последовательности осуществляется с помощью коммутатора 9, в качестве которого в устройстве может быть использован, например, механический переключатель.

В исходном состоянии все триггеры делителя 8 частоты блокированы уровнем логического 0" с второго выхода блока 4 управления по входам

"Установка 0", которые объединены между собой и подключены к стробирующему входу делителя 8.

С помощью дешифратора 12 длительность прохождения формируемой последовательности импульсов может быть, при необходимости, уменьшена, например, с 256 тактовых импульсов до 1.

Выбор соответствующего числа тактовых импульсов в формируемой последовательности осуществляется с помощью коммутатора 13, в качестве которого может быть использован, например, электронный коммутатор.

В исходном состоянии на выходах всех блоков устройства, за исключением выходов генератора 1 импульсов, присутствуют уровни "логического 0".

Коэффициент передачи амплитудного демодулятора 11 выбирается равным единице при работе операционного усилителя 15 как в инвертирующем, так и в неинвертирующем режимах, для чего величины резисторов 16 и 17 выбираются равными между собой, а величина резистора 18 выбирается равной половине одного из них.

Устройство работает в двух режимах: в режиме набора и ввода информации в запоминающие блоки 5 и 7 и в режиме вывода информации. В обоих случаях устройство может работать как в ручном, так и в автоматическом режимах.

При нажатии кнопки 29 блока 4 управления на информационном входе

D-триггера 32 появляется высокий уровень напряжения, по которому первым же синхронизирующим импульсом с выхода генератора 1 импульсов D-тригЮ

1182638

25

35

55 гер 32 устанавливается н единичное с. ост< я гни., Сформированныи таким образом импульс на выходе блока 4 управления чере 3 элемент ИЛИ 14 устанавливает счетчик 3 по входу "Установка 0" в нулевое состояние. После появления сигнала на выходе 1)-триггера блока 2, он через элемент ИЛИ б поступает на двоичный счетчик 3, который изменяет свое состояние на единицу, и на его выходах формируется двоичный код, поступающий на адресные входы блоков 5 и 7. Далее с помощью тумблеров 20 и 24 блока 2 ввода данных н соответствии с формируемой последовательностью импульсов заданных амплитуд и длительностей производится формирование двоичного кода, соответствующего амплитудному значению импульса формируемой последовательности и на этом интервале и соответствующего ему знака (с помощью кнопки 24). При этом уровню "логической 1" соответствует разомкнутое состояние контактов указанных тумблеров 20, а уровню "логического 0" их замкнутое состояние. Замкнутым контактам тумблера 24 соответствует положительное значение формируемой амплитуды (уровень "логического 0" на втором выходе блока 2 ввода данных), а разомкнутым контактам (уровень "логической 1") отрицательное значение формируемой амплитуды на данном такте записи информации, После установления тумблеров 20 и 24 в указанные состояния в соответствии с формируемой амплитудой импульса (и его знаком) на данном такте преобразования на выходе блока 2 ввода данных формируется уровень

"логической 1", по переднему фронту которого в запоминающие блоки 5 и 7 записывается соответствующая информация с второго и дополнительных выходов (2 ...2 ) блока 2 ввода данных., Контроль положения тумблеров

20, 24 и кнопки 22 осуществляется по загоранию соответствующих светодио- . дов блока 27 индикации. При этом загЬранию светодиода соответствует присутствие уровня "логической 1" на соответствующем входе блока 27 индикации.

При отпущенной кнопке 22, что соответствует режиму "Считывание" информации, на выходе D-триггера 23 и блока 2 присутствует импульс нлогического 0, которым производится считывание введенной информации с запоминающих блоков 5 и 7 на данном такте преобразования с выхода устройства.

После отпускания кнопки 28 !)-тригг ер 31 устанавливается в исходное (нулевое) состояние, и после нажатия кнопки 22 на выходе D-триггера

23 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 6 поступает на двоичный счетчик 3, который вновь изменяет свое состояние на единицу, и на его выходе формируется код адреса для записи информации в запоминающие блоки 5 и 7 на следующем такте формируемой последовательности.

После этого вновь производится набор с помощью тумблеров 20 двоичного кода, соответствующеro амплитуде формируемой последовательности, а также соответствующего этой амплитуде знака с помощью установки тумблера 24 в разомкнутое состояние, соответствующее формированию на выходе D-триггера 25.

По окончании последнего такта записи информации в запоминающие блоки 5 и 7 нажимают кнопку 29

"Сброс" блока 4 управления, и сформированным при этом уровнем логической 1" с выхода D-триггера 32 двоичный счетчик 3 через элемент

ИЛИ 14 обнуляется. На этом заканчивается режим. набора и ввода исходной информации формируемой последовательности импульсов в запоминающие блоки 5 и.7.

По окончании ввода информации в запоминающие блоки 5 и 7 для последнего такта заданной последовательности импульсов производится установка тумблеров блока 2 ввода данных в исходное состояние, а также подготавливается устройство к работе в режиме автоматического вывода сформированной последовательности импульсов заданной длительности и амплитуды, для чего устанавливаются в соответствующие положения коммутаторы 9 и 13.

При включении тумблера 30 его контакты размыкаются, и по синхроимпульсу с выхода генератора 1 импульсов D-триггер 33 устанавливает1182638 ся в единичное состояние, при котором уровцем "логической 1" с выхода блока 4 управления по стробирующему входу делителя 8 частоты снимается блокировка его триггеров, которые включаются в режим последовательного деления частоты импульсов, поступающих íà его вход с выхода генератора

1 импульсов. С учетом выбранного коэффициента деления частоты импульсы с соответствующего выхода делителя 8 через коммутатор 9 и элемент

ИЛИ 6 поступают на счетный вход двоичного счетчика 3, на выходе которого в соответствии с поступающими тактовыми импульсами начинает формироваться двоичный код для считывания записанной информации из соответствующих ячеек запоминающих блоков 5 и 7.

Так как при этом на выходе блока

4 управления присутствует уровень

II и логического 0, что разрешает считывание информации из запоминающих блоков 5 и 7, то на выходах последних в соответствии с адресными кодовыми комбинациями двоичного счетчика 3 будут формироваться последовательности импульсов заданных амплитуд (на выходах запоминающего блока 7), а также их длительностей и знаков.

Из кодовых комбинаций, формируемых на выходах запоминающего блока 7

I в цифроаналоговом преобразователе

10 производится преобразование входного двоичного кода в соответствующую выходную аналоговую величину одного знака, которая поступает на вход амплитудного демодулятора 11, В амплитудном демодуляторе 11 в соответствии с сигналами управления, поступающими с выхода запоминающего блока 5, входная аналоговая последовательность импульсов одного и того же знака (в рассматриваемом примере положительного знака) преобразуется в требуемую последовательность импульсов заданной длительности, амплитуд и их знаков.

Так как отрицательным значением амплитуд формируемой последователь10 ности импульсов соответствует уровень "логической 1" с выхода запоминающего блока 5, то при поступлении последнего на управляющий вход .ключа 19 производится подключение

15 инвертирующего входа операционного усилителя 15 к общей шине и переключение режима работы его с неинвертирующего на инвертирующий без изменения коэффициента передачи,„равно20 го единице.

На выходе операционного усилителя 15 при этом в соответствии с тактовыми импульсами с выхода коммутатора 9 будет формироваться требуемая

25 последовательность заданных длительностей, амплитуд и знаков.

При совпадении выходного двоичного кода дешифратора 12 с ранее выбранным кодом коммутатора 13, что соответствует моменту окончания длительности формирования выбранной последовательности импульсов, на выходе последнего формируется уровень

"логической 1", которым через эле-. мент ИЛИ 14 счетчик 3 обнуляется, и цикл формирования заданной последовательности импульсов повторяется аналогично описанному.

Останов цикла формирования последовательности импульсов в режиме автоматического вывода информации осуществляется установкой тумблера

30 блока 4 управления в исходное состояние.

1182638

Риг.g

1182638

Составитель Б. Кириллов

Редактор М. Бандура Техред О.Неце Корректор О. Луговая

Заказ 6118/54 Тира к 871 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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