Формирователь последовательности кодов

 

О П И С А Н И Е (ii) 526870

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслуолин; (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.07.74 (21) 2047146/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 15.09.7б (51) М. Кл. - G 06F 1/00

Государствеыиый комитет

Совета Министров СССР по делам изооретеыий и открытий (53) УДК 621.325(088.8) (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ КОДОВ

Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике и может использоваться в системах автоматического контроля для формирования последовательности тестовых кодов.

В качестве формирователей последовательности кодов известны счетчики с постоянным или переменным (управляемым) коэффициентом пересчета, представляющие собой цепочку из последовательно соединенных разрядных счетных триггеров, при этом вход первого триггера подключен к выходу генератора тактовых импульсов (1 — 3).

Недостатком этих формирователей является узкий класс решаемых задач вследствие невозможности формирования последовательности кодов поочередно на отдельных группах каналов переменным управляемым ко. ..чеством каналов в группе с обеспечением циклической работы.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является формирователь последовательности кодов, содержа|ций генератор импульсов, выход которого через первый элемент «И» соединен с входом многоразрядного счетчика на триггерах и с первым входом второго элемента «И», второй вход которого соединен через инвертор с вторым входом первого элемента «И» и с Bblxopoii элемента «ИЛИ», первый вход которого подключен к первой входной шине, а второй вход соединен с выходом второго элемента

«И» (41.

Класс решаемых задач такого формирователя последовательности кодов также ограничен.

Цель изобретения — расширение класса решаемых задач.

Это достигается тем, что в предлагаемый

1р формирователь введены элемент «И», инвертор и на каждый разряд счетчика два элемента «ИЛИ» и управляемая логическая ячейка, причем установочный вход триггера каждого разряда счетчика соединен с выходом первого

15 дополнительного элемента «ИЛИ», первый вход которого соединен с первым входом управляемой логической ячейки и выходом второго дополнительного элемента «ИЛИ», первый вход которого соединен с первым выхо2Р дом управляемой логической ячейки, второй выход которой соединен с входом триггера последующего разряда счетчика, второй вход соединен с входом триггера того же разряда счетчика, выход триггера каждого разряда

25 которого подключен к выходной шине и третьему входу управляемой логической ячейки того же разряда, четвертые входы управляемых логических яческ объединены и подключены к выходу второго элемента «11» и

3ð вторым в одам первых дополнительных элс526870

3 ментов «ИЛИ», пятые входы управляемых логических ячеек в каждом разряде, кроме последнего, подключены к управляющим ши пам, а пятый вход ячейки в последнем разряде через ипвертор подключен к шине нулевого потенциала, вторые входы вторых дополнительных элементов «ИЛ И» подключены в каждом разряде, кроме последнего, соответственно к выходам аналогичных элементов в последующем разряде, второй вход второго дополнительного элемента «ИЛИ» в предпоследнем разряде счетчика соединен с первым входов первого дополнительного элемента

«ИЛИ» и первым выходом управляемой логической ячейки последнего разряда и через дополнительный элемент «И» с третьим входом элемента «ИЛИ», причем второй вход элемента «И» подключен к второй входной шине. Наличие в каждом разряде формирователя дополнительных управляемых логических ячеек и элементов «И», «ИЛИ», «НЕ» с указанными выше связями позволяет образовать из счетных триггеров многоразрядного счетчика последовательно соединенные счетчики, каждый из которых в зависимостH QT управляющих сигналов на управляющих входах логических ячеек имеет определенное количество разрядов, причем каждый счетчик начинает повторный счет только после просчета всех счетчиков.

На фиг. 1 изооражена функциональная схема предлагаемого формирователя последовательности кодов; на фиг. 2 — функциональная схема логической ячейки; на фиг. 3 — диаграмма работы формирователя последовательности кодов при установке на управляющих входах кода 010.

Схемы содержат генератор 1 тактовых импульсов, первый и второй элементы «И» 2 и

3, инвертор 4, элемент «ИЛИ» 5, триггеры 6 многоразрядного счетчика, элементы «ИЛИ»

7 и 8, управляемые логические ячейки 9, дополнительный инвсртор 10, дополнительный элемент «И» 11, выход 12 регистрации циклов, выходные шины 13 формирователя, первую входную шину 14, управляющие входные шины

15 формирователя, вторую входную шину 16, входы 17, 18, 19 управляемой логической ячейки 9, выходы 20 и 21 управляемой логической ячейки 9, входы 22 и 23 логической ячейки 9 элемент «ИЛИ» 24, элемент «И» 25, потенциальный триггер 26, элемент «ИЛИ вЂ” НЕ» 27, инвертор 28, элемент совпадения 29.

На фиг. 3 приняты следующие обозначения:

ТИ вЂ” тактовые импульсы генератора; 1р, 2р, Зр, 4р — эпюры напряжений с выходов счетных триггеров соответственно первого, второго, третьего и четвертого разрядов.

Установочный вход счетного триггера 6 соединен с выходом первого дополнительного элемента «ИЛИ» 7, первый вход которого соединен с первым входом 19 управляемой логической ячейки 9 и выходом второго дополнительного элемента «ИЛИ» 8, первый вход которого соединен с первым выходом 20 управля5

20 7, 30

Зэ

4 смой логической ячейки 9, второй выход которой соединен с входом триггера 6 последующего разряда формирователя, а второй вход 17 соединен с входом триггера 6 того же разряда формирователя, выход триггера 6 каждого разряда которого подключен к выходной шине 13 формирователя и третьему входу 18 ячейки 9 того же разряда, четвертые входы 22 управляемых логических ячеек 9 объединены и подключены к выходу второго элемента «И» 3 и вторым входам первых дополнительных элементов «ИЛИ» 7, пятые входы 23 управляемых логических ячеек 9 в каждом разряде, кроме последнего, подключены к управляющим шинам 15 формирователя, а пятый вход ячейки в последнем разряде через инвертор 10 подключен к шине нулевого потенциала, вторые входы вторых дополнительных элементов

«ИЛИ» 8 подключены в каждом разряде, кроме последнего, соответственно к выходам аналогичных элементов в последующем разряде, второй вход второго дополнительного элемента «ИЛИ» 8 в предпоследнем разряде счетчика соединен с первым входом первого дополнительного элемента «ИЛИ» 7 последнего разряда первым выходом 20 ячейки 9 последнего разряда и через дополнительный элемент

«И» 11 с третьим входом элемента «ИЛИ» 5, причем второй вход элемента «И» подключен к второй входной шине 16. Выход генератора импульсов 1 через первый элемент «И» 2 соединен с входом первого счетного триггера из цепочки последовательно соединенных счетных триггеров 6 и с первым входом второго элемента «И» 3, второй вход которого соединен через инвертор 4 с другим входом первого элемента «И» 2 и с выходом элемента

«ИЛИ» 5, первый вход которого подключен к первой входной шине 14, а второй вход соединен с выходом второго элемента «И» 3.

Формирователь последовательности кодов работает следующим образом.

В нерабочем состоянии на первую входную шину 14 поступает высокий уровень напряжения. При этом первый элемент «И» 2 закрыт, а второй элемент «И» 3 открыт. Импульсы с выхода генератора 1 проходят через элемент

3 и элементы 7 на установочные входы триггеров 6, переводя их в нулевое состояние. Одновременно импульсы поступают на четвертые входы 22 ячеек 9, переводя их в исходное состояние.

Для запуска формирователя на шину 14 подается низкий уровень напряжения. При этом на выходе инвертора 4 устанавливается высокий уровень напряжения, Если запуск производится в момент, когда на выходе элемента

3 уже появился импульс, то элемент 2 открывается, а элемент 3 закрывается только после окончания импульса. Это объясняется тем, что импульс с выхода элемента 3 подается на вход элемента 5, обеспечивая сохранение высокого уровня на выходе элемента 5 и низкого на выходе инвертора 4 до окончания импульса. Следующие импульсы с выхода гене526870

5 ратора 1 поступают через элемент 2 на вход счетного триггера 6 первого разряда и на второй вход 17 логической ячейки 9 первого разряда.

Один из входов элемента совпадения 29 (фиг. 2) является вторым входом 17 логической ячейки. При этом элемент совпадения 29 управляется электрическими сигналами, подаваемыми на второй его вход через элемент

«ИЛИ» 24 как с первого 19, так и с третьего

18 входов логической ячейки. Выход элемента

29 является вторым выходом 21 логической ячейки и соединен через элемент 25 с входом потенциального триггера 26.

При отсутствии управляющего сигнала на пятом входе 23 или, что то же самое, на входе инвертора 28, триггер 26 удерживается в единичном состоянии, т. е. когда на его выходе и на входе элемента «ИЛИ вЂ” НЕ» 27 держится высокий уровень напряжения.

При установке на пятом входе 23 высокого уровня напряжения потенциальный триггер может перебрасываться в противоположное состояние импульсами с выхода элемента совпадения 29.

Элемент совпадения 29 используется для формирования импульса переноса в следующий разряд. При отсутствии высокого уровня напряжения на управляющих шинах триггер

26 ячеек 9 удерживается в единичном состоянии и не влияет на работу счетных триггеров

6. В этом случае формирователь последовательности кодов работает как обычный счстчик с выходами 13.

В случае, если на пятый вход 23 логической ячейки подается высокий уровень напряжения, то с появлением импульса переноса потенциальный триггер 26 перебрасывается в нулевое состояние и после окончания импульса на выходе элемента «ИЛИ вЂ” НЕ» 27 или, что то жс самое, на первом выходе 20 ячейки 9 появляется высокий уровень напряжения, который через вторые элементы «ИЛИ» 8 подается на первый вход 19 ячеек 9 всех предыдущих разрядов и через первые элементы

«ИЛИ» 7 подается на установочный вход счетных триггеров всех предыдущих разрядов.

При этом в логических ячейках всех предыдущих разрядов открыт элемент совпадения

29, что обеспечивает прохождение импульсов с выхода тактового генератора на входы счетных триггеров последующих разрядов.

Таким образом, наличие высокого уровня напряжения на управляющей шине или, что то же самое, на пятом входе 23 ячейки 9 та«ого-либо разряда позволяет счетному триггеру этого же разряда переключаться только два раза, после чего счетный триггер этого разряда, а также счетные триггеры всех разрядов удерживаются в нулевом состоянии.

При этом обеспечивается переключение всех счетных триггеров последующих разрядов счетчика как в обычном счетчике.

Если на все управляющие шины 15 формирователя подать высокий уровень напряжс5

4О

6 ния, то формирователь будет работать как обычный распределитель уровней.

При подаче на управляющие шины 15 определенного кода из счстных триггеров образуются последовательно соединенныс счстчики, каждый из которьlх имеет опрсдслс111!Ос коли чество разрядов, прп этом каждый счстчик. начиная с первого и кончая последним, работает до заполнения, затем устанавливается в нуль и удерживается в этом состоянии до заполнения и установки в нуль последнсго счетчика.

Для определенности рассмотрим работу формирователя последовательности кодов, имеющего 4 гыхода 13 (фиг. 1) . При этом имеется три управляющих шины 15. На фиг.

3 показаны эпюры напряжений на выходах

13 при установке на управляющих шинах 15 кода 010.

Из диаграммы работы формирователя видно, что счетные триггеры первых двух разрядов работают как независимый двухразрядный счетчик до заполнения и установки в нуль, после чего они удерживаются в этом состоянии, а счетныс триггеры двух послсд1шх разрядов. в свою очередь, работают как независимый двухразрядньш счетчик. На пятый вход логической ячейки последнего разряда подключением инвертора 10 все время подастся высокий уровень напряжения. Это обеспечивает выключение формирователя после завершения цикла работы. С выхода 12 поступают импульсы, информирующие о конце цикла. Для организации циклической раооты формирователя последовательности кодов первый выход 20 ячейки 9 последнего разряда подключен через элемент 11, логический элемент «ИЛИ» Б к входу элемента 3 и через пнвсртор 4 к входу элемента 2. Для включения цикличсскои работы формироватсля па входную шину 14 подастся высокий уровень напряжения. В конце никла иа Выходе 20 ячейки 9 последнего разряда устанавливается высокий уровень напряжения, который через элементы 11 и 5 открывает второй элемент 3.

Первый элемент 2 при этом закрывается. Следующий импульс с выхода тактового генератора

1 поступает через элемент 3 и приводит формирователь последовательности кодов в исходное состояние. После окончания импульса элемент 2 открывается, а элемент 3 закрывается.

Техническая эффективность изобретения заключается в том, что предлагаемый формирователь позволяет формировать последовательность кодов поочсредно на отдельных группах каналов с переменным управляемым количеством каналов в группе с обеспечением циклической работы, что, в свою очередь, раг ширяет класс решаемых задач.

Формула и",îáðåòåíèÿ

Формирователь послсдо13атсльности кодов, содержащий генератор им11ульсов, «ыход ко526870 торого через первый элемент «И» соединен с входом многоразрядного счетчика на триггерах и с первым входом второго элемента «И», второй вход которого соединен через инвертор с вторым входом первого элемента «И» и с выходом элемента «ИЛИ», первый вход которого подключен к первой входной шине, а второй вход соединен с выходом второго элемента «И», отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в него дополнительно введены элемент «И», инвсртор и на каждый разряд счетчика два элемента

«ИЛИ» и управляемая логическая ячейка, причем установочный вход триггера каждого разряда счетчика соединен с выходом первого дополнительного элемента «ИЛИ». первый вход которого соединен с первым входом управляемой логической ячейки и выходом второго дополнительного элемента «ИЛИ, первый вход которого соединен с первым выходом управляемой логической ячейки, второй выход которой соединен с входом триггера последующего разряда счетчика, второй вход соединен с входом триггера того же разряда счетчика, выход триггера каждого разряда которого подключен к выходной шине и третьему входу управляемой логической ячейки того же разряда, четвертые входы управляемых логических ячеек объединены и подключены к выходу второго элсмента «И» и вторым входам первых дополнительных элементов

«ИЛИ», пятые входы управляемых логических я iccii в каждом разряде, кроме последнего, подключены к управляющим шинам, а пятый вход ячейки в последнем разряде через инвертор подключен к шине нулевого потенциала, вторые входы вторых дополнительных элементов «ИЛИ» подключены в каждом разряде, кроме последнего, соответственно к выходам аналогичных элементов в последующем разряде, второй вход второго дополнительно10 го элемента «ИЛИ» в предпоследнем разряде счетчика соединен с первым входом первого дополнительного элемента «ИЛИ» и первым выходом управляемой логической ячейки последнего разряда и через дополнительный элемент «И» с третьим входом элемента «ИЛИ», причем второй вход элемента «И» подключен к второй входной шине.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. И. Н. Букреем. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., «Сов. радио», 1973, с. 151 — 167, рис. 5.17-3.30.

25 2. И. Ф. Барсуков и др. Элементы и устройства радиотелеметрических систем, М., «Энергия», 1973, стр. 182, рис. 6 — 10.

3. В. С. Гутников. Интегральная электроника в измерительных приборах. «Энергия»,. Ле30 нинтрадское отделение, 1974, с. 86, ремис 43.

4. Патент США № 3716783, кл. 235 — 165, опубл. 1971.

52G870

1D

Составитель А. Шпатулла

Редактор Е. Караулова Техред 3, Тараненко Корректор Е. Рожкова

Заказ 2070/9 Изд. М 1641 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2