RU212188U1 - PULSE GENERATOR - Google Patents
PULSE GENERATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU212188U1 RU212188U1 RU2022108195U RU2022108195U RU212188U1 RU 212188 U1 RU212188 U1 RU 212188U1 RU 2022108195 U RU2022108195 U RU 2022108195U RU 2022108195 U RU2022108195 U RU 2022108195U RU 212188 U1 RU212188 U1 RU 212188U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulse generator
- pulse
- output
- input
- elements
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к микроэлектронике и может быть использована в радиоэлектронных устройствах обработки дискретной информации, вычислительной технике и системах управления в условиях помех. Технический результат состоит в возможности выделения одиночного полного тактового импульса и исключении ошибки запоминания при тактировании генератора импульсов, что приводит к расширению его функциональных возможностей и повышению его отказоустойчивости. Генератор импульсов содержит пять логических элементов И-НЕ, тактовую и входную шины. Первые три элемента образуют генератор одиночного импульса, а введение четвертого и пятого элементов с их связями образуют две дублирующие бистабильные ячейки. Дублирование позволило выделять полный тактовый импульс. Выделение полного тактового импульса расширяет возможности использования функций генератора импульсов не только в своем качестве, но и в качестве синхронизатора и синхронизируемого dD-триггера с большей устойчивостью к сбою, чем предельно укороченного тактового импульса прототипа, длительность которого была критична к изменению нагрузки и снижала ошибкоустойчивость генератора одиночного импульса. 2 ил. The utility model relates to microelectronics and can be used in radio-electronic devices for processing discrete information, computer technology and control systems under interference conditions. The technical result consists in the possibility of isolating a single full clock pulse and eliminating the memory error when clocking the pulse generator, which leads to the expansion of its functionality and increase its fault tolerance. The pulse generator contains five logic elements AND-NOT, clock and input buses. The first three elements form a single pulse generator, and the introduction of the fourth and fifth elements with their connections form two duplicate bistable cells. Duplication made it possible to isolate the full clock pulse. The selection of a full clock pulse expands the possibilities of using the functions of the pulse generator not only in its quality, but also as a synchronizer and a synchronized dD flip-flop with greater resistance to failure than the extremely short clock pulse of the prototype, the duration of which was critical to load changes and reduced the generator's error immunity single impulse. 2 ill.
Description
Полезная модель относится к микроэлектронике и может быть использована в радиоэлектронных устройствах обработки дискретной информации, вычислительной технике и системах управления в условиях помех.The utility model relates to microelectronics and can be used in radio-electronic devices for processing discrete information, computer technology and control systems under interference conditions.
Известен генератор импульсов, который построен по схеме синхронного D-триггера (Пухальский Г.И. Цифровые устройства: учеб. пособие для втузов / Г.И. Пухальский, Т.Я. Новосельцева. - СПб: Политехника, 1996. - С. 404-405.). Генератор импульсов содержит D-триггер Вебба, шину управления, тактовую шину и две шины установки в исходное состояние.A well-known pulse generator, which is built according to the scheme of a synchronous D-trigger (Pukhalsky G.I. Digital devices: textbook for higher education institutions / G.I. Pukhalsky, T.Ya. Novoseltseva. - St. Petersburg: Polytechnic, 1996. - S. 404 -405.). The pulse generator contains a Webb D flip-flop, a control bus, a clock bus, and two reset buses.
Недостаток генератора импульсов - сложность и низкие функциональные возможности, которые обеспечивают его использование в качестве генератора одиночных импульсов - одновибратора, триггера и простой схемы временной привязки, для обеспечения ошибкоустойчивости которых требуется не менее шести, например, элементов И-НЕ. Такой генератор импульсов не может использоваться в качестве генератора выделения полного тактового импульса из пачки импульсов.The disadvantage of the pulse generator is the complexity and low functionality, which ensure its use as a single pulse generator - a single vibrator, a trigger and a simple timing circuit, which require at least six, for example, NAND elements to ensure error immunity. Such a pulse generator cannot be used as a full clock burst generator.
Известен генератор импульсов (патент №678659, 1992 г.). Такой генератор импульсов содержит три элемента И-НЕ, первый и второй вход соответственно первого и второго из которых подключены ко входной шине, выход первого элемента соединен с первыми входами второго и третьего, выход второго элемента подключен ко второму входу третьего элемента, выход которого соединен со вторым входом первого.Known pulse generator (patent No. 678659, 1992). Such a pulse generator contains three NAND elements, the first and second inputs, respectively, of the first and second of which are connected to the input bus, the output of the first element is connected to the first inputs of the second and third, the output of the second element is connected to the second input of the third element, the output of which is connected to the second input of the first.
Недостаток генератора импульсов - низкие функциональные возможности, которые ограничены его использованием в качестве генератора укороченного импульса. Такой генератор импульсов используют как дифференцирующую (укорачивающую) цепь, а использование его как триггер проблематично ввиду возможного изменения нагрузки, при которой может быть сбой генератора импульсов в режиме триггера из-за пропущенного укороченного импульса.The disadvantage of the pulse generator is low functionality, which is limited to its use as a shortened pulse generator. Such a pulse generator is used as a differentiating (shortening) circuit, and its use as a trigger is problematic due to a possible load change, at which the pulse generator may fail in the trigger mode due to a missed shortened pulse.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому техническому результату является генератор импульсов (статья Крехова Е.В. Анализ и синтез триггерного компаратора / Е.В. Крехов, И.В. Крехов // Измерительная техника. - 2002. - №11. - С.46-50.). Генератор импульсов содержит три элемента И-НЕ, первый и второй вход соответственно первого и второго из которых подключены ко входной шине, выход первого элемента соединен с первыми входами второго и третьего, выход второго элемента подключен ко второму входу третьего элемента, выход которого соединен со вторым входом первого, третий вход второго элемента подключен к тактовой шине.The closest to the claimed utility model in terms of technical essence and the achieved technical result is a pulse generator (article by Krekhova E.V. Analysis and synthesis of a trigger comparator / E.V. Krekhov, I.V. Krekhov // Measuring equipment. - 2002. - No. 11. - S.46-50.). The pulse generator contains three NAND elements, the first and second inputs, respectively, of the first and second of which are connected to the input bus, the output of the first element is connected to the first inputs of the second and third, the output of the second element is connected to the second input of the third element, the output of which is connected to the second input of the first, the third input of the second element is connected to the clock bus.
Недостатком такого генератора импульсов являются низкие функциональные возможности, которые ограничены его использованием в качестве синхронизируемого генератора укороченного импульса и низкая ошибкоустойчивость. Такой генератор импульсов используют как укорачивающую цепь, например в синхронном триггерном компараторе, а использование его как триггер проблематично ввиду возможного изменения нагрузки, при которой может быть сбой генератора импульсов из-за пропущенного укороченного импульса.The disadvantage of such a pulse generator is low functionality, which is limited to its use as a synchronized shortened pulse generator and low error stability. Such a pulse generator is used as a shortening circuit, for example, in a synchronous trigger comparator, and its use as a trigger is problematic due to a possible load change, at which the pulse generator may fail due to a shortened pulse missed.
Техническая задача состоит в расширении функциональных возможностей генератора импульсов при его использовании синхронизатором и повышение ошибкоустойчивости генератора импульсов при его использовании синхронизируемым dD-триггером.The technical problem is to expand the functionality of the pulse generator when it is used by a synchronizer and to increase the error resistance of the pulse generator when it is used by a synchronized dD trigger.
Технический результат состоит в возможности выделения одиночного полного тактового импульса и исключении ошибки запоминания при тактировании генератора импульсов.The technical result consists in the possibility of isolating a single full clock pulse and eliminating a memory error when clocking the pulse generator.
Сущность полезной модели заключается в том, что генератор импульсов содержит пять логических элементов И-НЕ, шину тактовых импульсов и входную шину, первый и второй вход соответственно первого и второго из элементов И-НЕ подключены ко входной шине, выход первого элемента соединен с первыми входами второго и третьего, выход второго элемента подключен ко второму входу третьего элемента, выход которого соединен со вторым входом первого, третий вход второго элемента подключен к тактовой шине, которая подключена к первому входу четвертого элемента, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу и третьему входу первого элемента, а входная шина соединена с первым входом пятого элемента, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу и третьему входу третьего элемента.The essence of the utility model lies in the fact that the pulse generator contains five AND-NOT logic elements, a clock bus and an input bus, the first and second inputs, respectively, of the first and second of the AND-NOT elements are connected to the input bus, the output of the first element is connected to the first inputs second and third, the output of the second element is connected to the second input of the third element, the output of which is connected to the second input of the first, the third input of the second element is connected to the clock bus, which is connected to the first input of the fourth element, the second input and output of which are connected respectively to the output and the third input of the first element, and the input bus is connected to the first input of the fifth element, the second input and output of which are connected respectively to the output and third input of the third element.
На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема генератора импульсов на элементах И-НЕ; In FIG. 1 shows a functional electrical circuit of a pulse generator based on AND-NOT elements;
на фиг. 2 - скрины временных диаграмм на выходах Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 элементов 1 - 5 И-НЕ, шинах 6, 7 в результате работы модели генератора импульсов в программе MULTISIM.in fig. 2 - screenshots of timing diagrams at the outputs Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , Z 5 of elements 1 - 5 AND-NOT,
Генератор импульсов содержит логические элементы 1-5 И-НЕ, тактовую шину 6 и входную шину 7, выход Z1 элемента 1 соединен с первыми входами элементов 2, 3 и вторым входом элемента 4, выход Z2 элемента 2 - со вторым входом элемента 3, выход Z3 элемента 3 - со вторым входом элемента 2 и вторым входом элемента 5, выход Z4 элемента 4 - с третьим входом элемента 1, выход Z5 элемента 5 - с третьим входом элемента 3. Тактовая шина 6 и входная шина 7 подключены соответственно к третьему и первому входам элементов 2, 4 и к первым и второму входам элементов 1, 5 и 2.The pulse generator contains logic elements 1-5 AND-NOT,
Генератор импульсов работает следующим образом.The pulse generator works as follows.
В исходном статическом состоянии генератора импульсов, построенного на элементах И-НЕ, когда на шинах 6 и 7 присутствуют потенциалы логического нуля, на выходах Z1, Z2, Z5 элементов 1, 2, 5 устанавливается потенциал логической единицы, а на выходе Z4 элемента 4 с задержкой lt3, где t3 - задержка сигнала в одном элементе И-НЕ при условии, что все элементы технологически одинаковые, образованы инвертированные тактовые импульсы - переходы 8 и 9. На выходе Z3 элемента 3 - потенциал логического нуля.In the initial static state of the pulse generator, built on the elements of AND-NOT, when there are logical zero potentials on
Изменения потенциала тактового импульса на шине 6, когда потенциал входного импульса на шине 7 еще нулевой, не может изменить единичный потенциал на выходах Z1, Z2 элементов 1 и 2. Поэтому, на выходе Z3 элемента 3 сохраняется низкий (нулевой) потенциал, а на выходе Z4 элемента 4 следуют инвертированные тактовые импульсы с задержкой lt3.Changes in the potential of the clock pulse on
От фронта управляющего импульса, возникающего между тактовыми импульсами с шины 6, которые следуют с большей частотой, чем входные импульсы с шины 7, изменения в схеме генератора импульсов происходят только во время действия первого тактового импульса следующего после фронта входного импульса. При первом совпадении уровня входного сигнала, воздействующих на элементы 1, 2, 5, и тактового импульса, действующего на вход элемента 4, через время задержки t3, равное длительности распространения сигнала в одном элементе И-НЕ, изменяет состояние выход Z2 элемента 2 на нулевое - переход 10, который на время действия тактового импульса изменяет состояние на выходе Z3 элемента 3 на единичное - переход 11. На выходе Z5 элемента 5 возникает ноль - переход 12, который блокирует состояние выхода Z3 элемента 3 в единице на все время действия входного сигнала с шины 7. По срезу тактового импульса на выходе Z2 элемента 2 вновь возникает единица - переход 13. Следовательно, на выходе Z2 элемента 2 будет выделен инвертированный тактовый импульс из непрерывно следующих тактовых импульсов, а на выходе Z1 элемента 1 возникает ноль -переход 14, который блокирует состояние выхода Z4 элемента 4 в единичном состоянии - переход 15 до окончания входного импульса с шины 7.From the front of the control pulse that occurs between clock pulses from
По срезу входного импульса с шины 7 срабатывает элемент 1, который по выходу Z1 переходит в единичное состояние - переход 16, который возвращает потенциал нуля на выходе Z3 элемента 3 - переход 17, а значит, на выходе Z5 элемента 5 вновь возникает устойчивый единичный потенциал - переход 18. Во время действия нулевого потенциала тактового импульса выход Z4 элемента 4 продолжает находиться в единичном состоянии, а с действием фронта тактового импульса - переход 19 снова возникают тактовые импульсы на выходе Z4 элемента 4.On the cut of the input pulse from
Таким образом, с выхода Z2 элемента 2 снимают только один инвертированный импульс длительностью равной длительности одного тактового импульса. На прямом и инверсном выходах двух бистабильных ячеек, образованных соответственно элементами 1, 4 и 3, 5, возникают противоположные потенциалы, которые не имеют запрещенных состояний. Бистабильная ячейка из элементов 1 и 3 ликвидирует возможное запрещенное состояние за счет действия отрицательной обратной связи с выхода элемента 2. В дальнейшем процессы повторяются аналогично описанным.Thus, only one inverted pulse with a duration equal to the duration of one clock pulse is removed from the output Z 2 of element 2. At the direct and inverse outputs of two bistable cells formed by
Предлагаемый генератор импульсов генерирует один инвертированный тактовый импульс без его укорочения во всем диапазоне входного импульса с шины 7, в который укладываются все периоды импульсов с шины 6, независимо от их количества. В результате блокировок выхода Z3 элемента 3 и выхода Z4 элемента 4, которые резервируют их положительные обратные связи по выходу Z1 элемента 1, предлагаемый генератор импульсов можно использовать синхронизатором, а, следовательно, его возможности шире, чем у прототипа. Из-за большей длительности полного выделенного импульса, чем выходного укороченного импульса, ошибкоустойчивость предлагаемого генератора будет выше, чем у прототипа.The proposed pulse generator generates one inverted clock pulse without shortening it over the entire range of the input pulse from
В предлагаемом генераторе импульсов, благодаря введению дополнительных элементов 4 и 5 с их связями, достигается исключение критичности параметров генерируемого одиночного импульса. В результате возможности выделения одиночного полного тактового импульса генератор импульсов можно использовать в качестве устройства для выделения полного такового импульса или синхронизатора, а также в качестве синхронизируемого dD-триггер, так как обеспечивается его ошибкоустойчивость за счет уменьшения причин сбоя из-за критичности к действию предельно укороченного импульса. Работоспособность генератора импульсов проверена программой моделирования "PROTEUS".In the proposed pulse generator, due to the introduction of
Решение технической задачи расширения возможностей использования предлагаемого устройства в качестве устройства для выделения полного тактового импульса или синхронизатора и доведение отказоустойчивости генератора импульсов до предупреждения сбоя в режиме работы тактируемого dD-триггера в схемотехническом исполнении всего на пяти логических элементах И-НЕ позволило обеспечить технико-экономические преимущества предложенного генератора импульсов по сравнению с прототипом.Solving the technical problem of expanding the possibilities of using the proposed device as a device for extracting a full clock pulse or a synchronizer and bringing the fault tolerance of the pulse generator to prevent failure in the operating mode of a clocked dD flip-flop in a circuit design with only five AND-NOT logic elements made it possible to provide technical and economic advantages the proposed pulse generator compared with the prototype.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU212188U1 true RU212188U1 (en) | 2022-07-11 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218801U1 (en) * | 2023-04-12 | 2023-06-13 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | DEVICE FOR SINGLE PULSE SELECTION |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU678659A1 (en) * | 1977-12-07 | 1979-08-05 | Серпуховское Высшее Военное Командное Училище Им.Ленинского Комсомола | Pulse generator |
SU1175016A1 (en) * | 1984-03-26 | 1985-08-23 | Серпуховское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Им.Ленинского Комсомола | Flip-flop |
SU1228244A1 (en) * | 1984-12-04 | 1986-04-30 | Krekhov Viktor E | Device for synchronizing pulses |
SU1758858A1 (en) * | 1990-09-14 | 1992-08-30 | Korchagin Sergej V | Oscillator |
US5268594A (en) * | 1992-04-30 | 1993-12-07 | Industrial Technology Research Institute | Cascadable multi-pulse generator for generating one-shot pulse and delayed triggered signal |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU678659A1 (en) * | 1977-12-07 | 1979-08-05 | Серпуховское Высшее Военное Командное Училище Им.Ленинского Комсомола | Pulse generator |
SU1175016A1 (en) * | 1984-03-26 | 1985-08-23 | Серпуховское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Им.Ленинского Комсомола | Flip-flop |
SU1228244A1 (en) * | 1984-12-04 | 1986-04-30 | Krekhov Viktor E | Device for synchronizing pulses |
SU1758858A1 (en) * | 1990-09-14 | 1992-08-30 | Korchagin Sergej V | Oscillator |
US5268594A (en) * | 1992-04-30 | 1993-12-07 | Industrial Technology Research Institute | Cascadable multi-pulse generator for generating one-shot pulse and delayed triggered signal |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218801U1 (en) * | 2023-04-12 | 2023-06-13 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | DEVICE FOR SINGLE PULSE SELECTION |
RU219258U1 (en) * | 2023-04-25 | 2023-07-06 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | DEVICE FOR SINGLE PULSE SELECTION |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chaney et al. | Anomalous behavior of synchronizer and arbiter circuits | |
US4703421A (en) | Ready line synchronization circuit for use in a duplicated computer system | |
US5488319A (en) | Latch interface for self-reset logic | |
US6453425B1 (en) | Method and apparatus for switching clocks presented to synchronous SRAMs | |
US4920540A (en) | Fault-tolerant digital timing apparatus and method | |
US8786344B2 (en) | Low-power dual-edge-triggered storage cell with scan test support and clock gating circuit therefor | |
US4748417A (en) | Method and circuit arrangement for switching a clock-controlled device having a plurality of operating statuses | |
US10999050B1 (en) | Methods and apparatus for data synchronization in systems having multiple clock and reset domains | |
US5128970A (en) | Non-return to zero synchronizer | |
US5760612A (en) | Inertial delay circuit for eliminating glitches on a signal line | |
CN107562163B (en) | Digital logic circuit with stable reset control | |
US5293079A (en) | Formatter circuit | |
WO2023143632A1 (en) | Trigger unit performing clock gating based on data comparison | |
US4317053A (en) | High speed synchronization circuit | |
US20130188428A1 (en) | Apparatuses, circuits, and methods for reducing metastability in latches | |
RU212188U1 (en) | PULSE GENERATOR | |
US9203415B2 (en) | Modulated clock synchronizer | |
US5047658A (en) | High frequency asynchronous data synchronizer | |
US4949360A (en) | Synchronizing circuit | |
CN103812472A (en) | Trigger resistant to single event transient effect | |
US5638008A (en) | Method and apparatus for generating an asynchronously clocked signal in a synchronously clocked programmable device | |
CN114417760B (en) | Trigger unit comprising clock gating circuit | |
US5999029A (en) | Meta-hardened flip-flop | |
RU219258U1 (en) | DEVICE FOR SINGLE PULSE SELECTION | |
KR100366137B1 (en) | Internal Clock Signal Generation Method and Device |