Устройство задержки и формирования импульсов

 

Изобретение может быть использовано в системах автоматики и является усовершенствованием устройства по основному авт.св.СССР N 1345327. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем прерывания выполнения очередной команды в необходимый момент времени, а также выполнения приоритетных команд. Поставленная цель достигается за счет введения в состав устройства двух дополнительных коммутаторов 10 и 11, шин 15 ускоренного перехода, шин 16 прерывания. Кроме того, в состав устройства входят управляемый генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 импульсов, два триггера 3 и 8, два элемента ИЛИ 4 и 5, формирователь 6 импульсов, регистр сдвига 7, коммутатор 9, входная шина 12, шина 13 сброса, шины 14 задания кодов, выходные шины 17. Введенные элементы обеспечивают возможность в необходимый момент времени прервать программу путем подачи сигналов на соответствующие шины 16 прерывания до появления сигнала с соответствующей из шин 15 ускоренного перехода. К тому же в предложенном устройстве возможно выполнение команды от приоритетных сигналов, поступающих от системы, занимающей более высокую ступень иерархии. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А2 (51) 5 Н 03 К 5/153

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

tl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ fHHT СССР! (61) 1345327 (21) 4457 665J24-21 (22) 08.07.88

-(46) 30.03.90. Бюл. Ф 12 (72) Л.П.Колобаев, В В.Литвиненко, С.В.Куликов и И.Г.Китаина (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

8 799120, кл. Н 03 К 5/)53, 1979, Авторское свидетельство СССР

В 1345327, кл. Н 03 К 5/153, 1986.

„,SUÄÄ 1554126

2 (54) УСТРОЙСТВО ЗАДЕРИЖИ И ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение может быть использовано в системах автоматики и является усовершенствованием устройства по основному авт.св. В 1345327.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем прерывания выполнения очередной команды в необходимый момент времени,а ; также выполнения приоритетных команд. По15541 26 ставленная цель достигается за счет введения в состав устройства двух дополнительных коммутаторов 1 0 и

11, шин 1 5 ускоренного перехода, шин

16.прерывания. Кроме того, в состав

5 устройства входят управляемый генератор 1 тактовых импульсов, счетчик

2 импульсов, два триггера 3 и 8, два элемента ИЛИ 4 и 5, Формирователь 6 импульсов, регистр 7 сдвига, коммутатор 9, входная шина 1 2, шина 13 сброса,, шины 14 задания кодов, выИзобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в системах автоматики и является усовершенствованием устройства по авт. св. Р 1345327.

Цель изобретения — расширение

Функциональных возможностей путем обеспечения прерывания выполнения очередной команды в необходимыи момент времени, а также возможности выполнения приоритетных команд.

Цель достигается тем, что в устройство дополнительно включены шины ускоренного перехода, два дополнительных коммутатора, шины прерывания и новые связи.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства задержки и Фор35 мирования импульсов; на Фиг. 2— возможная реализация управляемого генератора тактовых импульсов, Устройство задержки и Формирова- 40 ния импульсов содержит управляемый генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 импульсов, первый триггер 3, первый 4 и второй 5 элементы ИЛИ, формирователь 6 импульсов, регистр

7 сдвига, второй триггер 8, первый

9, второй 10 и третий 11 коммутаторы, входную шину 12, шину 13 сброса, шины 14 задания кодов, шины 15 ускоренного перехода шины 16 прерывания и

50 выходные шины 1.7. Выход управляемого генератора 1 тактовых импульсов подключен к синхронизирующему входу счетчика 2 импульсов, выход переноса которого через Формирователь 6 импульсов подключен к одному из входов

55 первого элемента ИЛИ 4, другой вход которого связан с входной шиной 12 и с одним из входов первого триггера ходные шины 17. Введенные элементы обеспечивают возможность в необходимый момент времени прервать программу путем подачи сигналов на соответствующие шины 16 прерывания до появления сигнала с соответствующей из шин 1 5 ускоренного перехода. К тому же в предложенном устройстве возможно выполнение команды от приоритетных сигналов, поступающих от системы, занимающей долее высокую ступень иерархии. 2 ил .

3, подключенного другим входом к шине 1 3 сброса и к входу обнуления регистра 7 сдвига, синхронизирующий вход которого связан с выходом первого элемента ИЛИ 4 и с одним из входов второго элемента ИЛИ 5, подключенного другим входом к выходу первого триггера 3. Выход второго элемента ИЛИ 5 подключен к входу разрешения счетчика 2 импульсов, D-входы которого связаны с выходами первого коммутатора 9, подключенного первой группой входов к выходам регистра 7 сдвига и к первым группам входов второго 10 и третьего 11 коммутаторов.

Выход первого разряда регистра 7 подключен к одному из входов второго триггера 8, связанного выходом с Dвходом регистра 7 сдвига. Шина 13 сброса подключена к второму входу второго триггера 8. Выход второго коммутатора 10 подключен к одному из входов управляемого генератора 1 тактовых импульсов, другой вход которого связан с выходом третьего коммутатора 11 . Шины. 14 задания кодов подключены к второй группе входов первого коммутатора 9. Выходные шины 1 7 соединены с выходами регистра 7 сдвига. Шины 15 ускоренного перехода подключены к второй группе входов третьего коммутатора 11, а шины 16 прерывания подключены к второй группе входов второго коммутатора 10.

На фиг. 2 приведена возможная реализация управляемого генератора 1. тактовых импульсов, который состоит из элемента НЕ 18, генератора 19 импульсов, делителя 20 частоты, элемента 2И-ЗИ-2ИЛИ 21 и элемента НЕ 22.

Устройство задержки и формирования импульсов работает следующим образом.

Импульс напряжения, по с тупающий . по шине 13 сброса, устанавливает регистр 7 сдвига в нулевое состояние, а первый 3 и второй 8 триггеры — в единичные состояния. С выхода первого триггера 3 сигнал логической "1" через второй элемент ИЛИ 5 поступает на вход разрешения счетчика 2 импульсов. По этому сигналу информация, поступающая по D-входам счетчика импульсов 2, переписывается в выходные разряды счетчика 2. Вследствие того, что на выходах регистра 7 сдвига сформированы сигналы логического

"0", то и на выходах первого коммутатора 9 вне зависимости кода на шинах 14 задания кодов сформированы сигналы логического "0 . Следовательно, на выходе переноса счетчика 2 импульсов установлен нулевой сигнал.

В качестве счетчика 2 импульсов применен счетчик, работающий на вычитание. На выходах второго 10 и третьего

11 коммутаторов сформированы сигналы логического "0 и управляемый генератор 1 тактовых импульсов формирует импульсы номинальной частоты. Однако счет импульсов счетчиком 2 не производится, так как на его входе разрешения сформирован единичнй сигнал.

Устройство может осуществлять работу в нескольких режимах. В случае отсутствия сигналов на шинах 15 ускоренного переноса в шинах 1 6.прерывания устройство работает следующим образом. При поступлении входного импульса по шине 12 входного сигнала первый триггер .3 опрокидывается и на его выходе устанавливается сигнал логического "0", однако реверсивный счетчик 2 импульсов не начинает счета импульсов, так как входной импульс через первый 4 и второй 5 элементы

ИЛИ поступает на вход разрешения счетчика. Передним фронтом входного импульса через первый элемент ИЛИ 4 в первый разряд регистра 7 сдвига записывается сигнал логической "1", так как на D"âõoäå регистра 7 сдвига сформирован единичный сигнал. Сигнал логической "1 с выхода первого разряда регистра 7 сдвига устанавливает второй триггер 8 в нулевое состояние и одновременно поступает на первый коммутатор 9. Таким образом, с шины

14 задания кодов код задания задержки

541 26 6 первого импульса через первый коммутатор 9 поступает на D-входы счетчика 2 импульсов. За время длительности входного импульса код задержки первого импульса, сформированный на

D-входах счетчика, переписывается в выходные разряды реверсивного счетчика 2 импульсов, а на выходе переноса счетчика устанавливается сигнал логической "1".

По окончании входного импульса, на входе разрешения счетчика импульсов

2 устанавливается сигнал логического

"0 и счетчик импульсов начинает работать на вычитание, т.е. начнется спи. сывание кода задержки первого импульса. При достижении заданного времени задержки первого импульса на выходах

20 разрядов счетчика 2 импульсов устанавливаются сигналы логического "0" и на выходе переноса счетчика формируется перепад напряжения с "1" на и и

0 . По этому перепаду напряжения

25 Формирователь 6 вырабатывает импульс напряжения, длительность которого должна быть меньше периода тактовой частоты управляемого генератора 1..

По переднему Фронту этого импульса

3р происходит запись единицы из первого разряда регистра 7 сдвига во второй разряд, тем самым на первой выходной шине 17 формируется передний Фронт первого задержанного импульса. При этом на первом разряде регистра 7 сдвига устанавливается нулевой сигнал.

На D-входы счетчика импульсов 2 через первый коммутатор 9 поступает

40 код длительности первого импульса с шины 14 задания кодов. Импульс напряжения с выхода Формирователя 6 через первый 4 и второй 5 элементы ИЛИ поступает на вход разрешения счетчика

45 2 импульсов и переписывает код длительности первого импульса с D-входов в выходные разряды счетчика 2 импульсов, при этом на выходе переноса счетчика устанавливается единичный сигнал. По окончании импульса напряжения с выхода Формирователя 6 счетчик 2 импульсов начинает списывание кода длительности первого выходного импульса. При установке во вcex разрядах счетчика 2 нулевых сигналов на выходе переноса счетчика формируется перепад напряжения с единицы в нуль и формирователь 6 импульсов вырабатывает импульс напряжения, 1554126 передний Фронт которого переписывает единицу из второго разряда регистра 7 сдвига в третий. Тем самым на выходе второго разряда регистра 7 сдвига формируется задний фронт задержанного импульса.

Аналогично происходит формирование последующих выходных импульсов. Таким образом; задавая значения кодов на шинах 14 задания кодов, можно Фор; мировать последовательность задержан-! ных импульсов различной длительности в любое время в течение цикла работы.

; Если во время цикла работы появляI5 ется сигнал иа соответствующей шине прерывания, на выходе второго коммутатора 10 Формируется единичный сиг— нал, управляемый генератор прекращает формирование тактовых импульсов номинальной частоты и. цикл работы устройства задержки и формирования импульсов прерывается.

При появлении сигнала на соответствующей шине 15 ускоренного перехо- 25 да на выходе третьего коммутатора 11

Формируется единичный сигнал, который поступает на вход управляемого генератора I тактовых импульсов.Этот сигнал запрещает формирование тактовых импульсов номинальной частоты и разрешает формирование тактовых импульсов повышенной частоты. Информация, записанная в счетчике 2 импульсов, списывается импульсами высокой частоты, Формирователь б вырабатывает импульс напряжения, который переписывает выходной сигнал логической

"1" регистра 7 сдвига в последующий разряд.. Помимо того, что этот сиг- 40 нал подключает новый код с шин 14 задания кодов к счетчику 2 импульсов, он запрещает прохождение сигналов через коммутаторы 10 и 11 с соответствующих шин 16 прерывания и шин 15 ускоренного перехода. На выходах коммутаторов 10 и 11 устанавливаются сигналы логического "О" и управляемый генератор 1 вновь Формирует тактовые импульсы номинальной частоты.

Если на соответствующей шине 15 ускоренного перехода формируется сигнал (при отсутствии сигналов на шинах прерывания), то управляемый генератор 1 Формирует импульсы повышенной частоты, т.е. сигналы на шинах ускоренного перехода являются приоритетными. Далее процесс работы аналогичен указанному, При необходимости завершить цикл работы устройства выход последнего разряда регистра 7 сдвига нужно подключить к S-входу первого триггера 3 (на Фиг.1 показано пунктиром).

Управляемый генератор 1 тактовой частоты может быть выполнен различными способами: он может состоять из двух генераторов различной частоты и логических схем, может содержать один генератор с делителем частоты и т.п. На Фиг. 2 приведена одна из возможных реализаций управляемого генератора 1 тактовых импульсов. При поступлении на вход элемента НЕ 18 (с выхода коммутатора 1 0) сигнала логической "1" запрещается прохождение имI пульсон с,целителя 20 частоты на выход управляемого генератора 1 . Если с выхода коммутатора 11 поступает сигнал логической "1", то импульсы высокой частоты с генератора 19 формируются на выходе упранляемогo генератора 1 . Если на выходе коммутатора 10 Формируется сигнал логического О" (на входе элемента HE 18) и в это время коммута-.îð .1 Формирует сигнал логической "1", то на выходе элемента НГ 22 устанавливается нулевой сигнал, который запрещает прохожцение и «пульсов с делителя 20 частоты, в то же время разрешается прохождение импульсов с генератора

I9. Коммутаторы 1.0 и 11 могут .быть выполнены также различными способами, на логических элементах 2И-2И-...-2И-ПИЛИ, где п — количество элементов

2И. Причем один из входов каждого элемента 2И подключается к соответствующей шине прерывания (ускоренного перехода), а другой — к соответствующему выходному разряду регистра 7 сдвиге.

Таким образом, н устройстве существует возможность прерывания цикла работы в необходимый момент времени, возможность продолжения цикла со следующего такта, а так же возможность выполнения приоритетнь«х команд, которые поступают с шин ускоренного перехода. Введение новых элементов и связей позволяет расширить функциональные возможности устройства задержки и формирования им- пульсов. Устройство может найти применение в частности, при управлении различными технологическими процесса1554126

Формула изобретения

Составитель А. Очеретяный

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Редактор С. Лисина

Заказ 465 Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ми и дает дополнительные возможности по прерыванию выполнения очередной операции или ускорению соответствующей операции пб сигналам от другой системы, занимающей более высокую

5 ступень иерархии °

Устройство задержки и формирования импульсов по авт.св.11 1345327, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения прерывания выполнения очередной команды в необходимый момент времени, а также возможности выполнения приоритетных команд, в него введены шины ускоренного перехода, два дополнительных коммутатора и шины прерывания, соединенные с первой группой входов первого дополнительного коммутатора, подключенного выходом к первому входу управляемого генератора тактовых импульсов, подключенного вторым входом к выходу второго дополнительного коммутатора, первая группа входов которого подключена к шинам ускоренного перехода, причем вторые группы входов обоих дополнительных коммутаторов подключены к выходам регистра сдвига.