CN101694991A - 用于实现任意脉宽的异步脉冲信号同步的电路 - Google Patents

用于实现任意脉宽的异步脉冲信号同步的电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开的用于实现任意脉宽的异步脉冲信号同步的电路，包括第一非门、第一与门、S-R锁存器、第一D型触发器、第二D型触发器、第二非门、第二与门、第三非门、第三与门、第三D型触发器和第四D型触发器。电路中的第一非门，第一与门及S-R锁存器组成锁存单元，用以产生锁存信号。第一D型触发器，第三非门，第三与门及第三D型触发器组成复位单元，用以接收锁存信号，产生复位信号。第二D型触发器，第二非门，第二与门及第四D型触发器组成同步控制单元，用以接收锁存信号，产生同步时钟脉冲。本发明电路结构简单，在异步输入脉冲宽度变化时，尤其是宽度变化范围包含大于工作时钟周期的部分和小于工作时钟周期的部分时，可以实现异步脉冲信号的同步。

Description

用于实现任意脉宽的异步脉冲信号同步的电路
技术领域
本发明涉及一种实现脉冲信号同步的电路，尤其是实现任意脉宽的异步脉冲信号同步的电路。
背景技术
常用实现脉冲信号同步的电路有两种基本类型，它取决于异步输入脉冲宽度与工作时钟周期的关系，即对于异步输入脉冲宽度比工作时钟周期短时，由一种电路实现脉冲同步，而对于异步输入脉冲宽度比工作时钟周期长时，由另一种电路实现脉冲同步，如果异步输入脉冲宽度固定，则选择对应的同步电路即可，但是在异步输入脉冲宽度变化时，尤其是宽度变化范围包含大于工作时钟周期的部分和小于工作时钟周期的部分时，使用其中的某一种电路无法实现同步，因此需要一种能够实现任意脉宽的异步脉冲同步的电路。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于实现任意脉宽的异步脉冲信号同步的电路。
本发明的用于实现任意脉宽的异步脉冲信号同步的电路，其特征在于包括第一非门、第一与门、S-R锁存器、第一D型触发器、第二D型触发器、第二非门、第二与门、第三非门、第三与门、第三D型触发器和第四D型触发器，第一非门的输入端与S-R锁存器的置位端共同连接异步输入脉冲，第一非门的输出端与第一与门的一个输入端相连，第一与门的输出端与S-R锁存器的清零端相连，S-R锁存器的输出端与第一D型触发器输入端相连，第一D型触发器输出端与第二与门的一个输入端以及第二D型触发器输入端和第三与门的一个输入端相连，第二D型触发器输出端与第二非门的输入端相连，第二非门的输出端与第二与门的另一个输入端相连，第二与门的输出端与第四D型触发器输入端相连，第三与门的另一个输入端与第三非门的输出端相连，第三与门的输出端与第三D型触发器输入端相连，第三D型触发器输出端与第一与门的另一输入端及第三非门的输入端相连，第一、第二、第三和第四D型触发器的时钟端均与工作时钟相连。
本发明和现有技术相比的优点在于：
本发明提供的用于实现任意脉宽的异步脉冲信号同步的电路，结构简单，在异步输入脉冲宽度变化时，尤其是宽度变化范围包含大于工作时钟周期的部分和小于工作时钟周期的部分时，可以实现异步脉冲信号的同步。
附图说明
图1为本发明的电路图；
图2为短脉宽(脉宽小于工作时钟周期)脉冲同步电路波形图；
图3为长脉宽(脉宽大于工作时钟周期)脉冲同步电路波形图；
具体实施方式
参照图1，用于实现任意脉宽的异步脉冲信号同步的电路，包括第一非门1、第一与门2、S-R锁存器3、第一D型触发器4、第二D型触发器5、第二非门6、第二与门7、第三非门8、第三与门9、第三D型触发器10和第四D型触发器11，第一非门1的输入端与S-R锁存器3的置位端共同连接异步输入脉冲Q_i，第一非门1的输出端与第一与门2的一个输入端相连，第一与门2的输出端与S-R锁存器3的清零端相连，S-R锁存器3的输出端与第一D型触发器4输入端相连，第一D型触发器4输出端与第二与门7的一个输入端以及第二D型触发器5输入端和第三与门9的一个输入端相连，第二D型触发器5输出端与第二非门6的输入端相连，第二非门6的输出端与第二与门7的另一个输入端相连，第二与门7的输出端与第四D型触发器11输入端相连，第三与门9的另一个输入端与第三非门8的输出端相连，第三与门9的输出端与第三D型触发器10输入端相连，第三D型触发器10输出端与第一与门2的另一输入端及第三非门8的输入端相连，第一、第二、第三和第四D型触发器的时钟端均与工作时钟CLK相连。
工作原理如下：
本发明电路中的第一非门1，第一与门2及S-R锁存器3组成锁存单元，用以产生锁存信号。第一D型触发器4，第三非门8，第三与门9及第三D型触发器10组成复位单元，用以接收锁存信号，产生复位信号。第二D型触发器5，第二非门6，第二与门7及第四D型触发器11组成同步控制单元，用以接收锁存信号，产生同步时钟脉冲。
异步输入脉冲Q_i及复位信号Q4输入到锁存单元，异步输入脉冲Q_i经过第一非门1取反后和复位信号Q4由第一与门2进行与运算，产生的清零信号进入S-R锁存器与异步输入脉冲Q_i共同作用产生锁存信号Q1，锁存信号Q1经过第一D型触发器4产生锁存同步信号Q2分三路，其中，第一路锁存同步信号Q2与第三非门8的输出经过第三与门9，产生复位信号的脉宽控制信号，脉宽控制信号输入第三D型触发器10，产生复位信号Q4，如果信号Q4已经为高电平1，那么在下一个时钟触发沿就不再置高电平1；第二路锁存同步信号Q2经过第二D型触发器5产生同步级联信号Q3，同步级联信号Q3经第二非门6取反后，和第三路锁存同步信号Q2由第二与门7进行与运算产生同步脉宽控制信号，同步脉宽控制信号经第四D型触发器11产生同步脉冲信号Q_o。
在短脉宽(脉宽小于工作时钟周期)异步输入脉冲情况下，脉冲同步电路波形见图2，1)若Q_i为高电平1，Q4为高电平1或低电平0，则Q1置高电平1，2)若Q_i为低电平0，Q4为高电平1，则Q1置低电平0，3)若Q_i为低电平0，Q4为低电平0，则Q1保持不变，锁存单元输出的锁存信号Q1脉宽大于工作时钟周期，同步控制单元通过检测锁存信号Q1的上升沿来产生同步脉冲信号Q_o；在长脉宽(脉宽大于工作时钟周期)异步输入脉冲情况下，脉冲同步电路波形见图3，复位信号Q4具有如图所示的跳变特性，1)若Q_i为高电平1，Q4为高电平1或低电平0，则Q1置高电平1，2)若Q_i为低电平0，Q4为高电平1，则Q1置低电平0，3)若Q_i为低电平0，Q4为低电平0，则Q1保持不变，所以此跳变未使锁存信号Q1跳变，从而同步控制单元通过检测锁存信号Q1唯一的上升沿产生同步脉冲信号Q_o。由此可见，本发明电路可对任意脉宽的异步脉冲信号实现同步。

Claims (1)

1.用于实现任意脉宽的异步脉冲信号同步的电路，其特征在于包括第一非门(1)、第一与门(2)、S-R锁存器(3)、第一D型触发器(4)、第二D型触发器(5)、第二非门(6)、第二与门(7)、第三非门(8)、第三与门(9)、第三D型触发器(10)和第四D型触发器(11)，第一非门(1)的输入端与S-R锁存器(3)的置位端共同连接异步输入脉冲(Q i)，第一非门(1)的输出端与第一与门(2)的一个输入端相连，第一与门(2)的输出端与S-R锁存器(3)的清零端相连，S-R锁存器(3)的输出端与第一D型触发器(4)输入端相连，第一D型触发器(4)输出端与第二与门(7)的一个输入端以及第二D型触发器(5)输入端和第三与门(9)的一个输入端相连，第二D型触发器(5)输出端与第二非门(6)的输入端相连，第二非门(6)的输出端与第二与门(7)的另一个输入端相连，第二与门(7)的输出端与第四D型触发器(11)输入端相连，第三与门(9)的另一个输入端与第三非门(8)的输出端相连，第三与门(9)的输出端与第三D型触发器(10)输入端相连，第三D型触发器(10)输出端与第一与门(2)的另一输入端及第三非门(8)的输入端相连，第一、第二、第三和第四D型触发器的时钟端均与工作时钟(CLK)相连。
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