Формирователь последовательностей импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в дискретной автоматике, телемеханике и измерительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет управления параметрами импульсной последовательности в произвольные моменты времени и упрощение устройства. Поставленная цель достигается введением в состав устройства второго О-триггера 5. третьего 9 и четвертого 10 регистров памяти и блоков из п элементов 11 неравнозначности и элементов И-НЕ 12 каждый. Кроме того, устройство включает в свой состав генератор 1 импульсов , счетчик 2 импульсов, первый 6 и второй 7 регистры памяти, первый D-триггер 4, инвертор 3, элементы И 13 и ИЛИ-НЕ 14. При этом на входную шину 8 устройства подается сигнал Начальная установка, и на шину 15-сигнал Запись информации с кодовых входных шин .16 и 17. Выходная последовательность импульсов формируется на прямом выходе второго D-триггера 5. При работе формирователь последовательностей импульсов обеспечивает формирование выходных сигналов без искажений с возможностью записи нового кода управления параметрами последовательности в произвольные моменты времени. Это достигается за счет записи в регистры 6 и 7, а также регистры 9 и 10 информации по разным фронтам импульсов с генератора 1 .При этом обеспечивается управление такими параметрами импульсов как длительность, фаза , период, а также формирование пачек импульсов. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s77s Н 03 К 3/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

77(6ьг 7 (21) 4245886/63 . (22) 18.05.8.7 (46) 07.03,92. Бюл. N. 9 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и приборостроения (72) E.M. Гендельман, В.Е. Геништа, Л.А.

Нивин, Ю.Т. Пермяков. Б.M. Рачков и Б.К, Шевелев (53) 621.373.4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

7ч7 864514, кл. Н 03 К 3/64, 12.12,79, Авторское свидетельство СССР

М 949782, кл. Н 03 К 3/64, 05,03.80, (54) ФОРМИРОВАТЕЛ Ь ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в дискретнойй автоматике. телемеханике и измерительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет управления параметрами импульсной последовательности в произвольные моменты времени и упрощение устройства. Поставленная цель достигается введением в состав устройства второго О-триггера 5. третьего 9 и четверто5U,, 1718367 А1 го 10 регистров памяти и блоков из и элементов i неравнозначности и элементов

И-НЕ 12 каждый. Кроме того, устройство включает в свой состав генератор 1 импульсов. счетчик 2 импульсов, первый 6 и второй

7 регистры памяти, первый D-триггер 4, инвертор 3, элементы И 13 и ИЛИ-НЕ 14. При этом на входную шину 8 устройства подается сигнал "Начальная установка", и на шину

15 — сигнал "Запись" информации с кодовых входных шин,1 6 и 17. Выходная последовательность импульсов формируется на прямом выходе второго О-триггера 5, При работе формирователь последовательностей импульсов обеспечивает формирование выходных сигналов без искажений с возможностью записи нового кода управления параметрами последовательности в произвольные моменты времени. Это достигается за счет записи в регистры 6 и 7, à С» также регистры 9 и 10 информации по разным фронтам импульсов с генератора 1. При этом обеспечивается управление такими параметрами импульсов как длительность, фаза, период. а также формирование пачек импульсов. 2 ил. еаавЪ

1718367

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам, вырабатывающим конечные последовательности импульсов путем преобразования непрерывной последовательности в серию импульсов требуемого вида и используемым для получения последовательностей, длительность каждого импульса и каждой паузы которых есть программируемая величина и может быть использовано в дискретной автоматике. телемеханике и измерительной технике, Известен генератор серий импульсов, содержащий генератор, элементы И, три программирующие блока, четыре счетчика, делитель частоты и три триггера.

Данное устройство обеспечивает управление длительностью фазой и периодом следования импульсов, Недостатком данного устройства является его сложность, приводящая к относительно низкой надежности, а также невозможность в процессе работы устройства в составе управляющего вычислительного комплекса оперативно изменять параметры формируемых импульсов в произвольные моменты времени.

Наиболее близким к предлагаемому является формирователь последовательностей импульсов, содержащий первый и второй регистры памяти, информационные входы которых подключены к соответствующим информационным шинам устройства, генератор, счетчик импульсов, триггер, элемент И, инвертор, элемент ИЛИ-НЕ.

Данное устройство также обеспечивает управление длительностью, фазой и периодом следования импульсов, Недостатком известного устройства является невозможность оперативного изменения параметров последовательности в произвольные моменты времени, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет управления параметрами формируемой импульсной последовательности в произвольные моменты времени и упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что формирователь последовательностей импульсов, содержащий первый и второй регистры памяти, информационные входы которых подключены к соответствующим информационным шинам устройства, генератор, счетчик импульсов, триггер, элемент

И, инвертор и элемент ИЛИ-НЕ, дополнительно снабжен вторым триг;ером, блоком из и элементов неравнозначности, блоком из и элементов И вЂ” HE, а также третьим и четвертым регистрами памяти, информаци5

55 онные входы которых объединены с информационными выходами соответственно первого и второго регистров памяти. подключенных обнуляющими входами к шине начальной установки, обнуляющим входам третьего и четвертого регистров памяти и сбросовому входу счетчика импульсов, тактовый вход которого соединен с выходом генератора импульсов и через инвертор — с тактовыми входами первого и второго триггеров, обнуляющий вход второго триггера через элемент ИЛИ-НЕ объединен с выходами четвертого регистра памяти и первыми входами соответствующих элементов И вЂ” НЕ блока из и элементов И вЂ” НЕ, выходы которых через элемент И обьединены с управляющим входом второго триггера, а вторые входы подключены к выходам элементов неравнозначности блока из и элементов неравнозначности, подключенных своими первыми входами к соответствующим выходам третьего регистра памяти, а вторыми входами — к соответствующим разрядным выходам счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с входами записи информации третьего и четвертого регистров памяти, а входы записи информации первого и второго регистров памяти объединены с прямым выходом первого триггера, управляющий вход которого объединен с управляющей шиной устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема формирования последовательностей им пул ьсов; на фиг. 2 — времен ная диаграмма его работы при и, равном 3.

Формирователь последовательностей импульсов содержит генератор 1 импульсов, выход которого соединен с тактовым входом счетчика 2 импульсов и через инвертор 3 с тактовыми входами первого 4 и второго 5 синхронного О-триггеров, прямой выход первого синхронного 0-триггера 4 объединен с входами записи информации первого б и второго 7 регистров памяти, входы обнуления которых объединены между собой, с обнуляющим входом счетчика 2 импульсов, шиной 8 обнуления устройства и с входами обнуления, третьего 9 и четвертого 10 регистров памяти. Соответствующие информационные выходы третьего регистра

9 памяти подключены к первым входам элементов 11 неравнозначности блока из и элементов неравнозначности, вторые входы которых подключены к соответствующим разрядным выходам счетчика 2 импульсов, подключенного выходом переполнения к входам записи информации третьего 9 и четвертого 10 регистров памяти. Соответствующие информационные выходы четвертого регистра 10 памяти подключены к первым

1718367

55 входам элементов И-HE 12 блока из и элементов И вЂ” HE, вторые входы которыхсоединены с выходами соответствующих элементов 11 неравнозначности, а выходы через объединяющий элемент И 13 — с управляющим входом второго синхронного Dтриггера 5, подключенного своим входом обнуления через элемент 14 ИЛИ вЂ” НЕ к соответствующим информационным выходам четвертого регистра 7 памяти. Управляю.щий вход первого синхронного 0-триггера

4 объединен с шиной 15 "Запись" устройства, шины 16 и 17 задания времени переднего фронта и кода управления периодом и длительностью импульса которого подключены к информационным входам первого 6 и второго 7 регистров памяти, соответственно, в свою очередь подключенных информационными выходами к информационным входам третьего 9 и четвертого 10 регистров памяти.

Счетчик 2 осуществляет на своих выходах деление частоты генератора 1. Регистр

6 предназначен для предварительного хранения кода времени переднего фронта импульса, поступающего с шин 16 устройства, Регистр 7 предназначен для предварительного хранения кода управления длительностью и периодом импульсов, поступающего с шин 17 устройства. Регистры 9 и 10 служат для хранения информации, поступающей соответственно из регистров б и 7, 0-триггер 4 осуществляет синхронизацию сигнала

"Запись", поступающего на шину "Запись"

15, частотой генератора 1 импульсов. Элементы 11 неравнозначности сравнивают поступившие на их входы сигналы и выдают единичный уровень нэпря>кения при их несовпадении.

Формирователь последовательностей импульсов работает следующим образом.

Одновременно с включением напряжения питания на шину.8 обнуления устройства подается сигнал "Начальная установка" (фиг. 2б). поступающий на входы обнуления счетчика 2 и регистров б, 7, 9 и 10, На выходах этих устройств при этом устанавливаются нулевые сигналы (фиг. 2 в, ж, з, и). По появлению нулевых сигналов на всех выходах регистра 10 (фиг. 2к) на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 14 устанавливается единичный сигнал (фиг. 2л), поступающий на R-вход Отриггера 5 и удерживающий его выход в нулевом состоянии (фиг. 2п).

По окончании сигнала "Начальная установка" счетчик 2 начинает подсчет положительных фронтов импульсов с генератора 1 (фиг. 2а), поступающих на его тактовый вход. С периодом, определяемым разрядностью и счетчика, на его выходе переполне5

50 ния R появляется импульс нулевого уровня (фиг. 2г).

По приходу на шины 16 и 17 устройства информации о времени переднего фронта и кода управления периодом и длительностью импульса на его шине "Запись" 15 появляется сигнал "Запись" (фиг, 2д), поступающий на D-вход D-триггера 4. Длительность этого сигнала должна быть больше периода следования импульсов с генератора 1. С переходом сигнала, поступающего на С-вход 0-триггера 4 с инвертора 3 из нуля в единицу, на выходе 0-триггера

4 устанавливается уровень, соответствующий состоянию D-входа (фиг. 2е). Таким образом, на выходе D-триггера 4 формируется импульс, задержанный относительно импульса "Запись" и "привязанный" своими фронтами к задним фронтам импульсов с генератора 1 (фиг. 2а), По положительному фронту (перепаду из нуля в единицу) импульса на выходе D-триггера 4 информация с шины 16 задания времени переднего фронта и шины 17 кода управления периодом и длительностью импульса запоминается в регистрах 6 и 7 памяти.

По фронту (перепаду из нуля в единицу) ближайшего за импульсом записи в регистры б и 7 импульса переполнения на выходе

R счетчика 2, поступающего на входы записи информации регистров 9 и 10 (фиг. 2г), осуществляется перепись информации из регистров 6 и 7 (фиг. 2ж, з) в регистры 9 и 10 (фиг, 2и, к). Так как при этом в регистр 10 записывается ненулевой код, сигнал обнуления с R-входа D-триггера 5 снимается (фиг. 2л). С этого момента начинается процедура формирования на выходе устройства сигналов импульсной последовательности.

При этом счетчик 2, осуществляя подсчет импульсов с генератора 1, последовательно проходит 2" состояний, Выходы счетчика 2 подключены к соответствующим входам элементов 11 неравнозначности, другие входы которых связаны с выходами регистра 9. По совпадению кода времени переднего фронта, записанного в регистре

9, с кодом на выходах счетчика 2 на выходах всех элементов появляются одновременно нулевые сигналы. Если, например, с выходов всех разрядов регистра 10 на первые входы элементов И вЂ” НЕ t2.ïocòóïàþò единичные сигналы, то нулевые сигналы с выходов элементов 11, поступающие на вторые входы элементов И вЂ” HE 12, обеспечивают состояние "единица" на выходах последних, Это приводит к появлению на выходе элемента И 13 единичного сигнала, поступающего на О-вход 0-триггера 5, на выходе

1718367 которого он повторяется по переходу из нуля в единицу сигнала на его С-входе.

Таким образом, на выходе 0-триггера 5, т.е. выходе устройства, формируется импульс с периодом, определяемым старшим разрядом счетчика 2, длительностью, определяемой периодом частоты с генератора 1, и временем пеоелнего Фоонта, определяемым кодом s регистре 9. При этом содержимое всех разрядов регистра 10 было равно единице.

При записи нуля в соответствующие разряды регистра 10 на выходах элементов

И-НЕ 12, связанных с этими разрядами, появляются единичные сигналы, независимо от состояния выходов элементов 11.

Если были записаны нули в младших и

j старших разрядах регистра 10, то длительность единичного сигнала на выходе будет определяться длительностью соответствующего сигнала (половиной периода) младшего (I + 1)-го из "незамаскированных" регистром 10 разрядов, а период — периодом (n-j)-го старшего из "незамаскированных" разрядов, Если записаны нули в i разрядах подряд, начиная с j-ro, то обеспечивается более сложное управление параметрами импульсной последовательности. B этом случае мы получаем "пачку" импульсов с длительностью, определяемой периодом опорной частоты. периодом несущей частоты, определяемым периодом j-1 разряда, длительностью огибающей, определяемой периодом 1+j-1 разряда и периодом повторения пачек, определяемым периодом старшего разряда счетчика 2.

Таким образом, при работе формирователя последовательности импульсов обеспечивается возможность записи нового кода управления в произвольные моменты времени. При этом обеспечивается формирование импульсных последовательностей без искажений.

Формула изобретения

Формирователь последовательностей импульсов, содержащий первый и второй

45 регистры памяти, информационные входы которых подключены к соответствующим информационным: шинам устройства, генератор, счетчик импульсов, триггер, элемент

И, инвертор и элемент ИЛИ вЂ” НЕ, о т.л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет управления параметрами формируемой импульсной последовательности в произвольные моменты времени, а также упрощения, он дополнительно снабжен вторым триггером, блоком из и элементов неравнозначности, блоком из и элементов И вЂ” НЕ, а также третьим и четвертым регистрами памяти, информационные входы которых объединены с информационными выходами соответственно первого и второго регистров памяти, подключенных обнуляющими входами к шине начальной установки, обнуляющим входам третьего и четвертого регистров памяти и сбросовому входу счетчика импульсов, тактовый вход которого соединен с выходом генератора импульсов и через инвертор — с тактовыми входами первого и второго триггеров, обнуляющий вход второго триггера через элемент ИЛИ-НЕ объединен с выходами четвертого регистра памяти и первыми входами соответствующих элементов И вЂ” НЕ блока из и элементов

И вЂ” Н Е, выходы которых через элемент И объединены с управляющим входом второго триггера, а вторые входы подключены к выходам элементом неравнозначности блока из п элементов неравнозначности, подключенных своими первыми входамй к соответствующим выходам третьего регистра памяти, а вторыми входами — к соответствующим разрядным выходам счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с входами записи информации третьего и четвертого регистров памяти, а входы записи информации первого и второго регистров памяти объединены с прямым выходом первого триггера, управляющий вход которого объединен с управляющей шиной устройства.

1718367

3-2

И-2

К-2

Составитель А.Тюленев

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор 1у1.Кучерявая

Заказ 890 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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