Устройство для формирования серий импульсов

 

Изобретение относится к области импульсной техники. Введение в устройство для формирования серий импульсов элементов И 10; 11 , элементов НЕ 12, пересчетного блока 13, триггера 14 конца счета, триггера 15 останова , формирователя 16 коротких импульсов , элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17,18 и блока 19 управления и образование новых электрических связей между функциональными элементами расширяет функциональные возможности устройства , 3 ил. (Л со о со го О5 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГЬБЛИН (51)4 Н 03 К 3/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3986257/24-21 (22) 09,12,85 (46) 07.05.87,Бюл. 11- 17 (71) Рижское производственное объединение ВЭФ им,В.И.Ленина (72) И.Я.Циесалниекс и P.È.Àëêñíèñ (53) 621,384 (088:.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 750705, кл. Н 03 К 3/64, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 767954, кл. Н 03 К 3/64, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СЕРИЙ ИМПУЛЬСОВ

„„SU„„1309269 А 1 (57) Изобретение относится к области импульсной техники. Введение в устройство для формирования серий им-. пульсов элементов И 10;11, элементов

НЕ 12, пересчетного блока 13, триггера 14 конца счета, триггера 15 останова, формирователя 16 коротких импульсов„ элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

17,18 и блока 19 управления и образование новых электрических связей между функциональными эпементами расширяет функциональные возможности устройства, 3 ил.

1 130926

Изобретение относится к импуль сной технике и может быть использовано в автоматических устройствах управления и контрольно-измерительной аппаратуре для проворки импульсных E устройств.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг,l приведена функциональная 1g схема устройства для формирования серий импульсов; на фиг. 2 — функциональная схема блока управления, на фиг ° 3 — алгоритм управления устройством. 15

Устройство для формирования серий импульсов содержит генератор 1 опор— ных импульсов, первый элемент И 2, первый пересчетный блок 3, второй элемент И 4„второй пересчетный блок

5, триггер 6 запуска, триггер 7, элемент ИЛИ 8„шифратор 9, третий 10, четвертый 11 элементы И, элемент

НЕ 12, третий пересчетныи блок 1 3, триггер 14 конца счета, триггер 15 25 останова, формирователь 16 коротких импульсов. первый 17, второй 18 элементы ИСКЛ1ОЧА1ОЩЕЕ ИЛИ, блок 19 улрав— ления, адресную шину 20, шину 21 дан— ных, шину 22 сигналов управления,, вы- 30 ходную шину 23 внешней синхронизации устройства, выходную шину 24 конца счета устройства и выходную шину 25 импульсного сигнала устройства, причем первый выход элемента H 2 соединен со счетным входом первого пересчетного блока 3, первый вход — с входом запуска первого пересчетного, блока 3, а второй вход — с первым входом второго элемента И 4, выход .кото- щ рого подключен к счетному входу второго пересчетного блока 5„ вход запуска которого соединен с вторым вхо,цом второго элемента И 4, единичный выход триггера 7 соединен с вто-ым входом второго элемента И 4, 8 вход — с выходом второго пересчетного блока 5, а К-вход — с выходом элемента ИЛИ 8, первая группа выходов шифратора 9 соединена с входами уста- 50 новки первого пересчетчого блока 3, вторая группа выходов — с входа| и установки второго пересчетного б,пока

5, первый вход элемента ИЛИ 8 ссединен с выходом первого пересчетнсго у блока 3, первый выход блока 19 управления соединен с D-входом триггера

6 запуска, R-вход которого соединен с вторым выходом блока 19 управг.ения, 9 2 вторым входом элемента ИЛИ 8, первым входом третьего элемента И 10 и входом запуска третьего пересчетного блока 13, группа входов которого соединена с третьей группой выходов шифратора 9, первая группа входов которого связана с первой группой выходов блока 19 управления, вторая группа выходов которого подключеча к BTîрой группе входов шифратора 9, выход генератора 1 опорных импульсов соединен с первым входом четвертого элемента И 11 и входом элемента НЕ 12, выход которого соединен с тактовым входом триггера 6 запуска, единичный выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И 11 и ши— ной 23, третий вход четвертого элемента И 1 1 соединен с нулевым выходом триггера 15 останова, информационный D-вход которого соединен с единичным выходом триггера 14 конца счета и шино|л 24„ выход третьего пересчетного блока 13 соединен с

S-входом триггера 14 конца счета, R-вход которого подключен к третьему выходу блока 19 управления, четвертый выход которого соединен с R-входом триггера 15 останова, С-вход которого соединен с выходом формирователя 16 и вторым входом третьего элемента И 1О, выход которого соединен со счетным входом третьего пересчетного блока 13, пятый выход блока 19 управления соединен с первым входом первого элемента ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ 17, второй вход которого соединен с шиной 25 и выходом второго элемента

ИСКЛ10ЧАЕЩЕЕ ИЛИ 18, первый вход которого подключен к шестому выходу блока 19 управления, второй вход — к единичному выходу триггера 7 и пер— вому входу первого элемента И 2, выход четвертого элемента И 11 соединен с вторым входом первого элемента И 2 и первым входом второго элемента И 4, седьмые входы блока 19 управления соединены с адресной шиной

20„ шина 21 данных соединена с входами блока 19 управления, шина 22 сигналов управления — с восьмыми входа— ми блока 19 управления.

Блок 19 управления (фиг.2) содержит клавиатуру 26, селектор 27 адреса, дешифратор 28 адреса,. первую 29 и вторую 30 группы элементов И, первый 31 и второй 32 регистры, Шифратор 9 может быть выполнен на дешифраторе и трех регистрах.

09269 Д

3 13

Пересчетный блок 3 формирует длительность импульса, а пересчетный блок 5 — длительность паузы в импульсной последовательности на выходе устройства, Генератор 1 опорных импульсов вырабатывает импульсы опорной (эталонной) частоты и является времязадающим элементом устройства.

Управление устройством осуществляется от магистрали ЭВМ с помощью клавиатуры 26, включающей адресную шину 20, шину 21 данных и шину 22 сигналов управления в соответствии с алгоритмом (фиг.3). На шине 24 конца счета вырабатывается сигнал предварительной сигнализации при формировании импульсных серий с заданным количеством импульсов.

На шине 23 внешней синхронизации логический сигнал высокого уровня устанавливается синхронно с запуском устройства и предназначен для синхронизации внешних устройств, управляемых данным устройством.

Шина 25 импульсного сигнала — основной функциональный выход устройства, с которого снимается формируемая импульсная последовательность, Устройство для формирования серий импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии на втором выходе блока 19 управления установлен низкий уровень сигнала (логический "0"), которым триггер 6 и триггер 7 сброшены. Сигналом высокого уровня (логическая "1") на нулевом выходе триггера 7 открыт элемент И 4 и подготовлен для загрузки пересчетный блок 5. По шестому выходу блока

19 управления на шине 25 импульсного сигнала задан логический уровень начального состояния.

До запуска устройства также необходимо выбрать режим работы и при формировании импульсной серии с за.данным количеством импульсов подготовить схему останова устройства,Для этой цели подачей низкого потенциала по третьему выходу блока 19 управления сбрасывается триггер 14, а по четвертому выходу блока 19 управления — триггер 15 °

Поддерживая на четвертом выходе блока 19 управления низкий уровень сигнала> устройство генерирует непрерывную импульсную последовательность, так как на нулевом выходе триггера

15 независимо от состояния входов

l0

С v. D поддерживается высокий потенциал, разрешающий прохождение тактовых импульсов через элемент И 11.При установке высокого уровня на четвертом выходе (выбора режима работы устройства) блока 19 управления после

1 сброса триггера 15 устройство подготовлено для останова после заверше— ния формиров ания импуль сной серии, По пятому выходу {выбора фронта синхронизации счета) блока 19 управления осуществляется выбор фронта счета импульсов. При логическом 0" на пятом выходе блока 19 управления счет импульсов осуществляется по положительному фронту, а при логической "1" — по отрицательному фронту выходных импульсов устройства.

Для запуска устройства формирования серий импульсов необходимо разблокировать устройство установкой высокого потенциала на втором выходе (сброса устройства) блока 19 управления и подать на первом выходе (запуска) блока 19 управления высокий уровень сигнала. По первому после установки сигнала запуска отрицательному фронту опорных импульсов устанавливается в состояние "1" триггер 6, открывая для прохождения опорных импульсов элемент И 11, с выхода которого импульсы поступают на первые входы элементов И 2 и 4, Сигнал с единичного выхода триггера 6 также поступает на шину 23 внешней синхронизации„ которую можно использовать для синхронизирования управляемой данным устройством аппаратуры.

Через открытый элемент И 4 тактовые импульсы поступают на счетный вход пересчетного блока 5 для формирования длительности паузы по отрицательному фронту первого тактового импульса осуществляется загрузка ы пересчетный блок 5 двоичного кода числа Nl с первой группы выходов шифратора 9, а при каждом последующем отрицательном фронте число

Nl, загруженное в пересчетный блок, уменьшается на единицу, При достижении Nl = 1 на выходе пересчетного блока 5 вырабатывается отрицательный импульс, который устанавливает триггер 7 по S-входу в единичное состояние. Высокий уровень сигнала на единичном выходе триггера 7 открывает элемент И 2, а низкий уровень сигнала на нулевом выходе триггера 7 зак5 130926 рывает элемент И 4 ° Далее тактовые импульсы уже поступают на счетный вход пересчетного блока 3 и начинается формирование длительности импульса идентично процессу формирования длительности паузы, т.е. по первому отрицательному фронту тактовых импульсов осуществляется запись в пересчетный блок 3 двоичного кода числа N2 с второй группы выходов шифра- 10 тора 9 и при каждом последующем такте число N2 уменьшается на единицу.

При достижении N2 = 1 на выходе пересчетного блока 3 вырабатывается отрицательный импульс, триггер 7 15 сбрасывается через элемент ИЛИ 8, открывается элемент И 4 и закрывается элемент И 2, Далее процесс периодически повторяется и при каждом изменении состояния триггера 7 изменя- 2р ется состояние на шине 25 устройства, Таким образом генерируется импульсная последовательность с длительностью паузы Тр = М1хТдр и длительностью импульса Т = N2xT „, где Nl — 25 двоичное число, загружаемое с шифратора 9 в пересчетный блок 5; N2 двоичное число, загружаемое с шифратора 9 в пересчетный блок 3; Tp„ длительность периода опорных импуль- 30 сов.

Если на четвертом выходе (выбора режима) блока 19 управления установлен логический "0", триггер 15 заблокирован и устройство работает в неп- 35 рерывном режиме до подачи низкого уровня сигнала на второй выход (сброса устройства) блока 19 управления (схема возвращается в исходное состояние) либо до снятия высокого уровня 4О с первого выхода (запуска) бпока 19 управления (происходит останов), непрерывную последовательность им— пульсов с программируемой длитель55 ностью паузы и импульса, так и одиночную серию с программируемым количеством импульсов и установкой начального и конечного логических состояний данной серии, Возможно изменение параметров генерируемых импульсов в процессе работы устройства путем записи новых кодов B шифраторе 9, так как загрузка пересчетных блоков осуществляется только в течение одного периода импульсов и изменение содержимого шифратора в период между двумя загрузками не нарушает работу устройства.

Для формирования импульсной серии с заданным количеством импульсов на третий и четвертый выходы блока 19 управления устанавливается высокий уровень сигнала.

После запуска устройства через первый элемент ИСКЛЮЧАВШЕЕ ИЛИ 17 на

9 вход формирователя 16 коротких импульсов поступает прямая или инвертированная выходная импульсная последовательность в зависимости от логического состояния пятого выхода (выбора фронта синхронизации) блока 19 управления.

По каждому положительному фронту этой последовательности формирователем 16 коротких импульсов вырабатывает короткий тактовый импульс, который поступает на С-вход триггера 15 и через открытый элемент И 10 на счетный вход пересчетного блока 13.

В пересчетный блок 13 по первому отрицательному фронту тактового импульса загружается двоичный код числа

N3 = N<-1, где N — число подсчитываемых фронтов в формируемой серии, и начинается уменьшение содержимого пересчетного блока 13 на единицу при каждом последующем тактовом импульсе °

Триггер 14 находится в нулевом состоянии, следовательно, в триггер 15 на каждом такте также записывается

"0 и начальное состояние триггера

15 не изменяется. При достижении пересчетным блоком 13 значения N3 = 1 выходным импульсом блока устанавливается в состояние "1" триггер 14, подготавливая для установки триггер

15. Единичное состояние триггера 14 является сигналом обратной синхронизации, по которому возможна синхронизация перезагрузки шифратора 9 для изменения параметров генерируемых импульсов или количества импульсов в последующей серии. Состояние на шине .25 импульсного сигнала зависит от выбранного по пятому выходу (фронта счета импульсов) блока 19 управления фронта счета. При подсчете импульсов по положительному фронту при окончании импульсной серии на шине 25 установлен высокий уровень сигнала, а при подсчете отрицательных фронтов — низкий уровень сигнала.

Таким образом, предлагаемое устройство для формирования серий импульсов позволяет вырабатывать как

269 8 обеспечивая загрузку двоичной информации, поступающей на кодовые входы шифратора 9, в выбранный внутренний регистр. Сигналы с выходов внутренних регистров поступают на первую, вторую и третью группы выходов шифратора 9.

Для ввода управляющих директив и параметров формируемой импульсной последовательности служит клавиатура

26, опрос которой осуществляется программно через регистр 32 и вторую группу 30 элементов И, Под управлением ЭВМ во второй регистр 32 записывается позиционный код сканирования, содержащий в одном разряде логическии 0", а во всех остальных логическую 1, и программно осуществляется циклический сдвиг данного кода, т.е. в каждом цикле "01 записывается в следующий разряд второго регистра 32.

В каждом цикле обращения после записи кода сканирования во втором регистре 32 считывается состояние клавиатуры, т,е, через дешифратор

28 адреса выбирается вторая группа

30 элементов И и сигналом "Синхронизация чтения" информационное слово через вторую группу 30 элементов И передается в шину 21 данных ЭВМ.При программном анализе данного кода определяется какая клавиша нажата, и происходит действие согласно алгоритму функционирования (фиг.3), Данное устройство обеспечивает программируемую длительность паузы и импульса и формирует как импульсную серию с программируемым количеством импульсов, так и непрерывную импульсную последовательность, Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для формирования серий импульсов, содержащее генератор опорных импульсов, первый элемент И, первый выход которого соединен со счетным входом первого пересчетного бло- ка, первый вход первого элемента И подключен к входу запуска первого пересчетного блока, второй вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу второ- го пересчетного блока, вход запуска которого соединен с вторым входом второго элемента И, триггер запуска, 7 1309

Кроме того, при использовании предлагаемого устройства в автоматизированной аппаратуре под управлением ЭВМ возможно формирование сложной импульсной последовательности, так как, используя сигнал обратной синхронизации на шине 24 конца счета устройства для запроса прерывания работы ЭВМ, возможна оперативная перегрузка содержимого шифратора 9, 1р и устройство продолжает работу с но выми параметрами импульсов и количеством в серии.

Блок 19 управления работает следующим образом, !5

Управляющая ЭВМ на адресной шине

20 вырабатывает двоичный код адреса устройства, к которому осуществляется обращение, Одновременно при передаче данных от ЭВМ в устройство (в данном случае блок 19 управления) на шине 21 данных вырабатывается двоичный код данных и принимает активный уровень сигнал Синхрониза— ция записи" в шине 22 сигналов уп- 25 равления. При передаче данных из устройства в ЭВМ активный уровень принимает сигнал "Синхронизация чтения", по которому устройство должно выдать код данных на шине 21 данных, Когда 30 старшие разряды адреса на адресной шине 20 соответствует коду селектора 27 адреса, на выходе последнего вырабатывается сигнал, разрешающий работу дешифратора 28 адреса и откры- 35 вающий первую группу 29 элементов И.

В зависимости от кода адресных сигналов дешифратор 28 адреса осуществляет выборку внутренних узлов блока

19 управления. На входы регистров 31 4р и 32, а также на кодовые входы шифратора 9 поступают сигналы шины 21 данных, Когда осуществлена выборка адреса регистров 31 и 32 через дешифратор 28, от ЭВМ поступает сигнал 45

Синхронизация записи" и двоичный код данных от шины 21 данных записывается в соответствующий регистр.

Аналогично осуществляется зались в регистры шифратора 9. На входы уп- 5р равления шифратора 9 от второй группы выходов блока 19 управления поступает следующая совокупность сигналов — сигнал выборки шифратора 9 от дешифратора 28 адреса, сигнал "Синх- 55 ронизация загиси от шины 22 управления и píà адресных сигнала через группу 29 элементов И, Перечисленные сигналы дешифрируются в шифраторе 9, 9 13092 триггер, нулевой выход которого соединен с вторым входом элемента И, Я-вход триггера соединен с выходом второго пересчетного блока, К-вход триггера подключен к выходу элемента

ИЛИ, шифратор, первая группа выходов которого соединена с входами установки первого пересчетного блока, вторая группа выходов соединена с входами установки второго пересчетного ð блока, первый вход элемента ИЛИ.соединен с выходом первого пересчетного блока о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, и него введены тре- 15 тий и четвертый элементы И, элемент

НЕ, третий пересчетный блок, триггер конца счета, триггер останова, формирователь коротких импульсов, первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, 2О блок управления, первый вь|ход которого соединен с D-входом триггера запуска, R-вход которого соединен с вторым выходом блока управления,вторым входом элемента ИЛИ, первым вхо- 25 дом третьего элемента И и входом запуска третьего пересчетного блока, входы установки которого соединены с третьей группой выходов шифратора, первая группа входов которого связа- щ на с первой группой выходов блока управления, вторая группа выходов которого подключена к второй группе входов шифратора, выход генератора опорных импульсов соединен с первым

69 10 входом четвертого элемента И и входом элемента НЕ, выход которого соецинен с тактовым входом триггера запуска, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, третий вход четвертого элемента И соединен с нулевым выходом триггера останова, B-вход которого соединен с единичным выходом триггера конца счета, выход третьего пересчетного блока соединен с S-входом триггера конца счета, 2-вход которого подключен к третьему выходу блока управления, четвертый выход которого соединен с R-входом триггера останова, С-вход которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего пересчетного блока, пятый выход блока управления соединен с первым входом первого элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с выходам второго элемента ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к шестому выходу блока управления, второй вход второго элемента ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ соединен с единичным выходом триггера и первым входом первого элемента И, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом первого элемента И, входы блока управления соединены с адресной шиной, шиной данных и шиной сигналов управления соответственно, 13092á9

Hem

Внести изменения о блок параметроо

Hem

Режим?

Перехсд по тадлииг режимоо Зормирооашь 3ооопь .! по uemбсртону се «ю &;ход &каК.л 5аения счи пать иг блока параиеппроо

А Э Ф онт с ета

Последняя с ери нет вбросить триггер/4 конца cuema no третьему бьиод блока уупрабления

Формиро &mo

unnun4 с

Cvumamo из блока параметроо

У; N2 состояние оыхода

Загрузить У/ регистр.

Загрузипь N2 6 регистр. оыхода по счеп;ному оыходу бл

Cdpocumo триггер I4 конца счета по третьемубьиодублока

В упраопения . Задать.f по тхаад Zf

Задать,./" по бходу 20

Запуск

Задать „О" по первому ьподу блока В упрабления

Остано

Задать.О" попер ому оторому, третьему и канЕи четде тому аыход олока f5 ппабпения

Сброс

Редактор И. Николайчук

Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1803/53

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Переход о mo6nuu,e директио, .?а

Параметр?

8а

3adama соронт счета по пятому обиходу блока /уупра8ления. Загрузить йЗ о регистр

Составитель В.Чижов

Техред M.Ходанич Корректор А. Обручар