Устройство формирования импульса в середине временного интервала

 

Изобретение относится к средствам автоматики и измерительной техники и может быть использовано в устройствах обработки и преобразования информации. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства и упрощение процедуры коррекции положения импульса внутри временного интервала относительно его середины. Устройство содержит шину 1 входа коррекции положения выходного импульса, шину 2 тактовых импульсов, входную шину 3, шину 4 входа сопровождения коррекции, шины 5 и 6 установки режима, компаратор 7, элементы И 8-11, элемент НЕ 12, триггеры 13,14,17, элемент ИЛИ-НЕ 15, сумматор по модулю два 16, счетчики 18 и 19, сумматор 20, вычитатель 21, вычитающий счетчик 22, выходную шину 23 знака фазы, выходную шину 24 устройства, шину 25 параллельного выхода, шину 26 сопровождения информации по параллельному выходу. Устройство позволяет в два раза увеличить частотный диапазон обрабатываемых входных сигналов и упростить процедуру обмена с внешним устройством коррекции. 3 ил.

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

1! Ю (И) сю q " 03 < 5/19

Г) j ° Ф l

011ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изоБРетени 1м и ОтнР тиям

ПС И ГННТ СССР

1 (21) 4367089/24-21 (22) 26.10.87 (46) 30.11.89. Ьюл. Р 44 (72) С.В. Пан (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1287266, кл. H 03 К 5/19, 1985. (54, УСТРОЙСТВО 0РИИР0ВАНИЯ ИМПУЛЬСА

8 СЕРЕДИНc. I ";" HHHOl ИНТЕРВАЛА (57) Изобретение о " 1тся к средствам автоматики и иэмери, -, и техники и может быть использовано в ..-",ройствах обработки и преобразования информации. Целью изобретения являетcR повышение быстродействия устройства и упроцение процедуры коррекции положения импульса внутри временного ,интервала относительно его середины.

Устройство содержит шину 1 входа коррекции положения выходного импульса, шину 2 тактовых импульсов, входную шину 3, шину 4 входа сопровождения коррекции, шины 5 и 6 установки режима, компаратор 7, элементы И 8-11, элемент НЕ 12, триггеры 13, 14, 17, элемент ИЛИ-ИЕ 15, сумматор по модулю два 16, счетчики 18 и 19, сумматор

20, вычитатель 21, вычитаюций счетчик

22, выходную шину 23 зна а фазы, выходную v> 24 устройства, Uèíó 25 параллельного выхода, шину 26 сопровож,1=:."я информации по параллельному выходу. у.-.; ойство позволяет в два раза увеличить ча т тный диапазон обрабатываемых входных сигналов и упрос. тить процедуру обмена с внешним устройством коррекции. 3 ил.! 525890

Изобретение относится к средствам . автоматики и измерительной техники и может быть использовано в устройствах обработки и преобразования информации.

Цель изобретения - повышение быстродействия устро.,ства и упрощение процедуры коррекции положения импульса внутри временного интервала относительно его середины. 10

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства формирования импульса в середине временного интервала; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу уст- 15 ройства соответственно в режимах ра боты с периодическими сигналами со скважностью 2 и в режиме работы с сигналами переменной скважности при формировании импульса только в полупери- 20 оде положительной полярности. На диаграммах обозначены: А - выходной сигнал компаратора; Б - выходной сигнал сумматора по модулю 2; В - сигнал на

I выходной шине сопровождения информации по параллельному выходу; Г - сигнал на шине входа сопровождения коррекции; Д вЂ” выходной сигнал устройства на выходной шине.

Устройство содержит шину 1 входа коррекции положения выходного импульса, шину 2 тактовых импульсов, входную шину 3, шину 4 входа сопровождения коррекции, первую вхолную шину 5 установки режима, втору шину 6 уста° 35 новки режима, коипаратор 7, первыи, второй, третий, четвертый элементы

И 8 — 1, элемент НЕ 12, первый триг;-ер 13, триггер 14 установки режима, элемент ИЛИ-НЕ 15, сумматор 16 по модулю 2, второй триггер 17, счетчик

18 импульсов, суммирующий счетчик 19, сумматор 20, вычитатель 21, вычитающий счетчик 22, выходную шину 23 знака фазы, выходную шину 24 устройства. 5 шину 25 параллельнсо выхода, выходную шину, сопровождения информации по параллельному выходу 26.

Устройство в статическом состоянии состоит из компаратора 7, вход которого соединен с входной шиной

3 устройства, а выход - с первым входом сумматора 16 по модулю 2, информационным входом триггера 14 установки режима входом элемента HE 12,с вто55 рым входом третьего элемента И 10 и выходной шиной 23 знака фазы. Нина 2 тактовых импульсов соединена с входом синхронизации компаратора 7 и с первым входом первого элемента И 8, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 1Ц.

Выход первого элемента И 8 соединен с входами синхронизации первого триггера 13, второго триггера 17, сче;чика 18, суммирующего счетчика

22. Нина 4 входа сопровождения коррекции соединена с первым входом второго элемента И 9, выход которого соединен с информационным входом первого триггера 13.

Выход первого триггера 13 соединен с входом синхронизации триггера 14 установки режима, входом установки нуля второго триггера 17 и входом разрешения перезаписи суммирующего счетчика

19.Первая и вторая входные шины 5 и 6 установки режима соединены соответственно с первыми входами элементов

И 10 и 11. Выход элемента НЕ 12 соединен с вторым входом четвертого элемента И 11.

Выход третьего элемента И 10 соединен с входом установки режима 14 и первым входом элемента ИЛИ-НЕ 1р.

Выход четвертого элемента И 11 соединен с входом установки нуля триггера установки режима 14 и вторым входом элемента И". .:-НЕ ij. Выход триггера 14 устс, овки режима соединен с вторым входом сумматора 16 по модулю 2, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 9, информационным входом второго триггера 17,входом раз решения счета счетчика 19 и входом разрешения перезаписи вычитающего счетчика 22.

Выход второго триггера 17 соединен с выходной шиной сопровождения информации по параллельному выходу

26. Выход переноса вычитающего счетчика 22 объединен с входом установки нуля счетчика 18 и соединен с выходной шиной устройства 24. Параллельный выход счетчика 18 соединен с параллельным входом суммирующего счетчика 19 и вторым параллельным входом вычитателя 21. Параллельный выход суммирующего счетчика 19 соединен с вторым параллельным входом сумматора 20 и шиной 25 параллельного выхода. Первый параллельный вход сумматора 20 соединен с шиной 1 входа коррекции положения выходного импульса, а параллельный выход соединен с первым параллельным входом вычитателя 21 со сдвигом всех разрядов на один в сторону младтеризуется тем, что работает только счетчик 18, подсчитывающий количество тактовых импульсов во время ожидания.

После того, как внешнее устройство коррекции, обработав поступившую информацию о (i-1) интервале, посылает на вход коррекции корректирующий код, это we внешнее устройство сообщает об этом, подавая на шину 4 ответный сигнал сопровождения (фиг. 2Г). Длительность сигнала сопровождения должна быть не менее одного периода следования тактовых импульсов, и этот сигнал должен закончиться не позднее окончания указанного i-го интервала.

Корректирующий код поступает на первый параллельный вход сумматора

20, суммируется в нем с выходным ко20 дом суммирующего счетчика 19 и поступает на первый вход вычитателя 21, уменьшенный в два раза за счет сдвига разрядов на один в сторону младших.

Последнее обстоятельство обеспечивает

25 коррекцию положения выходного импульса относительно середины временного интервала.

Вычитатель 21 вычитает иэ результата суммирования выходной код счетчика 18, характериэуоций время запаздывания засылки кода в вычитающий счетчик относительно начала очередного

i-го интервала. Появление сигнала на входйой шине 4 входа сопровождения

35 коррекции (фиг. 2Г) вызывает последовательное срабатывание второго элемента И 9, первого триггера 13, триггера 14 установки режима, обнуление второго триггера 17 и появление урое40 ня логического нуля на выходе сумматора 1Ь по модулю 2. Это,в свою очередь, влечет за собой следующее: разрешается перезапись по параллельному входу в суммирующий счетчик 19 выходного

45 кода счетчика 18, останавливается счет счетчика 18, заканчивается перезапись кода по параллельному входу в вычитаюций счетчик 22. Начинается режим обработки следующего ере- 50 менного интервала. При этом внутри ,1этого обрабатываемого интервала будет выработан импульс по выходной шине 23 °

8 этот момент обнуляется счетчик 17 и подготавливается к очередному от55 резку работы.

Таким образом, в отличие от прототипа суммирующий и еычитающий счетчики начинают работать не с начал» к,1ждого временного интервала, а после

5 1525890 ших. Параллельный выход вычитателя 21 соединен с параллельным входом вычита ющего счетчика 22.

Устройство работает следующим образом.

Комбинации логических сигналов соответственно на входных шинах 5 и 6 установки режима кодируют режим работы устройства следующим образом: 00 формирование импульсов в середине или внутри каждого полупериода входного сигнала (режим 1); 10 - формирование импульсов в середине или внутри только отрицательных полупериодов, времен ных интервалов (режим 2); 01 - формирование импульсов в середине или внутри только положительных полупериодов, временных интервалов (режим 3);

11 - запрещенная комбинация входных сигналов.

В режиме 1 устройство работает с периодическими сигналами скеажностью

2, например синусоидальными ° Компаратор 7 сравнивает входной сигнал с нулевым уровнем е моменты прихода положительных фронтов тактовых импульсов и преобразует входной сигнал е последовательность импульсов, расстояние между Фронтами которых характеризует измеряемые интервалы (фиг. 2A). На выходе сумматора 16 по модулю 2 при каждом перепаде входного сигнала фор мируется высокий логический уровень (фиг. 2Б) . Появление этого уровня вызывает следующие события: останав.ливается счет суммирующего счетчика

19 по входу переноса, разрешается счет счетчика 18 по входу разрешения ,счета, разрешается перезапись в вычитающий счетчик 22 по входу разрешения перезаписи,а на информационный вход триггера 17 приходит непосредственно сам выходной сигнал с сумматора 16 .по модулю 2. И уже следующий фронт тактового сигнала, появившийся на выходе первого элемента И 8, изменяет состояние счетчика 18, а на выходе сопровождения информации по параллель ному выходу 26 появляется сигнал, опо вещающий внешнее устройство коррекции о .том, что на параллельном выходе 25 устройства присутствует информация о длительности временного интервала с выхода суммирующего счетчика 19.

До ттрихода сигнала по шине 4 входа сопровождения коррекции устройство находится в режиме ожидания корректирующего воздействия. Этот режим харак

1525890 того, как придет корректирующее воздействие. При этом для компенсации ожидания этого корректирующего воздействия вновь введенный счетчик 18 отсчитывает длительность ожидания.

Выходной код счетчика 18 вычитается из кода, пересылаемого Q вычитающий счетчик 22, привязывая тем самым информацию к началу временного интерва- 10 ла, а не к моменту пересылки в вычитаюций счетчик 22, что позволяет в конечном счете сформировать импульс внутри i-го временного интервала, ис- пользуя только информацию о длитель- 15 ности (i- 1) интервала времени без ин> формации о длительности (i-2)-to ин,тервала.

Это позволяет в два раза увеличить быстродействие устройства, так как: 20 при той же самой величине ошибки формирования импульса внутри временного . интервала устройство позволяет обрабатывать последовательности временных интервалов при скорости изменения 25 следования временных интервалов в два

v- зэ большей, чсм при использовании прото .;ге. Введение режима ожидания коррекции позволяет не только повысить быстродействие устройс-.-"-., но и упрос-30 тить процедуру коррекции при с. ене с внешним устройством коррекции за счет введения шины 4 входа сопровож:.дения коррекции.

Работа устройства в режиме 2 про 35 исходит, в основном, так же как в режиме 1.Отличие заключается в том, что формирование импульса производится только в середине или внутри отрицательных временных интервалов (фиг.3). 40

При этом внутри положительных интервалов производится блокировка работы устройства с помощью третьего элемента И 10, элемента ИЛИ-НЕ 15 и первого элемента И 8,-так как прекращается 45 подача тактовых импульсов на устройство. На время действия положительного интервала все счетчики запоминают информацию о предыдущем отрицательном интервале. При этом запись в вычитающий счетчик 22 происходит два раза.

Первый раз - no началу положительного интервала в момент прихода короткого импульса (фиг. 3Б) . При этом запись производится без коррекции. Эта запись не используется в дальнейшей

1 работе, является необязательной. Второй раэ э, пись в вычитающий счетчик

22 производится по началу отрицательного интервала. Эта окончательная для данного интервала запись заканчивается после прихода соответствующего корректирующего воздействия.

Итак, работа устройства в режиме 2 на участках отрицательных временных интервалов полностью совпадает с работой устройства в режиме 1.

Работа устройства в режиме 3 отличается от работы в режиме 2 только тем, что устройство формирует импульс внутри или в середине положительных, а не отрицательных временных интервалов. Отрицательные временные интервалы устройство "пережидает" так же, как в режиме 2 оно "пережидает" положительные. Отличие в работе схемы в том, что вместо третьего элемента

И 10 по приходу отрицательного интервала - элемент НЕ 12 и четвертый элемент И 11.

В случае использования предлагаемого устройства формирования импульса в середине временного интервала автономно, без внешнего устройства коррекции, достаточно, соединить между собой выходную шину сопровождения информации по параллельному выходу 26 и шину 4 входа сопровождения коррекции.

При этом на шину 1 входа коррекции положения выходного импульса необходимо завести или все логические нули (работа без коррекции), или корректируюцее число. При этом изменение корректирующего числа не должно происходить в моменты считывания корректирующего числа внутрь устройства . Для избежания таких случаев можно, например, изменять корректирующее число в моменты появления выходных импульсов устройства на выходной шине 24.

Применение предлагаемого устройства в системах обработки и преобразования информации позволяет в два раза увеличить частотный диапазон обрабатываемых входных сигналов при той же погрешности,, что и в прототипе, а также упростить процедуру обмена с внешним устройством коррекции за счет того, что вновь введенные элементы и связи позволяют устройству работать в режиме ожидания внешнего корректируюцего воздействия. Устройство может быть выполнено на микросхемах серий 64 и 21.

Формула изобретения

Устройство формирования импульса в середина временного интервала, со1525890 держаще",-.ервый триггер, элемент НЕ компаратор, х п которого соединен с входной шиной, а ы."од - с информациОнным входом триггер .=тановки режима и с первым входом сум. эоа по мо5 дулю 2, второй вход которого ", инен с выходом триггера установки режи =,. выход соединен с входом переноса суммирующего счетчика, параллельный выход которого соединен с вторым параллельным входом сумматора, первый параллельный вход которого соединен с шиной входа коррекции положения выходного импульса, вычитающий счетчик, 15 выход переноса которого соединен с выходной шиной, а выходы синхронизации суммирующего и вычитающего счетчика объединены, входные шины установки режима, шину тактовых импульсов, вы- 2О ходную шину знака Фазы, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с цельо повышения быстродействия и упрощения процедуры коррекции, в него введены второй триггер, первый, второй, тре- 25 тий и четвертый элементы И, элемент

ИЛИ-НЕ, вычитатель, шина входа сопровождения коррекции, выходная шина соп ровождения информации по параллельному выходу, шина параллельного выхода, 30 счетчик, вход синхронизации которого,объединен с входами синхронизации

l суммирующего и вычитающего счетчиков, с входами синхронизации первого и вт рого триггеров и соедине". выходом первого элемента И, срвый вход которого соединен с ходом синхронизации компаратс рз и с IUHHQH тактовых импульсов, а второй вход соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, первый вход ко- 4О дорого объединен с входом установки единицы триггера установки режима и с выходом третьего элемента .И, а вто

t рой вход обьединен с входом установки нуля триггера установки режима и с выходом четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с второй шиной установки режима, а второй вход через элемент HE соединен с вто рым входом третьего элемента И, выходом <омпаратора и с выходной шиной знака IIIa,, †.=рвый вход третьего элемента И соединен с первой шиной установки режима, информационный вход .первого триггера соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с шиной входа сопровождения коррекции, а второй вход вторсго элемента И объединен с входом разРешения перезаписи вычитающего счетчика, с выходом сумматора по модулю

2 и входом разрешения счета счетчика

Э вход установки нуля которого соединен с выходом переноса вычитающего счетчика, параллельный вход которого соединен с параллельным выходом вычитателя, второй параллельный вход которого соединен с параллельным входом суммирующего счетчика и с параллельным выходом счетчика, выход первого триггера соединен с входом синхронизации триггера установки режима,. с входом разрешения перезаписи сумми-, руюнег;. чгтчика и входом установки нуля второго триггера, информационный вход которого соединен с выходом сумматора по модулю 2, выход второго триггера соединен с выходной шиной сопровождения информации Ilo параллельному выходу, а параллельный выход сумматора соединен с первым параллельным входом вычитателя со сдвигом всех разрядов на один в сторону младаих.

1525890

Фие. 2

Составитель M. Леонова

Техред Л.Сердюкова Корректор И. Муска

Уадактор И. Касэрда

Заказ 8431 Тмраа 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Мо квэ, И-35, Раушская í lб д. 4/5

Произвопсrненно-ивдатеяьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101