Распределитель импульсов

 

Союз Советских

Социалистических .Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 1856ОО4 (6l ) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 13.11.79 (21) 2838407/18-21 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.81. Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 18.08.81 (51jN, Кл.

Н 03 К 17/62

Гееудеретееевые кемитет

СССР по лелем взебретений в атерытнв (53 j УД К 62 1. .374.325 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю. H. Машинский (71) Заявитель (54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к вычислитель- ной технике, к системам программного управления технологическим оборудованием и может быть применено в системе управления программируемым манипулятором.

Известны распределители импульсов, co- держащие генератор синхроимпульсов, выход которого соединен с входом генератора фазонмпульсных констант, выходы которого соединены с входами элементов совтО падения, остальные входы которого соединены с входами триггера, актовый вход которого соединен со счетным входом распределителя, а выходы элементов совпадення через формйрователи соединены с выходами распределителя импульсов 1 J.

Недостаток этого устройства — относительно низкая достоверность функционкравання.

Известен также распределитель импуль-1 сов, содержащий фазоимпульсный счетчик с основанием К, расширитель импульсов, элемент И,К элементов совпадения, K RSтрятеров, генератор синхроимпульсов н генератор фазонмпульсных констант, установочные входы КЯ-трнггеров соединены с выходами соответствующих элементов совпадения 2 .

Недостаток этого распределителя импульсов — относительно низкая достоверность функционирования.

Цель изобретения - повышение достоверхностн функцяонировання.

Поставленная цель достигается тем, что в распределитель импульсов содержащнй фазонмпульсный счетчик с основанием

К, расшщзвтель импульсов, элемент И,K элементов совпадения, КRS- триггеров, генератор сннхронмпульсов и генератар фазонмпульсных констант, установочные входы RS-трнттеров соедкнены с выходами соответствующих элементов совпадения, введены К,+1 элемент задержки, а также первый и второй элементы И-НЕ, первый, второй и третий входы первого элемента И-НЕ соединены с гремя соседними инверсными выхоиамн генератора фа« зоимпульсных констант, прямые выходы ко8560

I5

50

50 торого соединены с первыми входами соответствующих элементов совпадения, вторые входы которых соединены с выходом элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом управления распределителя импульсов и выходом расширителя импульсов, первый и второй выходы которого ссединены соответственно с первым выходом генератора синхроимпульсов и выходом фазоимпульсного счетчика с основанием К, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с входом разрешения установки и входом установки распределителя импульсов, шина счетных импульсов которого соединена с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого элемента И-НЕ и входом первого элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом фазоимпульсного счетчика по основанию К, тактовый вход которого соединен с вторым выходом генератора синхроимпульсов, который соединен с входом генератора фазоимпульсных констант, инверсные выходы которого соедидинены с входами сброса соответствующих

RS-триггеров, выходы которых соединены через элементы задержки с выходами распределителя.

Фазоимпульсный счетчик по основанию

К содержит первый, второй и третий вспомогательные элементы И-НЕ и делитель частоты, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, входы которого соединены с -входом разрешения сброса и входом сброса фазоимпульсного счетчика по основаниюК, тактовый и счетный входы которога соединены соответственно с первым и вторым входами второго вспомогательного элемента И-НЕ, выход которого соединен са счетным входам делителя частоты и первым входом третьего вспомогательного элемента И-НЕ, второй и третий входы и выход катарога соединены соответственно с первым и вторым выхалами делителя частоты и выходом фазаимпульснаго счетчика по основанию К .

Каждый элемент задержки содержит первый и второй инвертары, первый и второй резисторы и конденсатор, вход элемента задержки соединен с входом первого инвертора, выход котopoI через первый резистор соединен с входом второго инвертара, который через второй резистор и канденсатар, которые соединены параллельно, подсоединен к общей шине, а выход второго инвертара соединен с выходам элемента задержки.

04

Генератор синхроимпульсов содержит генератор, двоичный счетчик и тактируемый дешифратор, тактовый вход которого соединен с первым выходом генератора, второй выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого соединены с информационными входами тактируемого дешифратора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора синхроимпульсов.

Генератор фазоимпульсных констант содержит десятичный счетчик и дешифратор, выходы которого соединены с выходами генератора фазоимпульсных констант, вход которого соединен со счетным входом десятичнаго счетчика, выходы которого соединены с выходами дешифратора.

На чертеже показана структурная схе ма распределителя импульсов.

Распределитель импульсов содержит фазоимпульсный счетчик 1, с основанием К, расширитель 2 импульсов, элемент И 3, К элементов 4 совпадения, К RS-триггеров

5, генератор 6 синхроимпульсов и генератор 7 фазоимпульсных констант, установочные входы ЯЯ-триггеров 5 соединены с выходами соответствующих элементов 4 совпадения, первый 8 и второй 9 элементы И-НЕ, а также К+1 элемент 10, задержки, первый, второй и третий входы первого элемента И-НЕ 8 соединены с . тремя соседними инверсными выходами генератора 7 фазоимпульсных констант, прямые выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов

4 совпадения, вторые входы которых соединены с выходом элемента И 3, первый и второй входы которого соединены соответственна с входом 11 управления распределителя импульсов и выходам расширителя 2 импульсов, первый и второй выходы которога соединены соответственно с первым выходом генератора 6 синхраимнульсов и выходом фазоимпульсного счетчика 1 с основанием К, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с входом 12 разрешения установки и входом 13 установки распределителя импульсов, шина 14 счетных импульсов которого соединена с первым входом второго элемента И-НЕ 9, второй вход и выход которого соединены соответственна с выходом первого элемента

И-НЕ .8 и входом первого элемента

10 задержки, выход которого соединен со счетным входам фазоимпульсного счетчика 1 по основанию К, тактовый вход которого соединен с вторым выходом генера5 856004 6 тара 6 синхроимпульсов, который соединен с входом генератора 7 фазоимпульсных констант, инверсные выходы которого соединены с входами сброса соответствующих RS-триггеров 5, выходы которых соединены через элементы 10 задержки с выходами распределителя.

Фазоимпульсный счетчик 1 по основанию содержит первый 15, второй 16 и третий 17. вспомогательные элементы

И-HE и делитель 18 частоты, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ 15, выходы которого соединены с входом разрешения сброса и вхойом сброса фазоимпульсного счетчика 1 по основанию К, тактовый и счетный входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго вспомогательного элемента И-НЕ 16, выход которого соединен со счетным входом ае.-лителя 18 частоты и первым входом тре1О

2а тьего вспомогательного элемента И HE 17, второй и третий входы, и выход котсрого соединены соответственно с первым и вторым выходами делителя 18 частоты и выходом фазаимпупьсного счетчика 1 по основанию K...

Каждый элемент 10 задержки содержит первый 19 и второй 2б инвертары, первый

21 и второй 22 резисторы и конденсатор

23, вход элемента 10 задержки соединен с входам первого инвертора 19, выход котарога через первый резистор 21 соединен с входам второго инвертора 20, который

35 через второй резистор 22 и конденсатор

23, которые соединены параллельно, подсоходы которого смйинены с входами дешифвйинен к обшей шине 24, а выход второго инвертора 20 соединен с выходом элемента 10 задержки .

Генератор 6 синхроимпупьсав сойержит гвнвратар 25 двоичный счетчик 26 и тактируемый дешифратор 27, тактовый вход

zoroporo соединен с первым выходом генвратсра 25, второй выход которого савди45 нвн са счетным входом двоичного счетчика 26, выходы каторогасаейиненыс инфар» мационными входами тактируемого дешифрагора 27, первый и второй выходы которога соединены соответственно с первым и вторым выходами генератара 6 синхро- импульсов.

Генератор 7 фазоимпупьсных констант содержит десятичный счетчик 28 и дешифратор 29, выходы которого соединены с выходами генератсра 7 фазоимпульсных констант, вход которого соединен со счетным входом десятичного счетчика 28, выратора 29. Элементы И-HE 8 и 9 образуют узел 30 временных ворот .

Перед началом работы по вхойам 12 и

13 в фазоимпульсном счетчике 1 устанавливается нулевой код и на выходе фазоимпульсного счетчика 1 присутствуют импульсы, совпадающие по времени, полярности и форме с каждым десятым импульсом генератора 6 синхроимпупьсов и расположенные по времени вблизи фронтов импульсов на нулевом выходе генератора 7 фазоимпульсных констант. Указанные импульсы отрицатепьнай полярности с выхода счетчика 1 поступают на вход расширителя 2, представляющего собой обычный RS-триггер, и устанавливают его в л иничное состояние, В состояние логического нуля этот тритгер сбрасывается по импульсу от генератора 6. Йпительность расширенного импульса на выходе расширителя 2 определяется промежутком времени от фронта импульса с второго выхода генератора 6 ао, фронта импульса с его первого выхопа.

Расширитель 2 устраняет влияние завала фронтов и дрожания фазы импульсов на работу устройства.

Пока элемент И 3 закрыт по входу 11 управления, на выхода его поддерживается уровень логическа о нуля. Все элементы

4 совпадения закрыты па первым BxollBM.

На выходах всех элементов 4 совпадения уровни логической единицы, ие возбуждающие входы установки BS- триггеров 5.Поскольку на входах сброса всех триггеров

5 присутствуют импульсы отрицательной полярности с инверсных выходов генератора 7, то все триггеры 5 устанавливаются в состояние логического нуля, которое периодически подтверждается с частотой около 10 кГц при частоте задающего генератара 25 окопа 400 ко.

После поступления сигнала разрешающего уровня логической единицы на вход 11 элемента И 3, последний открывается, пропуская импульсы с выхода расширителя

2 на входы элементов 4 совпадения.

Первый элемент 4 совпадения возбуждается, периодически устанавливая соответствующий R5-триггер 5 в единичное состояние. Таким образом, на установочные входы выбранного RS «триггера 5 поступают импульсы отрицательной полярности, переключая его. Так как .упомянутые им- пульсы сдвинуты по времени на К-1 такгоа генератора 7 фазоимпупьсных констант, то выбранный RS-триггер 5 находится в единичном состоянии в течение

К-1 тактов, а в нулевом состоянии — в течение только одного такта, т.е. на пря.— что не влияет на работу счетчика 1. Импульсы, длительность которых меньше половины длительности импульсов сложения на шине 14 не проходят через элемент

1G задержки. Тем самым блокируется прохождение коротких импульсов помех на вход счетчика 1 при открытом элементе

9 узла 30 временных ворот . Это сую и щетвенно повышает помехоустойчивость устройства.

Ф ар мула изобретения

1, Распределитель импульсов, содержащий фазоимпульсный счетчик с основанием К, расширитель импульсов, элемент

И, К элементов совпадения, KRS-rpmreров, генератор синхроимпульсов и генератор фазоимпульсных констант, установочные входы RG-триггеров соединены с выхолами соответствующих элементов совпадения, отличающийсятем, что, с целью повышения достоверности функционирования в распределитель импульсов введены К+1 элемент задержки, а также первый и второй элементы И-НЕ; первый, второй и третий входы первого элемента И-HE соединены с тремя соседними инверсными. вых одами генератора фазоимпульсных констант, прямые выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов совпадения, вторые входы которых соединены с вькодом элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом управления распределителя импульсов и выходом расширителя импульсов, первый и второй вькоды которого соединены соответственно с первым выходом генератора синхроимпульсов и выходом фазоимпульсного сче и чика с основанием М, первый и второй уцравляющйе входы которого соединены соответственно с входом разрешения усганевки и входом установки распределителя импульсов, шина счетных импульсов которого соединена с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выхо.дом первого элемента И-НЕ и входом перваго элемента задержки, вькод которого соединен со счетным входом фазоимпульсного счетчика по основанию К, тактовый вход которого соединен с вторым выходом генератора синхроимпульсов, который соединен с входом генератсра фазоимпульсных констант, инверсные выходы которого соединены с входами сброса соответствующих

КВ-триггеров, выходы которых соединены

7 853004 Я

МоМ выходе RG-триггера 5 присутствуют импульсы отрицательной полярности со скважностью около К . Соответствующий элемент 10 задержки пропускает эти импульсы на вькод распределителя. 5

При этом конденсатор 23 заряжается через резистор 21 с выксца RS-триггера

5 при сигнале уровня логической единицы.

При сигнале уровня логического нуля на выходе К$-триггера 5 конденсатор 2З ра3- 1о ряжается через резистор 21, резистор

22 и вход инвертора 20 до порогового напряжения.

Все остальные, не выбранные RSтриггеры 5 не устанавливаются в единичное состояние, так как на выходах их элементовв 4 сов паден ия импульсы от сутс твуют.

Нулевые состояния всех невыбранных

RG-триггеров 5 подтверждаются с частотой около 10 кГц.

При единичном фазоимпульсном коде на выходе счетчика 1 выбранным окажется второй RS-триггер 5. На все остальные триггеры подаются только импульсы сброса и т.д.

При работе счетчика 1 на вычитание на

его счетный вход поступают широкие импульсы длительностью от полутора до двух тактов генератора 7. Каждый десятый такой импульс появляется на выходе счетчика 1 как импульс заема на следующую декаду. Поскольку фронт и срез этого импульса Привязан к импульсам генератора 6, то длительность импульса заема, прошедше35 го через расширитель 2 увеличивается незначительно. Однако он перекрывает по времени нулевой импульс и частично девятый и единичный импульсы генератора

7. Но при агом соответствующие выходы распределителя возбуждены не будут, так как упомянутые импульсы не проходят на выход элементов 10 задержек.

Элемент 9 открыт .в интервале времени от фронта девятого импульса до среза первого импульса генератора 7 фазоим45 пульсных констант, т.е. в течение трех смежных тактов упомянутого генератора 7.

Импульс вычитания на шине 14 по длительности не превосходит двух упомянутых тактов и расположен в середине этого интервала.

В течение остальных семи тактов элемент 8 закрыт, Сигналы с выхода элемента 9 узла 30 поступают на вход элемента 10 задержки. Импульсы сложения и вы- 5> читания проходят через элемент 10 с задержкой, длительность которой равна по-ловине длип.льности импульса сложения, ЙЬ6004

10 через элементы задержки с выходами распределителя.

2. Распределитель по п. 1, о т л и » ч а ю шийся тем, что фазоим ульсный счетчик по основанию К содержит первый, второй и третий вспомогательные элементы И-НЕ и делитель частоты, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, входы которого соединены с входом разрешения сброса и входом сброса фазоимпульсного счетчика по основанию К, тактовый и счетный входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго вспомогательного элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом дэлигеля частоты и первым входом третьего вспсьмогательного элемента И-НЕ, втсрой и третий входы и выход котараго соединены соответственно с первым и вторым выхо- дами делителя частоты и выходом фазоимпульсного счетчика по основанию х.

З. Распределитель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что каждый элемент задержки содержит первый и второй инвертары, первый и второй резисторы и конденсатор, вход элемента задержки соединен с входом первого инвертара, выход котарого через первый резистор соединен с входом второго инвертора, который через второй резистор и конденсатор соединные параллельно, подсоединен к общей шине, а выход второго инвергора соединен с выходом элемента задержки.

4. Распределитель по и. 2, о т л ич а ю шийся тем, что генератор синхроимпульсов содержит генератор, двоичный счетчик и гакгируемый дешифратср, тактовый вход которого соединен с первым вы ходом генератора, второй вьпсод которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы котарси о соединены с информационными входами гактируемого дешифрагсра, первый и втарай выходы которого соединены соответственно с первым и вторым вьасодами генератора синхроимпульсов.

5. Распределитель пэ п, 1, о г л и— ч а ю шийся тем, что генерагср фазоимпульсных констант содержит десятичный счетчик и даши@>агар, выходы которого соединены с выходами генератора фазоимпульсных констант, вход которого соединен со счетным входом десятичного счетчика, вььхолы которого соединены с выходами дешифратора.

25 Источники информациие принятые во внимание при экспертизе

1. Реализация мнагозначных структур автоматики. Под ред. М. A. Ракова, Киев, Наукова думка, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Му 5З0464, кл. Н 03 К 2З/02, 1976 (прототип).

856004

Подписное

СССР

Заказ 6965/86 Тираж 988

ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель О, Скворцов

Редактор И. Каса да Техред А « «Ко ектор О. Билак