Устройство для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах синхронизации вычислительных систем. Целью изобретения является повышение надежности работы путем исключения состязаний. Устройство для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов содержит первый элемент И-НЕ 1, триггеры 2-6 и второй, третий и четвертый элементы И-НЕ 7, 8, 9, соединенные между собой функционально , 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s G 06 F 7/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР л лл

E ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВЧ (61) 1589273 (21) 4727134/24 (22) 07.08.89 . (46) 23.09.91. Бюл. ¹ 35 (72) А.С. Галкин и В.П. Грибок (53) 681.326(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1589273, кл. G 06 F 7/62, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ И

ВЫЧИТАНИЯ ПЕРВОГО ИМПУЛЬСА ИЗ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах синхронизации вычислительных систем.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства путем исключения состязаний.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов; на фиг, 2— временные диаграммы работы устройства.

Устройство для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов содержит первый элемент И вЂ” НЕ

1, первый, второй, третий, четвертый и пятый триггеры 2 — б и второй, третий и четвертый элементы И-HE 7, 8, 9. соединенные между собой функционально.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент перед подачей первого импульса на шину "Вход" на шине управления "Сброс" присутствует нулевой потенциал. на инверсном выходе триггера 3 и на прямом выходе триггера 6 присутствуют единичные потенциалы. Нулевой потен„„ А „„1679485 А2 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах синхронизации вычислительных систем. Целью изобретения является повышение надежности работы путем исключения состязаний. Устройство для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов содержит первый элемент И вЂ” НЕ 1, триггеры 2 — б и второй, третий и четвертый элементы И вЂ” НЕ

7, 8, 9, соединенные между собой функционально, 2 ил. циал на шине "Вход" обеспечивает формирование единичных сигналов на прямых выходах триггеров 2, 4 и на выходах элементов

И вЂ” НЕ 1,7. Нулевой потенциал на шине

"Сброс" обеспечивает формирование единичных сигналов на прямом выходе триггера 5 и выходе элемента И вЂ” НЕ 9. При этом формируются нулевые сигналы на прямом выходе триггера 3 и инверсных выходах триггеров 4, 5, б, Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 3 определяет формирование единичного сигнала на выходе элемента

И вЂ” НЕ 8, что приводит к появлению нулевого сигнала. на инверсном выходе триггера 2.

Таково состояние логических элементов устройства в начальный момент времени.

B момент t1 начала импульса на шине

"Вход" на всех входах элемента И вЂ” НЕ 1 оказываются единичные сигналы, и на его выходе формируется нулевой сигнал. Ос. тальные сигналы на выходах логических элементов в момент t> остаются неизменными.

В момент tz начала управляющего импульса на шине "Сброс" никаких изменений на выходах логических элементов не происходит, 1679485

При воздействии помехи в промежутке времени между t2 и тз сигнал помехи по шине "Сброс" никакого влияния на выходные сигналы элементов устройства не оказывает.

В момент з окончания импульса на шине "Вход" на выходе элемента И вЂ” НЕ 1 формируется единичный сигнал. Этот сигнал поступает на вход элемента И вЂ” НЕ 9, на втором входе которого также присутствует единичный сигнал. Это определяет формирование нулевого сигнала на его выходе. Этот нулевой сигнал переключает триггер 6, при этом на его инверсном выходе формируется единичный сигнал, а на прямом выходе — нулевой сигнал, который формируетединичный сигнал на инверсном выходе триггера 4, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент тз остаются неизменными, При воздействии помехи в промежутке времени между тз и t4 сигнал помехи появляется на выходе элемента И вЂ” НЕ 9 в виде единичного короткого сигнала. После прекращения воздействия помехи сигнал на выходе элемента И-НЕ 9 возвращается в исходное состояние, Выходные сигналы устройства не изменяются (прямой выход триггера 2 и выход элемента И вЂ” НЕ 1), В момент t4 начала импульса на шине

"Вход" на выходах элементов И вЂ” НЕ 1,7 и на прямом выходе триггера 4 формируются нулевые сигналы, причем нулевой сигнал на выходе элемента И вЂ” НЕ 1 является выходным сигналом устройства и формирует единичный сигнал на выходе элемента И вЂ” НЕ 9, Нулевой сигнал на выходе элемента И-Н Е 7 переключает триггер 5, При этом на его инверсном выходе формируется единичный сигнал, а на прямом выходе — нулевой сигнал, который подтверждает единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 8 переключает триггер 3. При этом на его и рямом выходе формируется единичный сигнал, а на инверсном выходе — нулевой сигнал. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 4 подтверждает единичный сигнал на выходе элемента И вЂ” НЕ 8 и переключает триггер 6. При этом на его прямом выходе устанавливается единичный сигнал, а на инверсном выходе — нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t4 остаются неизменными.

При воздействии помехи в промежутке времени между tq и 1 сигнал помехи появляется на элементе И вЂ” НЕ 7 и прямом выходе триггера 5, После воздействия помехи сигналы на выходах этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходные

55 сигналы устройства при этом не изменяются.

В момент t5 окончания импульса на шине "Вход" на выходах элементов И вЂ” НЕ 1,7 и прямом выходе триггера 4 формируются единичные сигналы. Единичный сигнал с выхода элемента И вЂ” НЕ 1 поступает на вход элемента И-НЕ 9, при этом на обоих входах последнего оказываются единичные сигналы, а на выходе — нулевой сигнал, который, в свою очередь, переключает триггер 6. При этом на инверсном выходе формируется единичный сигнал, а на прямом выходе— нулевой сигнал. На инверсном выходе триггера 4 появится короткий нулевой импульс, который не влияет на выходные сигналы устройства, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент tg остаются неизменными.

При воздействии помехи в промежутке времени между t5 u ta сигнал помехи появляется на выходе элемента И вЂ” НЕ 9 и прямом выходе триггера 5 в виде короткого единичного сигнала, Сигнал помехи на прямом выходе триггера 5 приводит к появлению помехи на выходе элемента И вЂ” НЕ 8 в виде короткого нулевого сигнала, который, в свою очередь, приводит к кратковременному появлению единичного сигнала на инверсном выходе триггера 2, Однако этот триггер не переключается, поскольку его вход установки в единицу заблокирован нулевым уровнем входного сигнала. После прекращения воздействия помехи сигналы на выходах всех этих элементов возвращаются в исходное состояние, Выходные сиг- налы устройства при этом не изменяются.

В момент t6 начала импульса на шине

"Вход" на выходах элементов И вЂ” НЕ 1,7 и прямом выходе триггера 4 формируются нулевые сигналы. Нулевой сигнал на выходе элемента И вЂ” НЕ 1 определяет формирование очередного выходного импульса устройства и единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 9. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 4 переключает триггер

6, при этом на его прямом выходе появляется единичный сигнал, а на инверсном выходе — нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент tg остаются неизменными.

В момент tz окончания управляющего импульса на шине "Сброс" на выходе элемента И-НЕ 7 и прямом выходе триггера 5 появляются единичные сигналы. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент ty остаются неизменными.

При воздействии помехи в промежутке времени между tt и t8 сигнал помехи появляется на выходе элемента И вЂ” НЕ 5 и пря1679485

20

40

55 мом выходе триггера 5 в виде короткого нулевого сигнала. При этом триггер 5 не переклЮчается, так как его вход установки в ноль заблокирован нулевым сигналом с инверсного выхода триггера 3. После прекращения воздействия помехи сигналы на выходах этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходные сигналы устройства не изменяются.

В момент тв окончания импульса на шине "Вход" на выходе элемента Т-НЕ 1 появляется единичный сигнал и переключается триггер 4. При этом на прямом выходе этого триггера появляется единичный сигнал, а на инверсном выходе — нулевой сигнал. На всех входах элемента И-НЕ 8 оказываются единичные сигналы, формируя íà его выходе нулевой сигнал, который формирует единичный сигнал на инверсном выходе триггера 2. Однако триггер 2 не переключается, поскольку его вход установки в единицу заблокирован нулевым сигналом на шине "Вход". Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент тв остаются неизменными.

При воздействии помехи в промежутке времени между t8 и tg сигнал помехи появляется на выходе элемента И-НЕ 9 и пря- . мом выходе триггера 5 в виде короткого нулевого импульса, Нулевой сигнал с выхода элемента И вЂ” НЕ 9 переключает триггер 6, при этом на инверсном выходе формируется единичный сигнал, а на прямом выходе— нулевой сигнал, который, в свою очередь, формирует единичный сигнал на инверсном выходе триггера 4. После прекращения воздействия помехи сигнал на выходе элемента И-НЕ 9 и на прямом выходе триггера 5 возвращается в исходное состояние. При этом сигналы на соответствующих выходах триггеров 4, 6 в предыдущее состояние не возвращаются, однако это не отражается на выходных сигналах устройства.

В момент tg начала импульса на шине

"Вход" на прямом выходе триггер 2 формируется нулевой сигнал, который является выходным. Этот сигнал появляется после окончания импульса на шине управления

"Сброс" с приходом очередного импульса на шине "Вход". Помехи на него никаким образом не влияют. Второй выходной сигнал на выходе элемента И-НЕ 1 не изменяется (происходит вычитание импульса из последовательности импульсов). Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 2 подтверждает единичный сигнал на выходе элемента И вЂ” НЕ 1 и переключает триггер 3. При этом на его инверсном выходе формируется единичный сигнал, а на прямом выходе— нулевой сигнал, который приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И вЂ” НЕ 8, который поступает на вход установки в единицу триггера 4. В результате этого на прямом выходе триггера 4 формируется нулевой сигнал, который переключает триггер 6. При этом на его прямом выходе формируется единичный сигнал, а на инверсном выходе — нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент tg остаются неизменными.

При воздействии помехи в промежуток времени между tg и t>p сигнал помехи появляетея на выходах элементов И-НЕ 7, 9 в виде короткого нулевого импульса. Нулевой сигнал помехи на выходе элемента И вЂ” НЕ 9 воздействует на вход установки в ноль триггера 6, на инверсном выходе которого появляется короткий сигнал, однако триггер б не переключается, поскольку его вход установки в единицу заблокирон нулевым сигналом с прямого выхода триггера 4.

Нулевой сигнал помехи на выходе элемента

И вЂ” НЕ 7 переключает триггер 5. При этом на его инверсном выходе появляется единичный сигнал, а на прямом выходе — нулевой сигнал, что, в свою очередь, определяет формирование единичного сигнала на прямом выходе триггера 3. При этом триггер 3 не переключается, поскольку его вход установки в ноль заблокирован нулевым сигналом с прямого выхода триггера 2. После прекращения воздействия помехи сигналы на выходах данных элементов возвращаются s исходное состояние. На выходные сигналы устройства сигнал помехи воздействия не оказывает и в данный промежуток времени продолжается формирование выходного импульса на первом выходе устройства и вычитание импульса из последовательности импульсов на втором выходе устройства, В моментик окончания импульса на шине "Вход" происходит переключение триггеров 2, 4. При этом на их прямых выходах формируются единичные сигналы, а на инBppcHblx выходах — нулевые сигналы. На инверсном выходе триггера 4 прекращается реакция воздействия помехи, прошедшей в промежуток времени между тв и tg, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t

При воздействии помехи в промежутке времени между tpp и ti< сигнал. помехи появляется на выходе элемента 9 в виде короткого нулевого импульса, который переключает триггер 6. При этом на инверсном выходе формируется единичный сигнал, а на прямом выходе — нулевой сигнал, который, в свою очередь, формирует еди- .

1679485 ничиый сигнал на инверсном выходе триггера 4. При этом триггер 4 не переключается, поскольку его вход установки в единицу заблокирован нулевым сигналом на шине

"Вход", После прекращения воздействия помехи сигнал на выходе элемента И-НЕ 9 возвращается в исходное состояние, однако триггер 6 не возвращается в исходное состояние и держит единичный сигнал на инверсном выходе триггера 4. Такое состояние указанных элементов никак ие влияет на выходные сигналы, которые остаются неизменными, В момент t11 начала импульса на шине

"Вход" иа выходе элемента И вЂ” НЕ 1 и прямом выходе триггера 4 формируются нулевые сигналы, Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 4 переключает триггер 6, чем снимается реакция от воздействия помехи на этот триггер. При этом на его прямом выходе появляется единичный сигнал, а иа инверсном выходе — нулевой сигнал.

Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t11 остаются неизмеиНЫМИ.

В момент t1z окончания импульса на шине "Вход" на выходе элемента И вЂ” НЕ 1 формируется единичный сигнал и происходит переключение триггера 4. При этом на его прямом выходе формируется единичный сигнал, а на инверсном выходе — нулевой сигнал, и тем самым снимается реакция от воздействия помехи в промежутке времени между т1о и t11. Остальные сигналы на выхо, дах логических элементов в момент t12 остаются неизменными.

В момент т1з начала сигнала на шине управления "Сброс" на выходе элемента ИНЕ 9 формируется нулевой сигнал, который переключает триггер 6, При этом на его инверсном выходе формируется единичный сигнал, а на прямом выходе — нулевой сигнал, который, в свою очередь, определяет формирование единичного сигнала на инверсном выходе триггера 4. Остальные сигналы на выходах логических элементов в

Момент т1з остаются неизменными.

При воздействии помехи в промежутке времени между т1з и т14 сигнал помехи появляется только на выходе элемента И вЂ” НЕ 9 и снимается по прекращении воздействия помехи. Выходные сигналы устройства остаются неизменными.

В момент t14 начала импульса на шине

"Вход" формируются нулевые сигналы на выходах элементов И вЂ” НЕ t,7 и на прямом выходе триггера 4, Нулевой сигнал иа выходе элемента И-НЕ 1 является выходным сигналом устройства и формирует единичный сигнал иа выходе элемента И-НЕ 9. Нулевой

55 сигнал на прямом выходе триггера 4 переключает триггер 6. При этом на его прямом выходе формируется единичный сигнал, а на инверсном выходе — нулевой сигнал. Нулевой сигнал на выходе элемента И вЂ” НЕ 7 переключает триггер 5. При этом на его инверсном выходе формируется единичный сигнал, а на прямом выходе — нулевой сигнал, который подтверждает единичный сигнал на выходе элемента И вЂ” HE 8 и переключает триггер 3, При этом на его прямом выходе формируется единичный сигнал, а на инверсном выходе — нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент т14 остаются неизменными, При воздействии помехи в промежутке времени между t14 и t15 сигналы помехи появляются на выходе элемента И вЂ” НЕ 7 и прямом выходе триггера 5 и снимаются по прекращении воздействия помехи. Выходные сигналы устройства при этом не изменяютсяя.

В момент t1s окончания импульса на шине "Вход" на входах элементов И вЂ” НЕ 1,7 и прямом выходе триггера 4 формируются единичные сигналы. Единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 1 заканчивает формирование импульса на втором выходе устройства, после чего формируется нулевой сигнал на выходе элемента И вЂ” НЕ 9. Этот нулевой сигнал переключает триггер 6, на инверсном выходе которого формируется единичный сигнал, а на прямом выходе— нулевой сигнал. На инверсном выходе триггера 4 появится короткий нулевой импульс, который не влияет на выходные сигналы устройства, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t1s остаются неизменными, В момент116 окончания импульса на шине "Сброс" на прямом выходе триггера 5 и выходе элемента И вЂ” НЕ 9 формируются единичные сигналы. При этом на всех входах элемента И вЂ” НЕ 8 оказываются единичные сигналы, что определяет появление на его выходе нулевого сигнала, который формирует единичный сигнал на инверсном выходе триггера 2, Однако триггер 2 не переключается, поскольку его вход установки в единицу заблокирован нулевым уровнем сигнала на шине "Вход", Остальные сигналы на вы.ходах логических элементов в .моментт16>1 остаются неизменными, При воздействии помехи в промежутке. времени между ти и т1т сигнал помехи формирует нулевые сигналы на выходе элемента И вЂ” НЕ 9 и прямом выходе триггера 5, последний иэ которых приводит к появлению единичного сигнала на выходе злемен9

1б79485

10 та И вЂ” НЕ 8, который, воздействуя на вход установки в ноль триггера 2, вызывает появление нв его инверсном выходе нулевого сигнала, После прекращения воздействия помехи сигналы на выходах всех этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходные сигналы устройства остаются неизменными.

В момент ttz начала импульса на шине

"Вход" на прямом выходе триггера 2 формируется нулевой сигнал, который является выходным. Этот сигнал появляется после окончания импульса на шине "Сброс" с приходом очередного импульса на шине

"Вход". Второй выходной сигнал на выходе элемента И вЂ” НЕ 1 не изменяется (происходит вычитание импульса из последовательности импульсов). Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 2 переключает триггер 3. При этом на его инверсном выходе формируется единичный сигнал, а на прямом выходе — нулевой сигнал, который приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И вЂ” НЕ 8, который поступает на вход установки в единицу триггера 4. В результате этого на прямом выходе триггера 4 формируется нулевой сигнал, который переключает триггер б. При этом на его прямом выходе формируется единичный сигнал, а на инверсном выходе — нулевой сигнал, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент т17 остаются неизменными.

В момент т1э окончания импульса на шине "Вход" переключаются триггеры 2 и 4.

При этом на их прямых выходах формируются единичные сигналы, а на инверсных выходах — нулевые сигналы. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 11в остаются неизменными, B момент t>g начала импульса на шине

5 "Вход" на выходе элемента И вЂ” НЕ 1 формируется нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент т19 остаются неизменными.

При воздействии помехи B промежуток

10 времени между т1д и tãp сигнал помехи не оказывает никакого воздействия на выходные сигналы логических элементов устройства, В.,момент tzp окончания импульса на ши15 не "Вход" на выходе элемента И вЂ” НЕ 1 формируется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t2p остаются неизменными, При этом все выходные сигналы элементов сов20 падают с образовавшимися в момент та, т.е. далее работа устройства повторяет рассмотренную.

Благодаря введению новой связи с выхода элемента И вЂ” НЕ 8 на второй вход уста25 новки в единицу триггера 4 полностью исключены состязания по фронтам импульсов.

Формула изобретения

30 Устройство для выделения и вычитания первого импульса из последовательности импульсов по авт. св. СССР N 1589273, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем

35 исключения состязаний, выход третьего элемента И вЂ” НЕ соединен с вторым входом установки в единицу третьего триггера.

1679485 ва

eSpoc

3

Ц

5

6

8

Составитель В. Гусев

Техред М.Моргентал

Редактор О. Стенина

Корректор Н, Король

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3215, Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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