Устройство для формирования серий импульсов

 

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 H 03 К 5/156, 3/64

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4859836/21 (22) 13,08.90 (46) 15.12.92. 6юл. М 46 (71) Опытно-конструкторское б,оро "Иртыш" (72) Е.Г.Гросфельд (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1465950, кл. Н 03 К 3/64, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 919065, кл. Н 01 К 3/64, 1978.

Изобретение относится к импульсйой технике и может быть использовано в устройствах формирования и обработки информации.

Известно устройство для формирования серий импульсов, содержащее инвер.тор, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, управляющую шину, тактовые шины и выходную шину.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, поскольку для его реализации требуется тридцать простейших логических элементов, Указанный недостаток обеспечивает дан ному устройству низкие показатели надежности по количеству возможных отказов и экономичности энергоресурсов, Кроме того, еще одним его существенным недостатком является низкая стабильность длительности последнего выходного импульса формируемой серии импульсов, поскольку при асинхронном поступлении управляющего сигнала возмож-ны искажения последнего импульса в серии импульсов.

Известно устройство для формирования серий импульсов, содержащее инвер.„.. Ы,„, 1781816 А1.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

СЕРИЙ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования и обработки информации. Устройство содержит элемент И, элемент ИЛИ, инвертор, ключ с запоминанием сигнала управления, элемент ИЛИ- НЕ, управляющую шину, тактовую шину, выходную шину с соответствующими функ. циональными связями, 3 ил.

\ тор, управляющую шину, тактовую шину и выходную шину.

Известное устройство имеет простую конструкцию, однако его существенным недостатком является низкое быстродействие при формировании выходного сигнала и. низкая фазовая-стабильность этого сигнала.

Первое обусловлено тем, что максимальная задержка выходных импульсов относительно тактовых импульсов равна утроенной элементарной задержке распространения аЛ1 сигнала через простейший логический элемейт, Именно зто не позволяет получить малую инерционность при формировании выходных импульсов, а, следовательно, — О достигнуть высокого быстродействия устройства в целом. Второе является следствием того, что задержка импульсов в; д различных сериях относительно тактовых импульсов не постоянна. Так, например, если выходной сигнал устройства формирует- . ся из пауз тактового сигнала, то задержка импульсов серии в этом случае относительно пауз тактового сигнала равна удвоенной элементарной задержке распространения сигнала через простейший логический эле1781816

20

30

45

55 мент, если же выходной сигнал устройства формируется из импульсов тактового сигнала, то задержка импульсов серии в этом случае равна утроенной элементарной задержке распространения сигнала через простейший логический элемент.

Известно устройство для формирования серий импульсов, содержащее управляющую шину. последовательно соединенные тактовую шину, элемент И, элемент ИЛИ и выходную шину.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, зто обусловлено тем, что в àго состав входят 0-триггер и JK-триггер, первый из которых состоит из шести, а второй — из восьми простейших логических элементов. Таким образом, суммарный объем аппаратурных затрат, необходимый для реализации данного устройства, составляет семнадцать простейших логических элементов. Указанный недостаток обеспечивает данному устройству низкие показатели надежности по количеСтву возможных отказов и экономичности энергоресурсов. Кроме того, существенным недостатком данного устройства является низкое быстродействие при формировании выходного сигнала. Это обусловлено тем, что максимальная задержка импульсов серии относительно тактовых импульсов равна сумме задержек распространения сигнала в D-триггере (либо в 3К-триггере), в элементе И и в элементе

ИЛИ и не может быть меньше, чем четыре элементарных задержки распространения сигнала через простейший логический элемент.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для формирования серий импульсов, содержащее управляющую шину, элемент И, первый вход которого соединен с тактовой шиной, выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, инвертор.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие при формировании выходного сигнала. Это обусловлено тем, что максимальная задержка первого импульса формируемых им серий относительно тактового сигнала имеет довольно большую величину, поскольку равна четырем элементарным задержкам распространения сигнала через и ростейший логический элемент.. Кроме того, если выходной сигнал устройства формйруется из пауз тактового сигнала, то максимальная задержка второго и каждого последуюЩего импульсов формируемой серии относительно пауз тактового сигнала равна утроенной элементарной задержке распространения сигнала через простейший логический элемент, т,е. также имеет довольно большое значение, Указанные особенности известного устройства не позволяют получить малую. инерционность при формировании выходных импульсов, а следовательно, — достигнуть высокого быстродействия устройства в целом, Целью изобретения является повышение быстродействия за счет уменьшения максимальной задержки выходного сигнала относительно тактового сигнала, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для формирования серий импульсов, содержащее управляющую шину, элемент И, первый вход которого соединен с тактовой шиной, выход соединен с первыМ входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, инвертор, введены ключ с запоминанием сигнала управления и элемент ИЛИ-НЕ, выход и первый вход которого соединены соответственно с вторым входом элемента ИЛИ. и свыходом инвертора, второй вход соединен с тактовой шиной и с входом управления ключа с запоминанием сигнала управления, первый информационный вход и первый выход которого соединены соответственно с управляющей шиной и с вторым входом элемента И, второй выход соединен с входом инвертора, а второй информационный вход . соединен с выходной шиной.

На фиг. 1 представлена электрическая функциональная схема предлагаемого устройства для формирования серий импульсов; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг, 3 — возможный вариант реализации ключа с запоминанием сигнала управления.

Устройство для формирования серий импульсов содержит элемент И 1, элемент

ИЛИ 2, инвертор 3, ключ 4 с запоминанием сигнала управления, элемент ИЛИ-НЕ 5, управляющую шину 6, тактовую шину 7 и выходную шину 8.

Первый вход элемента И 1 соединен с шиной 7, с вторым входом элемента ИЛИНЕ 5 и с входом управления ключа 4, первый выход которого соединен с вторым входом элемента И 1, второй выход соединен через инвертор 3 с первым входом элемента ИЛИНЕ 5, первый информационный вход соединен с шиной 6, а второй информационный вход соединен с шиной 8 и с выходом элемента ИЛИ 2, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно элементов И 1 и ИЛИ-НЕ 5.

Устройство для формирования серий импульсов работает следующим образом.

1781816

В исходном состоянии на шинах 6(фиг, приводит к изменению состояния сигнала ,а) и 8 (фиг, 2,ж) действуют уровни "0", а на на выходе данного элемента, поскольку на шину 7(фиг. 2,б) поступает тактовый сигнал, время действия текущего тактового имПоскольку на первом (фиг. 2,в) и втором пульса элемент ИЛИ-НЕ 5 закрыт (фиг. 2,г) выходах ключа 4 имеются уровни 5 сигналом "1" по его второму входу, Следу"0", то на выходах элементов И 1 (фиг, 2,д) ющие после этого изменения уровня тактои ИЛИ-НЕ 5 (фиг. 2.е) также действуют вого сигнала на шине 7 не прерываю уровни "0". процесс коммутации управляющего имЕсли фронт управляющего импульса, пульса с первого информационного входа длительность которого требуется преобра- 10 на второй выход ключа 4, что обеспечивает зовать в серию импульсов. формируется на действие уровня "0" на первом входе элешине 6 во время действия межимпульсной мента ИЛИ вЂ” НЕ 5, Благодаря этому элемент паузы в тактовом сигнале(т.е. при наличии ИЛИ-НЕ 5 инвертирует ближайш ю

° л ° ую и уровня 0 на шине 7), то данный управляю- последующие межимпульсные паузы тактощий импульс коммутируется на первый вы- 15 ваго сигналА, В результате на шине 8 выдеход ключа 4 и поступает на второй вход ляется серия импульсов, каждый импульс э емента И 1. Однако это не приводйт к "которой формируется из паузы тактового изменению состояния сигнала на выходе сигнала шины 7, По срезу управляющего данного элемента, поскольку на время дей- импульса на первом йнформационнонвходе ствия текущей межимпульсной паузы такто- 20 ключа 4 устанавливается уровень "0". При ваго сигнала элемент И 1 закрыт сигналом этом на втором выходе ключа 4 уровень "0"

"0" поегопервомувходу. Ближайшийикаж- формируется либо непосредственно по дый последующий тактовые импульсы, по- срезу управляющего импульса (если срез ступающие на шину 7, не прерывают этого импульса формируется на шине 6 во процесс коммутации управляющего им- 25 время действия уровня "0" на.мине 8), либо, пульса с первого информационного входа за счет действия обратной связи с выхода на первый выход ключа 4 и проходят через элемента ИЛИ 2 на второй информационоткрытый элемент И 1 и через элемент ИЛИ, ный вход ключа 4, по срезу текущего им2 на шину 8, В результате на шине 8 выде- пульса шины 8 (если срез управляющего ляется серия импульсов, каждый импульс 30 импульса формируется на шине 6 во время которой формируется из импульса тактово- действия уровня "1" на шине 8), го сигнала шины 7. По срезу управляющего импульса на первом информационном вхо- Формула изобретения де ключа 4 устанавливается уровень "0". Устройство для формирования серий

При этом на первом выходе ключа 4 уровень 35 импульсов, содержащее управляющую ши"0" формируется либо непосредственно по ну. элемент И. первый вход которого соедисрезу управляющего импульса (если срез нен с тактовой шиной, выход — с первым этого импульса формируется на шине 6 во входом элемента ИЛИ, выход которого соевремя действия уровня "0" на шине 8). либо, динен с выходной шиной, инвертор, î r л иза счет дейсствия обратной связи с выхода 40 ч а ю щ е е с я тем; что, с целью повышения элемента ИЛИ 2 на второй информацион- быстродействия за счет уменьшения максиный вход ключа 4, по срезу текущего им- мальной задержки выходного сигнала отнопульса шины 8 (если срез управляющего сительнотактового сигнала, в него введены импульса формируется на шине 6 во время ключ с запоминанием сигнала управления и действия уровня "1" на шине 8). 45 элемент ИЛИ-НЕ, выход и первый вход коЕсли фронт управляющего импульса, . торого соединены соответственно с вторым длительность которого требуется преобра- . входом элемента ИЛИ и с выходом инвертозовать в серию импульсов, формируется ра. второй вход соединен с тактовой шиной. на шине 6 во время действия тактового им- и с входом управления ключа с запоминани. пульса (т.е. при наличии уровня "1" на шине 50 ем сигнала управления, первый информаци7), тоданный управляющий импульс комму- онный вход и первый выход которого тируется на второй выход ключа 4. При этом соединены соответственно с управляющей на выходе инвертора 3 устанавливается шиной и с вторым входом элемента И, BTQуровень "0", который поступает на первый рой выход — с входом инвертора, а второй вход элемента ИЛИ-НЕ 5, Однако это не 55 информационный вход — с выходной шиной.

1781816

Редактор Н.Коляда

Заказ 4281 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 б

6 г д е

0/8. 5

Составитель E,Ãðocôåëüä

Техред М.Моргентал Корректор О.Густи