Устройство для расширения временных интервалов

 

Изобретение может быть использовано , в частности, в системах автоматизации и управления экспериментом . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения расширения длительности импульсов, а также возможности внешнего управления входной последовательностью импульсов i Устройство содержит генератор 12 импульсов, делитель 14 частоты, счетчик 20 импульсов, элементы ИЛИ 18 и 21, формирователи 7 и 25 импульсов, элементы И 5., 6, 9, 13, 15...17, и 22...24 и счетный триггер 10. Введение счетного триггера 11, работающего по срезу импульса, и особенность его включения в схеме совместно со счетным триггером 10, работающим по переднему фронту импульса , дало возможность расширения как временного интервала, так и длительности импульсов. Кроме того, введение в схему регистра 4, элементов И 13, 15, 17 и 22...2.4, элемента НЕ 8, элементов ИЛИ 26 и 27 позволило управлять входной последовательностью импульсов. 3 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„1406561 А 1 (5И 4 G 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ния входной последовательностью импульсов, Устройство содержит генератор 12 импульсов, делитель 14 частоты, счетчик 20 импульсов, элементы ИЛИ 18 и 2 1, формирователи 7 и

25 импульсов, элементы И 5, 6, 9, 13

t5...17, и 22...24 и счетный триггер 10. Введение счетного триггера

11, работающего по срезу импульса, и особенность его включения в схеме совместно со счетным триггером 10, работающим по переднему фронту импульса, дало воэможность расширения как временного интервала, так и длительности импульсов. Кроме того, введение в схему регистра 4, элементов И 13, 15, 17 и 22...24, элемента HE 8, элементов ИЛИ 26 и 27 позволило управлять входной последовательностью импульсов. 3 ил. (21) 4161511/24-21 (22) 15,. 12, 86 (46) 30.06.88. Бюл. ¹ 24 (72) И.И. Малыш, В.А.Биль и О.А.Борисов (53) 62 1.374 38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 928295„ кл. G 04 F 10/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ BPEMEHHbIX ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение может быть использовано, в частности, в системах автоматизации и управления. экспериментом. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения расширения длительности импульсов, а также возможности внешнего управлеФеей

/ зс

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 Я Яг.- р

1406561

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, з частности, в системах автоматизации и управления экспериментом.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения рас-. ширения длительности импульсов, а также возможности внешнего управления входной последовательностью импульсов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для расширения временных интервалов на фиг,2

Э и 3 — временные диаграммы, поясняющие .работу устройства.

Устройство для расширения временных интервалов содержит входную шину 1, шину 2 управления, выходную

;шину 3, регистр 4, элементы И 5, 6, формирователь 7 импульсов, элемент

НЕ 8, элемент И 9, счетные триггеры

10, 11, генератор 12 импульсов, эле мент И 13, делитель 14 частоты, эле-. менты И 15-17., элемент ИЛИ 18, элемент 19 задержки, счетчик 20 импульсов, элемент ИЛИ 2 1, элементы И 2224, формирователь 25, элементы

ИЛИ 26, 27, блок 28 начальной установки

Выход элемента ИЛИ 27 соединен с выходной шиной 3, а первый вход под, ключен к выходу элемента И 22, первы .

: вход которого соединен с выходом

: триггера 10 и первым входом элемента

: И 15, выхоц которого подключен к суммирующему входу счетчика 20 импульсов, а второй вход соединен с выходом генератора 12 импульсов и первым входом элемента И 13, выход которого через делитель 14 частоты подключен к вычитающему входу счетчика

20 импульсов, выходы которого через элемент ИЛИ 21 .соединены с первым входом элемента И 24, выход элемента

НЕ 8 подключен к первому входу элемента И 9. прямой и инверсный выхо-ды триггера 11 соединены соответственно с вторым входом элемента И 13 и R-входом триггера 10, à R-вход триггера 11 подключен к первым входам элементов И 24, 23, выход элемента И 23 соединен с одним из входов элемента ИЛИ 26, другой вход которого через формирователь 25 им-. пульсов подключен к выходу элемента

И 24, а выход соединен с вторым

1 входом элемента ИЛИ 27, третий вход которого подключен к выходу элемента И 5, первый вход которого соединен с первым входом элемента И 6 и входной шиной 1, а второй вход подключен к первому выходу регистра 4, входы которого соединены с шиной 2 управления, а второй выход подключен .к вторым входам элементов И 6,9, выход элемента И 6 соединен с первым входом элемента И 16, через формирователь 7 импульсов . — с первым входом элемента И 17, второй вход которого подключен к второму входу элемента И 24, третьему выходу регистра 4 и входу элемента HE 8, а выход соединен с первым входом элемента

ИЛИ 18, выход которого подключен к счетным входам триггеров 10 11 и через элемент 19 задержки - к второму. входу элемента И 22, второй вход элемента ИЛИ 18 соединен с выходом элемента И 16, второй вход которого подключен к выходу элемента

И 9 и второму входу элемента И 23.

Устройство работает следуюЩим образом.

Сначала, при включении питания, блок 28 приводит в исходное положение регистр 4, реверсивный счетчик 20 и счетные триггеры 10, 11. B результате в исходном состоянии на всех выходах .регистра 4, реверсивного счетчика 20 и прямых выходах триггеров

10 11 — логические нули. Сигнал с. выхода генератора 12 импульсов не проходит ни на суммирующий вход pe" вефсивного счетчика 20, .ни на вход делителя 14.частоты, так как на первом входе элемента И 15 и втором входе элемента И 13 имеются логические нули. С выхода элемента ИЛИ 2 1 поступает логический нуль на первые . входы элемента.И 23, элемента И .24 и на R-вход триггера 11.

C помощью трехразрядного регистра

4 производится организация режимов работы.

1. При занесении в регистр 4 кода

011 происходит расширение временного интервала импульсов. На фиг. 2 представлены временные диаграммы работы устройства в данном режиме. На втором входе элемента И 5 — логический ноль, на втором входе элемента

И 6 — логическая единица и на входе элемента НЕ 8 — логическая единица, соответственно на выходе элемента

1406561

НЕ 8 — логический ноль и на выходе элемента И 9 — логический ноль, который поступает на второй вход элемента И 16 и на второй вход элемента И 23. Логическая единица, присутствующая на входе элемента НЕ 8, подается на второй, вход элемента И 17 и на второй вход элемента И 24. На выходе элемента ИЛИ 18 — логический ноль, который присутствует на входе элемента 19 задержки и на счетных входах триггеров 10, 11.

Пусть теперь на объединенные входы элементов И 5 и 6 поступает 15 импульс, фиксирующий начало временного интервала (фиг. 2а) . Этот импульс поступает на выход только элемента И 6, поскольку на втором входе элемента .И 5 стоит запрет - ло- 20 гический ноль с первого выхода регистра. С выхода элемента И 6 импульс поступает на вход формирователя 7 импульсов и на первый вход элемента И 16. С выхода формирователя 25

7 импульсов короткий импульс поступает на первый вход элемента И 17, но, поскольку на втором входе элемента И 17 — логическая единица, а на втором входе элемента И 16 — ло- : 30

I гический ноль, то на выходе элемен" та ИЛИ 18 появляется короткий импульс пришедший с выхода элемента И 17.

С выхода элемента ИЛИ 18 короткий импульс (фиг. 2в) поступает на вход

35 . элемента 19 задержки и на счетные входы триггеров 10., 11. Счетный триггер 10 срабатывает по переднему фронту импульса, а счетный триггер

11 — по срезу импульса. 40

По переднему фронту первого входного импульса срабатывает счетный триггер 10. На его прямом выходе появляется логическая единица (фиг., 2д), поступающая на первый вход элемента И 22, разрешая прохождение задержанного (задержка должна быть больше времени переключения триггера 10) первого входного импульса (фиг. 2г) через элемент И 22 (фиг. 2е) и элемент ИЛИ 27 на выходную шину устройства 3 (фиг. 2л), фиксируя тем самым начало отсчета преобразованного входного сигнала. С этого момента с выхода генератора

12 импульсов поступают импульсы частоты и через элемент И 15 и на суммирующий вход счетчика 20. По срезу первого входного импульса счетный триггер 11 не срабатывает, поскольку на его установочном входе в ноль еще находится логический нуль с выхода элемента ИЛИ 21 (задрржка на время переключения элементов 10, 15, 20, 2 1, срабатывающих друг за другом, больше,.чем длительность импульса на счетных входах триггеров), а установочный вход триггера является приоритетным. И лишь только с записью первого импульса в реверсивный счетчик 20 на выходе элемента ИЛИ 21 появляется логическая единица (фиг. 2и), разрешая работу счетного триггера .11 по счетному входу, эта единица поступает также на первые входы элементов И 23, 24. По переднему фронту второго входного импульса счетный триггер 10 перебрасывается.в нулевое состояние, тем самым запрещая прохождение импульсов на суммирующий вход счетчика 20, и запрещает прохождение второго входного импульаа на выходную шину устройства.

За это время в реверсивном счетчике 20 зафиксировано число импульсов N

1 О 8х.

По срезу второго импульса срабабывает счетный триггер 11, при этом на его прямом выходе появляется сигнал логической единицы (фиг. 2 ж), поступающий на второй вход элемента

И 13, а на инверсном выходе — сигнал логического нуля, который поступает на R-вход триггера 10, запрещая тем самым переброс триггера до конца преобразования входными сигналами.

Теперь импульсы с генератора 12 поступают через элемент И 13 на делитель

14 частоты. На вычитающий вход реверсивного счетчика 20 при этом начинают поступать импульсы с частотой

Е о эти импульсы продолжают поступать до тех пор, пока реверсивный счетчик 20 не возвратится в исходное нулевое состояние. Тогда на выходе элемента ИЛИ 2 1 появляется логический ноль, поступающий на установочный вход в ноль счетного триггера 11, переводя его в нулевое состояние. При этом логический ноль на прямом выходе триггера 11 запрещает прохождение импульсов на вход делителя 14 частоты, а логическая единица на инверсном выходе поступает на R-вход триггера

10., тем самым разрешает его работу

406561 6

1 о г ВЫх ! ьых= k их+ Jex = fax (k + тогда вшу k1 4хв k1 = k + 1э где 5"5ы» - длительность расширенного временного интервала.

2. При занесении в регистр 2 кода 010 происходит расширение длительности входного импульса

:На фиг.З, представлены временные диаграммы работы устройства в. этом режиме. При этом йа втором входе элемента И 5 — логический ноль, на ( втором входе элемента И б и на пер, вом входе элемента И 9 - логическая !

1, единица и на входе элемента НЕ 8логический нуль, на выходе НЕ 8 ,,логическая единица, таким образом, на выходе элемента И 9 также логичес кая единица, поступающая на второй вход элемента И 23 и на второй вход элемента И 16. Логический ноль, присутствующий на третьем выходе регистра (выход элемента НЕ 8),поступает на второй вход элемента И 24 и на второй вход элемента И 17.

В результате через элемент И б (фиг. Зб), И 16, ИЛИ 18 на входе элемента 19 задержки (фиг. Зг) и на счетных входах триггеров 10, 11 появляется первый импульс из входной последовательности импульсов (фиг. Зв), поступающей на объединенные входы элементов И 5 и 6 (фиг.3r), По переднему фронту этого импульса срабатывает счетный триггер 10 (фиг. Зд) . С появлением единицы на

его прямом выходе появляется логи.ческая единица на, выходной шине устройства 3 (фиг. 3 л). Реверсивный счетчик 20 начинает работать в ре35

5 1 по счетному входу в следующем цикле

Кроме того, логический перепад с единицы в ноль на выходе элемента

ИЛИ 21 поступает на вход формирователя импульсов 25 через элемент

И 24. На выходе формирователя импуль сов 25 появится узкий импульс, поступающий через элемент ИЛИ 26 (фиг. 2к) и элемент ИЛИ 27 на выходную шину устройства 3, фиксируя конец формирования расширенного временного интервала. Таким образом, из счетчика 20 вычитается число импульсов жиме суммирования. С появлением первой единицы на выхода;; реверсивного счетчика 20 логическая единица по5 является на выходе элемента ИЛИ 21 (фиг.3 и) и через элемент И 23, элемент ИЛИ 26 (фиг. Зк) поступает на второй вход элемента ИЛИ 27 и таким образом на выходную шину устройст10 ва 3.

По окончании входного импульса по его срезу срабатывает счетный триггер 11 (фиг, Зж), разрешая сигналом логической единицы со своего

15 прямого выхода прохождение импульсов с генератора 12 на вход делителя 14 . частоты; Сигнал логического нуля с инверсного выхода триггера 11 поступает на R-вход триггера 10, сбрасы2п вая его в нулевое состояние. Счетчик

20 прекращает работу в режиме суммирования и начинает работу в режиме о вычитания с частотой f = — . Хотя

1 k

25 на выходе элемента И 22 (фиг. 3 е) появился логический ноль с переходом счетного триггера 10 в нулевое состояние, на выходной шине устройства продолжает сохраняться уровень

3Q логической единицы за счет. единицы, присутствующей на втором входе элемента ИЛИ 27. Число импульсов, накопленное в режиме суммирования, равно

fo tu.8x °

Счетчик 20 будет вычитать до тех пор, пока на его выходах появятся все нули, тогда на выходе элемента

И 21 появится логический нуль, который через элемент И 23, элемент

ИЛИ 26, элемент ИЛИ 27 поступит на выходную шину устройства 3, фиксируя тем самым конец формирования расширенного импульса. Кроме того, ноль с выхода эламента ИЛИ 21 сбросит триггер 11 в нулевое состояние и подготовит устройство к следующему циклу. о

Число вычитаемых импульсов N = — >

tи.вык1 И = М2, тогда tu.вых= k1«

" ы.вх 1 1 +

3. При занесении в регистр 3 кода

100 логическая единица имеется только на втором входе элемента И 5. Поэтому входная последовательность импульсов поступает через элемент И 5 напрямую на второй вход элемента

ИЛИ 27 и через него — на .выходную шину устройства 3 без изменений. При

1406561 этом остальная часть схемы устройства в работе участия не принимает.

Таким образом, данное устройство позволяет управлять входной последовательностью импульсов — расширение временного интервала, расширение длительности импульсов (изменение скважности) или прохождение на выход устройства беэ изменений.

При этом изменение режимов работы устройства может быть произведено автоматически — занесением соответствующего кода из ЭВМ в регистр устройства или вручную - с помощью перемычек и тумблеров.

Формула изобретения

Устройство для расширения времен- 20 ных интервалов, содержащее первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с выходней шиной, а первый вход подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен 25 с выходом счетного триггера и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу счетчика импульсов, а второй вход соединен с выходом генератора импульсов и первым входом третьего элемента И, выход которого через делитель частоты подключен к вычитающему входу счетчика импульсов, выходы которого через второй элемент

ИЛИ соединены с первым входом четвертого элемента И, а также формирователь импульсов и элемент НЕ, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены пять элементов И, два элемента ИЛИ, формирователь импульсов, элемент за- 45 держки, регистр и счетный триггер, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И и R-входом основного счетного триггера, а

R-вход подключен к первым входам четвертого и первого дополнительного элементов И, выход последнего из которых соединен с одним из входов первого дополнительного элемента

ИЛИ., другой вход которого через фор-. мирователь импульсов подключен к выходу четвертого элемента И, а выход соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ. третий вход которого подключен к выходу второго дополнительного элемента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего дополнительного элемента И и входной шиной, а второй вход подклю.чен к первому выходу регистра, входы которого соединены с шиной управления, а второй выход подключен к вторым входам пятого и третьего дополнительного элементов И, выход последнего из которых соединен с первым входом четвертого дополнительного элемента И и через дополнительный формирователь импульсов — с первым входом пятого дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к второму входу четвертого элемента

И, третьему выходу регистра и входу элемента НЕ, а выход соединен с первым входом второго дополнительного элемента ИЛИ, выход которого .подключен к счетным входам триггеров и через элемент задержки — к второму входу первого элемента И, при этом второй вход второго дополнительного элемента ИЛИ соединен с выходом четвертого дополнительного элемента

И, второй вход которого подключен к. выходу пятого элемента И и второму .. входу первого дополнительного эле- мента И.! 40656!

14Ц6561

Составитель В.Потапов

Техред M,Äèäûê - Корректор B,Áóòÿãà

Редактор М.Циткина

Заказ 3192/43

Тираж 3?3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4