CS203653B1 - Generátor pulsů s programovatelným zpožděním - Google Patents

Description

Vynález se týká generátoru pulsů s programovatelným zpožděním. Řeší problém vytváření periodických pulsů, které jsou vzhledem k určitému časovému okamžiku zpožděny o naprogramovaný počet základních časových intervalů. Tento problém se vyskytuje například u číslicově říze· ných systémů pro testování logických obvodů. Tyto systémy na řadě svých výstupních kanálů dodávají do testovaného obvodu pulsy, jejichž šířky a vzájemné zpoždění jsou programovatelné.

Až dosud se tento problém řeší například pomocí řady programovatfelných čítačů zapojených do společné zpětnovazební smyčky.

Nevýhodou takového uspořádání však je, že spouštěcí i nastavovací vstup každého z čítačů musí být opatřen mnohavstupovým vstupním multiplexorem, jehož pomocí řídicí jednotka volí, které z čítačů a jakým způsobem budou zapojeny do společné zpětnovazební smyčky* K odvození zvolených výstupních pulsů se pak používají další mnohavstupové výstupní multiplexory. Další nevýhodou .tohoto uspořádání je složité programování jednotlivých čítačů a multiplexorů, nebot naprogramováním jednotlivých čítačů jsou určena nejen vzájemná zpoždění výstupních pulsů na jednotlivých výstupech, ale i společná opakovači doba jako součet naprogramovaných hodnot.

Jiným dosud známým způsobem je použití analogových časovačích prvků, například řady monostabilních obvodů s různě nastavenými šířkami jejich výstupních pulsů. Jejich nevýhodou však je malá stabilita časových parametrů nebo při použití zpožSovacich linek velká složitost celého zařízení nehledě na nemožnost fyzikální realizace při delších časech.

Jsou známa i zapojení s jedním programovatelným generátorem, který určuje opakovači dobu a nastavuje nebo nuluje řadu programovatelných čítačů. Jeho nevýhodou, která je společná i pr použití analogových časovačích prvků, vsak je, že nelze naprogramovat zpoždění blížící se nebo rovné opakovači době generovaných pulsů.

Nevýhody dosud známých a užívaných generátorů pulsů s programovatelným zpožděním odstraňuje zapojení podle vynálezu, jehož pods*tata spočívá v tom, že generátor pulsů s programovatelným zpožděním obsahuje generátor pulsů s programovatelnou opakovači dobou, k jehož výstupn svorce je svou ovládací svorkou připojen nejméně jeden programovatelný ěítaě, jehož výstupní svorka je připojena k první vstupní svorce výstupního multiplexoru, jehož výstupní svorka tvoří výstupní svorku celého zapojení a jehož druhá vstupní svorka je připojena k výstupní svorce synchronního zpožďovacího obvodu, jehož vstupní svorka je připojena k výstupní svorce programovatelného čítače, přičemž výstupní svorky řídicí jednotky jsou připojeny k odpovídajícím vstupním svorkám generátoru pulsů s programovatelnou opakovači dobou, k odpovídajícím vstupním svorkám vžech programovatelných čítačů a k řídicím svorkám všech výstupních multiplexorů,

Řešení podle vynálezu je jednoduché pokud jde o počet použitých obvodů i programováni časových parametrů, a dovoluje naprogramováni všech zpoždění,

Zapojení podle vynálezu je znázorněno na připojeném obr. 1, zatímco na obr. 2 jsou znázorněny průběhy pulsů a na obr, 3 je znázorněna jiná varianta provedení.

Zapojeni na obr. 1 sestává z řídicí jednotky 20, z generátoru pulsů s programovatelnou opakovači dobou 10, zapojeného známým způsobem, a ze tří programovatelných čítačů 2_, 3., rovněž známým způsobem zapojených tak, že po načítáni zvoleně hodnoty přestanou reagovat na další hodinové pulsy až do svého nového nastavení. Výstupní svorka 11 čítače £ jepřipojena k první vstupní svorce 41 synchronního .zpožďovacího obvodu £ a k první vstupní svorce 71 výstupního multiplexoru 7., jehož druhá vstupní svorka 72 je spojena s výstupní svorkou 42 zpožďovacího obvodu £. Programovatelné čítače 2 s 3 jsou se synchronními zpožďovacími obvody 2 a £ a s výstupními multiplexory 8 a 9 spojeny stejným způsobem jako programovatelný čítač £. Hodinové svorky 1 2, 23 , 33 čítačů j_, 2_, 2 jsou spolu s hodinovými svorkami 43 , 53 , 63 synchronních zpožďovacích obvodů £, £ a a hodinovou svorkou 102 generátoru pulsů 10 připojeny k výstupní svorce 100 neznázorněného zdroje vstupních hodinových pulsů. Synchronní zpožďovací obvody £, 5> 6. jsou tvořeny jediným synchronním klopným obvodem a výstupní multiplexory £,

2, 2» jejichž svorky 73, 83, 93 tvoří výstupní svorky celého zapojení, jsou proto pouze dvouvstupové.

Vstupní svorky 103, 104 generátoru pulsů 10, vstupní svorky 1 4, 1 5, 24, 25, 34, 35 programovatelných čítačů J_, 2, 3_ a řídicí svorky 74., 84, 94 výstupních multipléxorů 7., 2· 9. jsou připojeny k výstupním svorkám 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 a 209, 210, 211 řídicí jednotky 20, která slouží k zadávání programované opakovači doby do generátoru pulsů 10, k zadávání programovaného zpoždění do programovatelných čítačů 2· 3_ a k řízení výstupních multiplexorů 7_, 2» 9_.

Časové průběhy pulsů 0100, 0101 , 01 1 , 073,. 021 , 083, 031 , 062, 093 a 031 na svorkách 100, 101, 11, 73, 21, 83, 31, 62, 93 a 31 jsou znázorněny na obr. 2, Zapojení na obr. 1 pracuje tak, že generátor pulsů £0, spouštěný vstupními hodinovými pulsy 0100 a naprogramovaný pomocí Svých vstupních svorek 103, I04 z řídicí jednotky 20, vytváří na své výstupní svorce 101 pulsy 0101 s naprogramovanou opakovači dobou . Těmito puley přivedenými na ovládací svorky 1 2, 22, 32 čítačů _i_, 2, 3_, jimiž jsou jejich nastavovací svorky, se všechny čítače £,

2, 3 současně nastavuji a to na hodnoty zpoždění naprogramované pomoci jejich vstupních svorek 1 4, 15, 24, 25, 34, 35 z řídící jednotky 20. Cíteů j. je naprogramován na hodnotu 1, takže již prvním hodinovým pulsem 0100, který následuje po nastavovacím pulsu 0101 , je jeho obsah vynulován a na své výstupní svorce 11 vydá výstupní puls 011 .

čítač 2 J^e naprogramován na hodnotu 2, takže druhým hodinovým pulsem 0100 vydá výstupní puls. Kdyby byl čítač podobně naprogramován na hodnotu 3, tedy na hodnotu o 1. menší než je opakovači doba Τθ vyjádřená počtem základních period T, vydal by po načítání třetího hodinového pulsu na své výstupní svorce 31 puls 031*, zúžený následkem bezprostředně následujícího nastavovacího pulsu 0101. Takový úzký puls by však byl nepoužitelný pro další zpracování v synchronním systému řízeném hodinovými pulsy 0100, nebot je užší než základní perioda T.

Každý z čítačů 1_, 2> 2 tedy lze naprogramovat nejvýše na hodnotu Τθ-2· Požadovaný puls o šířce alespoň rovné T, který jě synchronní se třetím hodinovým pulsem 0100 se však získá tak, že i čítač 2 ^se naprogramuje na hodnotu 2 a jeho výstupní puls 031 se o periodu T zpozdí pomoci synchronního klopného obvodu přičemž výstupní multiplexor 9_ je řídicí jednotkou 20 nastaven tak, že na výstupní svorku 93 propustí zpožděný puls 062 ze své druhé vstupní svorky 92. Výstupní multiplexory 2» 2 jsou řídicí jednotkou 20 nastaveny tak, že na své výstupní svorky 73, 83 propustí nezpožděné pulsy 011, 021 ze svých prvních vstupních svorek 71, 81, Vhodným naprogramováním čítačů 1, 2, 3a nastavením jejich výstupních multiplexorů

L» 2.» 2. ^^ze tedy získat výstupní pulsy 073, 083, 093» které jsou synchronní s kterýmkoliv hodinovým pulsem 0100 a tedy s libovolným naprogramovaným vzájemným zpožděním.

To, že výstupní pulsy 093 mají jinou Šířku než výstupní pulsy 073, 083 není nijak na závadu» nebot naprogramováním čítačů 2^, 3_.se zadává pouze zpoždění jejich vzestupné hrany.

Z těchto výstupních pulsů, případně z jejich vzestupných hran vytváří pulsy požadovaných Šířek teprve další synchronní systém.

Zapojeni na obr. 3 se od zapojení na obr. 1 liší pouze tím, Že synchronní zpožďovací obvod 6. je společný pro všechny čítače J2, 3_, takže jeho výstupní svorka 62 je připojena ke druhým vstupním svorkám 72, 82, 92 vSech výstupních multiplexorů 2.» 2.» 2 ^a jeho vstupní svorka 61 je připojena k výstupní svorce 101 generátoru pulsů 10.

Časový diagram pulsů na svorkách zapojeni z obr. 3 je shodný s časovým diagramem na obr. 2. Rozdíl v činnosti zapojení na obr. 3 je pouze v tom, že požadovaný puls, například 093 na výstupní svorce 93, který má Šířku alespoň rovnou T a je synchronní se třetím hodinovým pulsem 0100, se získává tak, že výstupní multiplexor 9, čítače 3^ je řídicí jednotkou 20 nastaven tak, že propustí na svou výstupní svorku 93 pulsy 062 odvozené z nastavovacích pulsů 101 jednotkovým zpožděním.

Výhodou zapojení na obr. 3 proti zapojení na obr. 1 je použiti pouze jediného synchronního zpožďovacího obvodu 6^. Naopak se zapojení na obr. 1 projeví jako výhodnější i přes větší počet použitých zpožďovacích obvodů v tom případě, kdy z důvodů zmenšení zátěže na svorce 100 je každý z čítačů £, 3_ vybaven hradlem pro zesílení vstupních hodinových pulsů. Rozptyl zpoždění těchto hradel se pak u zapojení na obr. 3 nepříznivě projeví tak, že výstupní pulsy, například na svorce 93 mají proti hodinovým pulsům jiné zpoždění, jestliže pocházejí od čítače 3_ a jiné, jestliže pocházejí od společného synchronního zpožďovacího obvodu JS spojeného s generátorem 10.

Podle potřeby lze proto oba způsoby vhodně kombinovat. _v

Generátor pulsů s programovaným zpožděním podle vynálezu je tedy výhradně číslicově řízen je jednoduchý, nebot vyžaduje doplnit každý z programovatelných čítačů 2^, 3^ pouze jediným výstupním dvouvstupoyým multiplexorem. I jeho programování řídicí jednotkou 20 je jednoduché,, nebot zpoždění pulsů na výstupních svorkách je nezávislé na naprogramování jejich společné opakovači doby T^.

Programovatelné čítače J*, 2, 3_ jsou samy známým způsobem zapojeny tak, Že jejich nastavování trvá pouze jednu základní periodu, takže zpožďovací obvody 4, 5, 6 jsou jednostupňové a výstupní multiplexory 7_, 8_, £ dvoustupňové, jak je tomu na obr. 1 a 2, Pokud jsou tyto čítače zapojeny tak, že jejich nastavování trvá více základních period, mají synchronní zpožďovací obvody £, J5, £ úměrně větší počet za sebou zařazených synchronních klopných obvodů a výstup ní multiplexory _7, 8, j) mají úměrně větší počet vstupních svorek a řídicích svorek.

Programovatelné čítače 1, 2, 3^ mohou být také známým způsobem zapojeny tak, že jejich ovládací Svorky 1 2, 22, 32 jsou jejich nulovacími svorkami a čítače provádějí čítání směrem nahoru. Jejich výstupní pulsy 011, 021, 031 jsou pak odvozeny od dočítání do obsahu naprogramovaného řídicí jednotkou 20. Jinak pracuje celé zapojení shodně se zapojením na obr. 1.

V zapojení podle vynálezu lze použít libovolný počet programovatelných čítačů a to zpravidla sudý počet, nebot jedním z dvojice čítačů se programuje přední hrana a druhým z dvojice zadní hrana periodických pulsů vytvářených dalším synchronním systémem.

Naprogramované hodnoty opakovači periody T^ i hodnoty zpoždění jednotlivých výstupních pulsů 073 , 083, 093 mohou být uloženy v registrech, které tvoří součást řídicí jednotky 20 nebo součást generátoru pulsů 10 a programovatelných čítačů J_, £, 3_.

Programovatelné čítače 1 , 2_, 3. mohou být samy známým způsobem zapojeny také tak, že na nastavovací puls 0101, přivedený na jejich ovládací svorky 1 2, 22, 32 reagují až po načítání zadaného počtu hodinových pulsů 0100. Lze je pak naprogramovat i na hodnoty větší,než je opakovači doba T_Q, takže výstupní pulsy na výstupních svorkách 73 , 83 , 93 mohou mít nejen různá zpoždění , ale i různé opakovači periody delší než Τ_θ.

Řešení podle vynálezu je vhodné použiti zejména v rychlých testovacích systémech pro zkoušeni obvodů číslicové techniky.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Generátor pulsů s programovatelným zpožděním, vyznačený tím, že generátor pulsů s programovatelnou opakovači dobou, k jehož výstupní svorce /101/ je svou ovládací svorkou /12, 22, 32/ připojen nejméně jeden programovatelný Čítač /1, 2, 3/, jehož výstupní svorka /11, 2.1 , 31/ je připojena k první vstupní svorce /71, .81, 91/ výstupního multiplexoru /7, 8, 9/, jehož výstupní svorka /73, 83, 93/ tvoří výstupní svorku'celého zapojení a jehož druhá vstupní svorka /72, 82, 92/ je připojena k výstupní svorce /42, 52, 62/ synchronního zpožďovacího obvodu /4., 5, 6/, jehož vstupní svorka /41, 51, 61/ je připojena k výstupní svorce /11, 21, 31/ programovatelného čítače /1, 2, 3/, přičemž výstupní svorky /201 až 211/ řídicí jednotky /20/ jsou připojeny, k odpovídajícím vstupním svorkám /103, 104/ generátoru pulsů /10/’ s programovatelnou opakovači dobou, k odpovídajícím vstupním svorkám /14, 15, 24, 25, 34, 35/ všech programovatelných čítačů /1, 2, 3/ a k řídicím svorkám /74, 84, 94/ všech výstupních multiplexorů.
2. 2. Generátor pulsů s programovatelným zpožděním podle bodu 1, vyznačený tím, že ovládací, svorky /12, 22, 32/ programovatelných čítačů /1, 2, 3/, čítajících směrem dolů, jsou tvořeny jejich nastavovacími svorkami»
3. 3« Generátor pulsů s programovatelným zpožděním podle bodu 1, vyznačený tím, že ovládací svorky /12, 22, 32/ programovatelných čítačů /1, 2, 3/, Čítajících s.měrem nahoru, jsou tvořeny jejich nulovacími svorkami.

   '3 listy výkresů

   Sťvrrografía, n. p.. zívod 7. Most