HU176228B - Arrangement to generate signals indicating pulses of lenght exceeding same duration in an input pulse train - Google Patents

Description

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés bemenő' impulzussorozat valamely időtartamot meghaladó hosszúságú impulzusait indikáló jelek előállítására.

Az adatfeldolgozó és távközlési rendszerek, kü- 5 lönösen a tárolt programmal vezéreltek, impulzussorozatból álló jeleket dolgoznak fel. Mielőtt egy impulzusfeldolgozó berendezés megkapja az impulzussorozatot, azt általában — például trigger segítségével — oly módon formálják, hogy közel négy- 10 szögimpulzusok fordulnak elő, azaz olyan impulzusok, melyeknek polaritása, felfutó és lefutó éle egyforma, amelyeknek meredeksége oly nagy, amennyire az csak lehetséges, és amelyek amplitúdója a lehető legsimább A regenerált impulzussoro- ¹⁵ zat 1-es és O-ás állapotokat képvisel az impulzusfeldolgozó logikai áramkörök számára, melyeknek az a szerepük, hogy egy ilyen élre olyan gyorsan reagáljanak, ahogyan az csak lehetséges, és - például közbenső vagy vezérlő jelek előállításakor - 20 azonos élmeredekségű jeleket hozzanak létre. A valóságban az impulzusélek nem négyszögletesek, és a reakcióidőket sem lehet elhanyagolni. Elméletileg egy ÉS-kapu kimenete példáid soha sem lehet aktív, ha annak két bemenete, amelyből az egyik 25 in vert áló, azonos impulzussorozatot kap. Gyakorlatban az invertálás következtében különböző meredekségek és különböző reakcióidők lépnek fel a bemeneteken, és így az ÉS-kapu zavaró impulzusokat állít elő. Érzékenyebb logikai áramköröket 30 alkalmazva nagyobb a kockázat, hogy azok saját maguk is zavaró jeleket hoznak létre, amelyeket az ugyancsak érzékeny csatolt áramkörök valódi impulzusjelként dolgoznak fel, noha a zavaró impulzusok csak az áramkörök reakcióidejének megfelelő hosszúságúak. A következmény egy téves feldolgozási eredmény lesz, például amikor impulzusok számlálásánál valamennyi beérkező impulzus felfutó élét számlálják, tekintet nélkül arra, hogy azok jelimpulzushoz vagy zavaró impulzushoz tartoznak.

Ismeretesek olyan berendezések, amelyek elnyomják a jelimpulzusokkal együtt átvitt zavaró impulzusokat. Ilyen berendezéseket ismertetnek az 1 246 025, 1 462 000, 2 165 461, és 2 327 671 számú NSZK-beli közzétételi leírásokban. Ezt a feladatot nem könnyű megvalósítani, ha még azt is biztosítani kell, hogy a jelimpulzusok se meg ne rövidüljenek, se késleltetve ne legyenek. Ilyen további igények bonyolult visszacsatolt áramkörös berendezésekhez vezettek, amelyek gyakran tartalmaznak a visszacsatoló ágban egy kapacitás töltő áramkör, vagy amelyeknél speciális impulzusgenerátor segítségével vezérelt jelek periodikus visszatáplálása történik. Meg kell említenünk előzetesen, hogy a találmány szerinti kapcsolási elrendezés indikáló jeleket állít elő, amelyek mindegyike egy bemenő jelimpulzust jelez, azaz a jelkésleltetés és rövidülés megengedett. Nyilvánvaló továbbá, hogy a zavaró impulzusok elnyomása könnyebb, ha azok csak közvetlenül a jelimpulzus előtt vagy után jelennek meg, mint amilyen eset fordul elő például, amikor pergési impulzusok jelennek meg egy relé mozgó kontaktusának behúzásakor vagy elengedésekor. A pergési impulzusok és a közöttük levő szünetek jellegzetes módon, a rugó tulajdonságainak megfelelően jelennek meg. Egy érzékeny logikai áramkör azonban feldolgozza a jelimpulzusok között előforduló zavaró impulzusokat is, például a szomszédos vezetékek közötti kölcsönös induktivitás következtében, és ezzel tetszőleges zavaró impulzus és szünet hosszúságokat okoz.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés tetszőleges bemenő impulzussorozatot vesz, és csak azokra az impulzusokra állít elő indikáló jelet, amelyek egy meghatározott időtartamnál hosszabbak, az említett időtartamnál rövidebb impulzusokat pedig kioltja feltéve, hogy az impulzussorozat szünetei hosszabbak, mint a kapcsolási elrendezés áramköreinek reakcióideje, és a kapcsolási elrendezés maga nem állít elő olyan zavaró impulzusokat, amelyeket egy csatolt feldolgozó berendezés indikáló jelként kezelne.

A találmány tehát kapcsolási elrendezés bemenő impulzussorozat valamely időtartamot meghaladó hosszúságú impulzusait indikáló jelek előállítására, amely kapcsolási elrendezésnek a bemenetére kapcsolt impulzussorozatból vezérlő impulzusokat létrehozó áramköre és a vezérlő impulzusokból valamint a bemenő impulzussorozatból a kimeneten indikáló jeleket előállító logikai áramköre van, és az jellemzi, hogy a bemenetre a bemenő impulzussorozat minden egyes felfutó éle által indított és legkésőbb az említett időtartam elteltével befejeződő vezérlő impulzusokat létrehozó monostabil multivibrátor van csatlakoztatva, amely monostabil multivibrátor kimenete a vezérlő impulzusokat az említett időtartamnál rövidebb bemenő impulzusok lefutó élére megszakító logikai elemen át van az indikáló jeleket előállító logikai áramkör bemenetére csatlakoztatva.

Egy előnyös kiviteli alakban a megszakító logikai elem egyik bemenetével a kapcsolási elrendezés bemenetére, másik bemenetével a monostabil multivibrátor kimenetére csatlakoztatott ÉS-kapu, és az indikáló jeleket előállító logikai áramkör egyik bemenetével a kapcsolási elrendezés bemenetére, másik bemenetével a megszakító logikai elem kimenetére csatlakoztatott KIZÁRÓ—VAGY-kapu. Ekkor az ÉS-kapu egyik bemenete első késleltető tagon keresztül a KIZÁRÓ—VAGY-kapu egyik bemenete pedig második késleltető tagon keresztül van a kapcsolási elrendezés bemenetére csatlakoztatva.

Egy másik célszerű kiviteli alakban a monostabil multivibrátort és a megszakító logikai elemet olyan leállítható monostabil multivibrátor alkotja, amely monostabil multivibrátornak felfutó éllel vezérelt indító bemenete és lefutó éllel vezérelt leállító bemenete van, és mind az indító bemenet, mind pedig a leállító bemenet a kapcsolási elrendezés bemenetére van csatlakoztatva. Ez esetben az indikáló jeleket előállító logikai áramkör egyik bemenetével a kapcsolási elrendezés bemenetére, lefutó éllel vezérelt másik bemenetével a leállítható monostabil multivibrátor kimenetére csatlakoztatott ÉS-kapu, vagy törlő bemenetével a kapcsolási elrende zés bemenetére, lefutó éllel vezérelt órajel bemenetével a leállítható monostabil multivibrátor kimenetére csatlakoztatott master-slave flip-flop lehet.

A találmányt a következőkben a mellékelt ábrákon szemléltetett kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az

1. ábra egy ismert megoldás tömbvázlata, a

2. ábra a találmány szerinti, két késleltető taggal ellátott kivitelű elrendezés tömbvázlatát, és a

3. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy további kiviteli alakjának tömbvázlatát mutatja.

A kapcsolási elrendezések tömbvázlatán kívül minden egyes ábra a megfelelő idődiagramokat is tartalmazza, hogy bemutassuk azokat a kölcsönös impulzus- és jelviszonyokat, amelyek a logikai áramkörök reakcióideje és működése következtében fellépnek. Feltételezzük, hogy a generált impulzusok függőleges élűek. A leírásból látni fogjuk, hogy a 3. ábra szerinti elrendezés helyesen működik változó élmeredekség esetén is.

Az 1. ábra mutatja, hogy az említett 1 246,025 számú NSZK-beli közzétételi leírásban ismertetett berendezés ANDI ÉS-kapuja maga IDP zavaró impulzusokat hoz létre egy első típusú SSE1 monostabil multivibrátorból és NŐT inverterből álló soros kapcsolás reakcióideje következtében. Az első típusú SSE1 monostabil multivibrátor kimenete csak akkor kerül logikai egyes állapotba, amikor bemenete egy felfutó élű impulzust kap, és az egyes állapot megmarad az SSE1 monostabil multivibrátorra jellemző T időtartam alatt, tekintet nélkül arra, hogy közben a bemenő jel megváltozik-e avagy sem. Mindamellett az 1. ábra szerinti ismert berendezés nem hoz létre semmiféle belső IDP zavaró impulzust, ha feltételezzük, hogy az ANDI ÉS-kapu az SP jelimpulzusokból, külső EDP zavaró impulzusokból és NP szünetekből álló IPT bemenő impulzussorozatot egy itt nem ábrázolt késleltető tagon át kapja, amelynek késleltetési ideje az említett soros kapcsolás teljes RT reakcióidejének felel meg. Ebben az esetben az ismert berendezés kioltja a beérkező EDP zavaró impulzusokat, amelyeknek szélessége kisebb, mint az említett T időtartam, kivéve ha egy ilyen EDP zavaró impulzus felfutó ill. lefutó éle belül ill. kívül esik ama impulzuson, amelyet az SSE1 monostabil multivibrátor hoz létre a megfelelő zavaró impulzus következtében. Az ilyen rendkívüli zavaró impulzusok megszüntetése érdekében az ismert berendezés tartalmaz egy kiegészítő monostabil multivibrátort, melyet az 1. ábrán nem ábrázolunk, s amelynek az időzítő impulzusa olyan keskeny, hogy a rendkívüli zavaró impulzus felfutó éle feltétlenül kiváltja a kiegészítő monostabil multivibrátor impulzusát. Feltétlenül szükséges ehhez azonban az EDP zavaró impulzusok és az NP szünetek közötti olyan viszony, amely biztosítja, hogy a rendkívüli zavaró impulzus szélessége rövidebb, mint az említett keskeny impulzus időtartama. Ez a feltétel teljesül, amikor pergési impulzusok a fentebb említett körülmények között jönnek létre, amikor azonban a beérkező impulzussorozat impulzus-szünet viszonya tetszőle ges, az ismert berendezés nem megfelelő, továbbá nehéz méretezni az említett késleltető tagot, ha az ANDI ÉS-kapu olyan két bemenettel rendelkezik, melyek mindegyike egy-egy monostabil multivibrátorhoz van csatlakoztatva.

A 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy kiviteli alakját mutatja. Az E bemeneten érkező IPT bemenő impulzussorozat olyan SP jelimpulzusokból áll, melyek hosszabbak, mint a T időtartam, olyan DP zavaró impulzusokból, amelyek rövidebbek a T időtartamnál, és olyan NP szünetekből, amelyek hosszabbak, mint a kapcsolási elrendezés áramköreiben fellépő reakcióidők, egyébként azonban teljesen tetszőleges hosszúságúak. Az IPT bemenő impulzussorozatot második típusú SSE2 monostabil multivibrátorba tápláljuk be, majd onnan AND2 ÉS-kapun keresztül az F kimeneten indikáló jeleket előállító logikai áramkörre kerül, amely a 2. ábrán EOR KIZÁRÓ-VAGY-kapuból áh.

Az SSE2 monostabil multivibrátor megindítja egy vezérlő impulzus előállítását minden egyes beérkező felfutó élre, amely vezérlő impulzus T időtartamú, kivéve ha egy következő felfutó él belép a T időtartam eltelte eló'tt, ekkor a vezérlő impulzus előállítása még T időtartamig folytatódik. Az újraindítható SSE2 monostabil multivibrátor például egy kapacitást tartalmaz, amelynek feltöltési vagy kisülési folyamata képviseli a logikai egyes állapotot, és minden egyes beérkező felfutó él indítja, tekintet nélkül arra, hogy a megelőző folyamat befejeződött-e avagy sem. Az SSE2 monostabil multivibrátor, amelynek kimenetét az AND2 ÉS-kapu egyik bemenetére kötjük, reakcióidejét első DE1 késleltető tag kompenzálja, amely DE1 késleltető tagon keresztül van az E bemenet az ANDI ÉS-kapu másik bemenetére csatlakoztatva, így a vezérlő impulzusok felfutó élei egybeesnek a késleltetett IPT bemenő impulzussorozat megfelelő felfutó éleivel. Eltekinti-e az eredő késleltetéstől, egy olyan CPT vezérlő impulzussorozatot nyerünk az AND2 ÉS-kapu kimenetén, amely az IPT bemenő impulzussorozattal megegyezik, kivéve azt, hogy az SP jelimpulzusok hossza lényegében a T időtartammal egyezik meg. Az IPT bemenő impulzussorozatot egy második DE2 késleltető tag segítségével, amely az ábrán a DE1 késleltető tag kimenetére van csatlakoztatva, a CPT vezérlő impulzussorozatot pedig közvetlenül EOR KIZÁRÓ~ VAGY-kapu egy-egy bemenetére oly módon vezetjük, hogy a megfelelő felfutó élek egybeessenek. A logikai KIZÁRÓ-VAGY művelet révén az EOR KIZÁRÓ—VAGY-kapu kimenetén, amely a kapcsolási elrendezés F kimenetét alkotja, az SP jelimpulzusok befejező részének megfelelő IS indikáló jelek jelennek meg.

A 2. ábrán szemléltetett kapcsolási elrendezésben a DE1 és DE2 késleltető elemeket pontosan a reakcióidőknek megfelelően kell beállítani, és a megfelelő^-impulzuséleknek egyforma meredekséggel kell rendelkezniük, mert ellenkező esetben belső zavaró impulzusok keletkezhetnek, ugyanolyan módon, mint a már ismert berendezéseknél. A 2. ábrának megfelelő elrendezésnél elkerülhetjük ezt a nehézséget, ha a második típusú SSE2 monostabil multivibrátor, az első DE1 késleltető tag és az AND2 ÉS-kapu helyett önmagában ismert olyan harmadik típusú monostabil multivibrátort alkalmazunk, amelynek egy úgynevezett leállító beme5 nete is van, és ha az EOR KIZÁRÓ-VAGY-kaput és a második DE2 késleltető tagot például egy élvezérelt ÉS-kapuval helyettesítjük, amely kivitelt a 3. ábrán ismertetjük részletesen.

Az említett és a 3, ábrán szemléltetett leállít0 ható ME monostabil multivibrátort például a Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) által publikált 74 123 számú meghatározás írja le. Az ME monostabil multivibrátor két dinamikus A és C bemenettel rendelkezik, mindegyik az E bemenetre 5 van kötve, így megkapja az IPT bemenő impulzussorozatot. Az A bemenet csak a nullás-állapotból az egyes-állapotba való átmenetnél aktív, azaz az impulzus felfutó élére és megindítja a kimeneten egy vezérlő impulzus előállítását. A C bemenet, az 10 úgynevezett leállító vagy törlő bemenet, csak az egyesből a nullásba való átmenet következtében aktív, azaz az impulzus lefutó élére, és megszakítja a kimeneten a vezérlő impulzus előállítását. Ha nincs megszakítás, a vezérlő impulzus T időtarta!5 mig tart, amely az ME monostabil multivibrátorra jellemző az A bemeneten történő aktivizálásra. A kölcsönös reakcióidők következtében az ME monostabil multivibrátor kimenetén a CPT vezérlő impulzussorozatot nyerjük, és lehetséges, hogy a CPT q vezérlő impulzussorozat ICP megszakított impulzusai más hosszúsággal és élmeredekséggel rendelkeznek, mint a megfelelő DP zavaró impulzusok, viszont mindig rendelkeznek egy lefutó éllel, amely az IPT bemenő impulzussorozat NP szünetében áll 5 elő. Ezt a tényt felhasználjuk az ME monostabil multivibrátor kimenetének és az élvezérelt AND3 ÉS-kapu egyik dinamikus B bemenetének összekapcsolása révén, amely AND3 ÉS-kapu másik D bemenete az E bemenetre van kötve, így megkapja 0 az IPT bemenő impulzussorozatot. A B bemenet csak a CPT vezérlő impulzussorozat lefutó éleire aktivizálódik. Logikai ÉS-művelet segítségével elérjük, hogy az élvezérelt AND3 ÉS-kapu kimenete inaktív marad egy zavaró impulzust követő impul5 zusszünet alatt előforduló lefutó élek következtében, de létrehoz viszont egy rövid idejű RP indikáló jelet az SP jelimpulzus folyamán előforduló lefutó élek következtében. Az RP indikáló jeleket önmagukban is felhasználhatjuk kimenő jelként, 0 vagy segítségükkel egy FF bistabil flip-flopot egyik állapotába billenthetünk, amely FF bistabil flip-flopot az IPT bemenő impulzussorozatban levő szünetek billentik másik állapotába, így a 3. ábrának megfelelő kiviteli alak olyan IS indikáló jeleket 5 hoz létre az FF bistabil flip-flop kimenetén, amely IS indikáló jelek a 2. ábra szerinti kiviteli alak IS indikáló jeleinek felelnek meg. Ez utóbbi esetben a kapcsolási elrendezés F kimenetét az FF bistabil flip-flop kimenete alkotja.

j Az élvezérelt AND3 ÉS-kapu és az FF bistabil flip-flop együttesen egy olyan logikai műveletet végeznek, amelyet például a 74S112 számú JEDEC meghatározás ír le, és amelyet önmagában ismert master-slave flip-flop segítségével nyerünk. A mas; ter-slave flip-flop törlő bemenete megkapja az IPT bemenő impulzussorozatot, élvezérelt órajel bemeneté pedig az ME monostabil multivibrátor által létrehozott CPT vezérlő impulzussorozatot.

Claims (7)

1. Kapcsolási elrendezés bemenő impulzussoro- zat valamely időtartamot meghaladó hosszúságú impulzusait indikáló jelek előállítására, amely kapcso- io lási elrendezésnek a bemenetére kapcsolt impulzussorozatból vezérlő impulzusokat létrehozó áramköre és a vezérlő impulzusokból valamint a bemenő impulzussorozatból a kimeneten indikáló jeleket előállító logikai áramköre van, azzal jelle- 1.5 mezve, hogy a bemenetre (E) a bemenő impulzussorozat minden egyes felfutó éle által indított és legkésőbb az említett időtartam (T) elteltével befejeződő vezérlő impulzusokat létrehozó monostabil multivibrátor (SSE2) van csatlakoztatva, amely mo- 20 nostabil multivibrátor (SSE2) kimenete a vezérlő impulzusokat az említett időtartamnál (T) rövidebb bemenő impulzusok lefutó élére megszakító logikai elemen át van az indikáló jeleket előállító logikai áramkör bemenetére csatlakoztatva. 25

2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a megszakító logikai elem egyik bemenetével a kapcsolási elrendezés bemenetére (E), másik bemenetével a monostabil multivibrátor (SSE2) kimenetére csatlakozta- 30 tott ÉS-kapu (AND2).

3. A 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az indikáló jeleket előállító logikai áramkör egyik bemenetével a kapcsolási elrendezés bemenetére (E), másik bemenetével a megszakító logikai elem kimenetére csatlakoztatott KIZÁRÓ—VAGY-kapu (EOR).

4. A 3. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az ÉS-kapu (AND2) egyik bemenete első késleltető tagon (DE1) keresztül, a KIZÁRÓ—VAGY-kapu (EOR) egyik bemenete pedig második késleltető tagon (DE2) keresztül van a kapcsolási elrendezés bemenetére (E) csatlakoztatva.

5. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a monostabil multivibrátort és a megszakító logikai elemet olyan leállítható monostabil multivibrátor (ME) alkotja, amely monöstabil multivibrátornak (ME) felfutó éllel vezérelt indító bemenete (A) és lefutó éllel vezérelt leállító bemenete (C) van, és mind az indító bemenet (A), mind pedig a leállító bemenet (C) a kapcsolási elrendezés bemenetére (E) van csatlakoztatva.

6. Az 5. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az indikáló jeleket előállító logikai áramkör egyik bemenetével (D) a kapcsolási elrendezés bemenetére (E), lefutó éllel vezérelt másik bementével (B) a leállítható monostabil multivibrátor (ME) kimenetére csatlakoztatott ÉS-kapu (AND3).

7. Az 5. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az indikáló jeleket előállító logikai áramkör törlő bemenetével a kapcsolási elrendezés bemenetére (E), lefutó éllel vezérelt órajel bemenetével a leállítható monostabil multivibrátor (ME) kimenetére csatlakoztatott master-slave flip-flop.

3 rajz, 3 ábra

A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója

814078 — Zrínyi Nyomda, Budapest

Nemzetközi osztályozás:

H 03 K 5/01

3|A

Fig. 1

Nemzetközi osztályozás:

H 03 K 5/01

5IL

DE2 &

V‘^s

Fig. 2

Nemzetközi osztályozás:

H 03 K 5/01

Fig. 3