RU219258U1 - DEVICE FOR SINGLE PULSE SELECTION - Google Patents

DEVICE FOR SINGLE PULSE SELECTION Download PDF

Info

Publication number
RU219258U1
RU219258U1 RU2023110802U RU2023110802U RU219258U1 RU 219258 U1 RU219258 U1 RU 219258U1 RU 2023110802 U RU2023110802 U RU 2023110802U RU 2023110802 U RU2023110802 U RU 2023110802U RU 219258 U1 RU219258 U1 RU 219258U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
bus
clock
pulse
Prior art date
Application number
RU2023110802U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Викторович Крехов
Евгений Викторович Крехов
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Application granted granted Critical
Publication of RU219258U1 publication Critical patent/RU219258U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для выделения одиночного импульса. Технический результат состоит в исключении укорочения выделения одиночного импульса и его пропуска при нарушении кратности частот входного и тактового импульса и срыва их синхронизации, в частности, при действии помех. Для этого предложено устройство, которое содержит три элемента И-НЕ и отличается введением синхронного динамического D-триггера и связями между элементами И-НЕ. За счет введения синхронизации и последующей самосинхронизации входного и тактового импульсов повышается надежность выделения одиночного импульса, равного по длительности тактовому импульсу с исключением его укорочения и пропуска, особенно в условиях помех. 2 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to devices for isolating a single pulse. The technical result consists in eliminating the shortening of the selection of a single pulse and its skipping in case of violation of the multiplicity of the frequencies of the input and clock pulses and the disruption of their synchronization, in particular, under the influence of interference. For this, a device is proposed that contains three NAND elements and is distinguished by the introduction of a synchronous dynamic D-trigger and connections between NAND elements. Due to the introduction of synchronization and subsequent self-synchronization of the input and clock pulses, the reliability of the selection of a single pulse, equal in duration to the clock pulse, with the exception of its shortening and skipping, is increased, especially in noise conditions. 2 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована в радиоэлектронных устройствах обработки дискретной информации, измерительной и вычислительной технике, а также в системах автоматического управления в условиях помех.The utility model relates to pulse technology and can be used in radio-electronic devices for processing discrete information, measuring and computer technology, as well as in automatic control systems under interference conditions.

Известно устройство для выделения одиночного импульса, которое описано в книге Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника, 12 изд., т. 1. Пер. с нем. - М: ДМК Пресс, 2008. - 832 с., С. 770, рис. 9.46. Устройство содержит два синхронизируемых фронтом триггера, элемент И, шину управления, шину тактовых импульсов и выходную шину, управляющая шина подключена к D-входу первого триггера, выход которого подключен к D-входу второго триггера и первому входу схемы И, второй вход которой соединен с выходом второго триггера, а шина тактовых импульсов подключена к тактовым входам обоих триггеров, для выделения тактового импульса введена вторая схема И? выход которой соединен с выходной шиной, а входы подключены к выходу первой схемы И и шине тактовых импульсов.A device for isolating a single pulse is known, which is described in the book Tietze U., Shenk K. Semiconductor circuitry, 12th ed., Vol. 1. Per. with him. - M: DMK Press, 2008. - 832 p., S. 770, fig. 9.46. The device contains two triggers synchronized by the front, an AND element, a control bus, a clock pulse bus and an output bus, the control bus is connected to the D-input of the first trigger, the output of which is connected to the D-input of the second trigger and the first input of the AND circuit, the second input of which is connected to the output of the second trigger, and the clock bus is connected to the clock inputs of both triggers, a second circuit is introduced to highlight the clock pulse . the output of which is connected to the output bus, and the inputs are connected to the output of the first AND circuit and the clock bus.

Недостаток устройства для выделения одиночного импульса в его сложности на большом количестве оборудования, требуемом для его реализации по схеме синхронного одновибратора, что снижает его конструктивную надежность, а сравнительно высокая помехоустойчивость из-за синхронизации фронтом тактового импульса не обеспечивает рациональной безызбыточной конструктивной и функциональной надежности.The disadvantage of the device for isolating a single pulse is its complexity on a large amount of equipment required for its implementation according to the synchronous single vibrator circuit, which reduces its structural reliability, and the relatively high noise immunity due to synchronization by the front of the clock pulse does not provide rational non-redundant design and functional reliability.

Известно устройство для выделения одиночного импульса, которое описано в книге Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника, 12 изд., т. 1. Пер. с нем. - М.: ДМК Пресс, 2008. - 832 с, С. 771, рис. 9.50. Устройство содержит два синхронизируемых фронтом триггера, элемент исключающее ИЛИ, шину управления, шину тактовых импульсов и выходную шину, управляющая шина подключена к D-входу первого триггера, выход которого подключен к D-входу второго триггера и первому входу схемы исключающего ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом второго триггера, а шина тактовых импульсов подключена к тактовым входам обоих триггеров, для выделения тактового импульса введена схема И, выход которой соединен с выходной шиной, а входы подключены к выходу схемы исключающего ИЛИ и шине тактовых импульсов.A device for isolating a single pulse is known, which is described in the book Tietze U., Shenk K. Semiconductor circuitry, 12th ed., Vol. 1. Per. with him. - M.: DMK Press, 2008. - 832 p., p. 771, fig. 9.50. The device contains two triggers synchronized by the front, an XOR element, a control bus, a clock bus and an output bus, the control bus is connected to the D-input of the first trigger, the output of which is connected to the D-input of the second trigger and the first input of the XOR circuit, the second input of which connected to the output of the second trigger, and the clock bus is connected to the clock inputs of both flip-flops, an AND circuit is introduced to isolate the clock pulse, the output of which is connected to the output bus, and the inputs are connected to the output of the XOR circuit and the clock bus.

Недостаток устройства для выделения одиночного импульса в его сложности на большом количестве оборудования, требуемом для его реализации по схеме детектора изменений, что снижает его конструктивную надежность, а сравнительно высокая помехоустойчивость из-за синхронизации фронтом тактового импульса не обеспечивает рациональной безызбыточной конструктивной и функциональной надежности, как и в случае использования для выделения одиночного полного тактового импульса синхронного одновибратора.The disadvantage of the device for isolating a single pulse is its complexity on a large amount of equipment required for its implementation according to the change detector circuit, which reduces its design reliability, and the relatively high noise immunity due to synchronization by the front of the clock pulse does not provide rational non-redundant design and functional reliability, as and in the case of using a synchronous one-shot to extract a single full clock pulse.

Известно устройство для выделения одиночного импульса, которое описано в книге Спиридонов СБ. "Схемотехника дискретных устройств" Учебно-методическое пособие 2020 г. - 224 с., С. 117, рис 5.36.A device for isolating a single pulse is known, which is described in the book of Spiridonov SB. "Circuit Engineering of Discrete Devices" Educational and Methodological Guide 2020 - 224 p., P. 117, Fig. 5.36.

Устройство содержит синхронный, комбинированный с асинхронным D-триггером, синхронный динамический D-триггер, элемент И, шину управления, выходную шину и шину тактовых импульсов, которая подключена к тактовому входу синхронного динамического D-триггера, D-вход и выход которого подключен, соответственно, к выходу комбинированного D-триггера и первому входу элемента И, выход и второй вход которого соединен, соответственно, с выходной шиной и шиной тактовых импульсов, а инверсный выход синхронного D-триггера подключен к асинхронному установочному входу комбинированного D-триггера, С-вход которого подключен к шине управления.The device contains a synchronous, combined with an asynchronous D-trigger, a synchronous dynamic D-trigger, an AND element, a control bus, an output bus and a clock pulse bus, which is connected to the clock input of the synchronous dynamic D-trigger, the D-input and output of which are connected, respectively , to the output of the combined D-trigger and the first input of the AND element, the output and the second input of which are connected, respectively, to the output bus and the clock bus, and the inverse output of the synchronous D-trigger is connected to the asynchronous setting input of the combined D-trigger, C-input which is connected to the control bus.

Недостаток устройства для выделения одиночного импульса в его сложности на большом количестве оборудования, требуемом для его реализации по схеме двух синхронных динамических триггеров, один из которых является комбинированным по используемому входу асинхронной его установки в начальное состояние, что усложняет все устройство. Сравнительно высокая помехоустойчивость устройства, из-за синхронизации фронтом тактового импульса обоих D-триггеров, не обеспечивает рациональной безызбыточной конструктивной и функциональной надежности, так как требует большого количества логических переходов внутри триггеров, как и в случае использования для выделения одиночного полного тактового импульса подобных аналогов.The disadvantage of the device for isolating a single pulse is its complexity on a large amount of equipment required for its implementation according to the scheme of two synchronous dynamic triggers, one of which is combined according to the used input of its asynchronous setting to the initial state, which complicates the entire device. The relatively high noise immunity of the device, due to synchronization by the front of the clock pulse of both D-flip-flops, does not provide rational non-redundant structural and functional reliability, since it requires a large number of logical transitions inside the flip-flops, as in the case of using similar analogues to select a single full clock pulse.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому техническому результату является Генератор импульсов (RU 212188, 2022 г.). Генератор импульсов содержит три элемента И-НЕ, первый и второй входы 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, причем введены четвертый и пятый элементы И-НЕ, тактовая шина 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 closest to the claimed utility model in terms of technical essence and the achieved technical result is the Pulse Generator (RU 212188, 2022). 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 the input of the first, the third input of the second element is connected to the clock bus, and the fourth and fifth elements of the AND-NOT are introduced, the clock bus 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 with the first input of the fifth element, the second input and output of which are connected respectively to the output and the third input of the third element.

Недостаток устройства в его низкой надежности выделения одиночного импульса по длительности равного тактовому импульсу, что снижает функциональные возможности всего устройства. Такой недостаток связан с тем, что устройство выделяет полный одиночный импульс по длительности равный тактовому импульсу только в случае точной кратности частот действующих на входной и тактовой шинах. При нарушении кратности частот выделяется одиночный импульс по длительности меньше длительности тактового импульса, причем, длительность выделенного импульса может стать настолько мала, что одиночный импульс будет пропущен особенно в случае помех.The disadvantage of the device is its low reliability of selecting a single pulse with a duration equal to the clock pulse, which reduces the functionality of the entire device. This drawback is due to the fact that the device emits a complete single pulse of duration equal to the clock pulse only in the case of an exact frequency multiplicity acting on the input and clock buses. If the frequency multiplicity is violated, a single pulse is allocated with a duration less than the duration of the clock pulse, and the duration of the selected pulse can become so small that a single pulse will be missed, especially in the event of interference.

Техническая задача состоит в повышении надежности выделения одиночного импульса и расширении функциональных возможностей устройства, заключающихся в выделении одиночного импульса длительностью равной тактовому импульсу при любом соотношении частот входных и тактовых импульсов.The technical problem is to increase the reliability of the selection of a single pulse and expand the functionality of the device, which consists in the selection of a single pulse with a duration equal to the clock pulse at any ratio of the frequencies of the input and clock pulses.

Технический результат состоит в исключении укорочения выделения одиночного импульса и его пропуска при нарушении кратности частот входного и тактового импульса и срыва их синхронизации, в частности, при действии помех.The technical result consists in eliminating the shortening of the selection of a single pulse and its skipping in case of violation of the multiplicity of the frequencies of the input and clock pulses and the disruption of their synchronization, in particular, under the influence of interference.

Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для выделения одиночного импульса содержит три элемента И-НЕ, выход первого элемента соединен с первыми входами второго и третьего, выход которого соединен со вторым входом первого, причем введен синхронный динамический D-триггер, D-вход которого подключен к входной шине, первый вход первого элемента и второй вход второго элемента подключены к выходу D-триггера, С-вход которого подключен к тактовой шине и второму входу третьего элемента.The essence of the utility model lies in the fact that the device for extracting a single pulse contains three NAND elements, the output of the first element is connected to the first inputs of the second and third, the output of which is connected to the second input of the first, and a synchronous dynamic D-trigger is introduced, the D-input which is connected to the input bus, the first input of the first element and the second input of the second element are connected to the output of the D-flip-flop, the C-input of which is connected to the clock bus and the second input of the third element.

На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема устройства для выделения одиночного импульса; на фиг. 2 - временные диаграммы на входах и выходах элементов устройства для выделения одиночного импульса в результате работы его модели в программе MULTISIM.In FIG. 1 shows a functional electrical diagram of a device for isolating a single pulse; in fig. 2 - timing diagrams at the inputs and outputs of the elements of the device for isolating a single pulse as a result of the operation of its model in the MULTISIM program.

Устройство для выделения одиночного импульса содержит входную шину 1, тактовую шину 2, синхронный динамический D-триггер 3, первый элемент И-НЕ 4, второй элемент И-НЕ 5, третий элемент И-НЕ 6, выходную шину 7. К входной шине 1 подключен D-вход D-триггера 3, к С-входу которого подключена тактовая шина 2 и второй вход третьего элемента 6, первый вход которого подключен соответственно к первому входу второго элемента 5 и выходу первого элемента 4, выход третьего элемента 6 подключен ко второму входу первого элемента 4, первый вход которого подключен к выходу D-триггера и второму входу второго элемента 5, выход которого подключен к выходной шине 7.The device for selecting a single pulse contains an input bus 1, a clock bus 2, a synchronous dynamic D-flip-flop 3, the first element of NAND 4, the second element of NAND 5, the third element of NAND 6, the output bus 7. To the input bus 1 the D-input of the D-flip-flop 3 is connected, to the C-input of which the clock bus 2 and the second input of the third element 6 are connected, the first input of which is connected respectively to the first input of the second element 5 and the output of the first element 4, the output of the third element 6 is connected to the second input the first element 4, the first input of which is connected to the output of the D-flip-flop and the second input of the second element 5, the output of which is connected to the output bus 7.

Устройство для выделения одиночного импульса работает следующим образом.The device for selecting a single pulse works as follows.

В исходном состоянии устройства для выделения одиночного импульса потенциалы на входной шине 1 и тактовой шине 2 соответствуют потенциалу логического нуля. Потенциал на выходе Z1 D-триггера 3 соответствует потенциалу логического нуля, что вызывает образование потенциала единицы на выходе Z2 элемента 4 и на выходе Uвых элемента 5, а значит и на выходной шине 7. Нулевой потенциал на тактовой шине 2 вызывает переход Z3 в единичное состояние на выходе элемента 6, так что на обоих выходах соответственно элементов 4 и 6, образующих бистабильную ячейку, действуют потенциалы Z2 и Z3 логической единицы. Изменения потенциала Uти тактового импульса на тактовой шине 2, когда потенциал управляющего импульса Uу на входной шине 1 еще нулевой, не может изменить нулевой потенциал Z1 на выходе D-триггера 3. Это приводит к тому, что на выходе Uвых элемента 5 и выходной шине 7 продолжает действовать единичный потенциал, на выходе элемента 4 действует потенциал Z2 логической единицы, а на выходе элемента 6 следуют инвертированные тактовые импульсы Z3 с задержкой t3, на время распространения сигнала в элементе 6.In the initial state of the device for selecting a single pulse, the potentials on the input bus 1 and clock bus 2 correspond to the logic zero potential. The potential at the output Z 1 of the D-flip-flop 3 corresponds to the logic zero potential, which causes the formation of a potential of one at the output Z 2 of element 4 and at the output U of the element 5, and hence on the output bus 7. Zero potential on the clock bus 2 causes the transition Z 3 to a single state at the output of element 6, so that at both outputs of elements 4 and 6, respectively, forming a bistable cell, potentials Z 2 and Z 3 of a logical unit act. Changes in the potential U ti clock pulse on clock bus 2, when the potential of the control pulse U y on input bus 1 is still zero, cannot change the zero potential Z 1 at the output of D-flip-flop 3. This leads to the fact that at the output U output element 5 and the output bus 7 continues to have a single potential, the potential Z 2 of a logical unit acts at the output of element 4, and the inverted clock pulses Z 3 follow at the output of element 6 with a delay t 3 for the duration of signal propagation in element 6.

Изменение управляющего потенциала Uy на входной шине 1 во время действия тактовых импульсов Uти с тактовой шины 2 на С-вход D-триггера 3 не вызывает изменения состояния всего устройства до тех пор, пока фронт тактового импульса не опережает фронт потенциала управления Uy.A change in the control potential U y on input bus 1 during the action of clock pulses U ti from clock bus 2 to the C-input of D-flip-flop 3 does not cause a change in the state of the entire device until the edge of the clock pulse is ahead of the front of the control potential U y .

При изменении потенциала управления Uy с шины 1 на единичный, на D-входе D-триггера 3 от фронта тактового импульса Uти тактовой шины 2 с задержкой на время распространения сигнала в триггере, на его выходе возникает единичный потенциал Z1. Поскольку на выходе элемента 4 действовал потенциал логической единицы Z2, то, под действием этого потенциала и единичного потенциала тактового импульса Uти с тактовой шины 2, на выходе элемента 6 возникнет потенциал Z3 логического нуля. Этот нулевой потенциал Z3 на выходе элемента 6 не вызывает изменение единичного потенциала Z2 выхода элемента 4 до тех пор, пока с тактовой шины 2 не изменится потенциал Uти тактового импульса с единичного на нулевой.When the control potential U y changes from bus 1 to unity, at the D-input of D-flip-flop 3 from the front of the clock pulse U ti clock bus 2 with a delay for the signal propagation time in the trigger, a unit potential Z 1 appears at its output. Since the potential of the logical unit Z 2 acted at the output of element 4, then, under the influence of this potential and the unit potential of the clock pulse U ti from the clock bus 2, the potential Z 3 of logical zero will appear at the output of element 6. This zero potential Z 3 at the output of element 6 does not cause a change in the unit potential Z 2 of the output of element 4 until the potential U of the clock pulse from one to zero changes from clock bus 2.

Поскольку на выходах D-триггера 3 и элемента 4 единичные потенциалы Z1 и Z2, то на выходе элемента 5 и выходной шине 7 появится нулевой потенциал Uвых длительностью, равной длительности действия инвертированного тактового импульса Z3 на выходе элемента 6, после чего на выходе элемента 4 образуется нулевой потенциал Z2. Нулевой потенциал Z2 на выходе элемента 4 возвращает выходной потенциал Uвых элемента 5 в начальное единичное состояние. Следовательно, на выходе элемента 5 и выходной шине 7 возникает импульс, нулевой потенциал Uвых которого равен длительности тактового импульса, т е. инвертированному значению этого тактового импульса.Since the outputs of D-flip-flop 3 and element 4 have unit potentials Z 1 and Z 2 , then at the output of element 5 and output bus 7 a zero potential U out will appear with a duration equal to the duration of the inverted clock pulse Z 3 at the output of element 6, after which the output of element 4 is formed zero potential Z 2 . Zero potential Z 2 at the output of element 4 returns the output potential U out of element 5 to the initial single state. Consequently, at the output of element 5 and output bus 7, a pulse occurs, the zero potential U out of which is equal to the duration of the clock pulse, i.e., the inverted value of this clock pulse.

Последующее продолжение действия единичного управляющего потенциала Uy с входной шины 1 на D-вход D-триггера 3 не вызывает его изменения под действием фронтов последующих тактовых импульсов Uти с тактовой шины 2. До окончания действия единичного управляющего потенциала Uy с входной шины 1 сохраняется единичное состояние Z1 на выходе D-триггера 3 и нулевое состояние Z2 выхода элемента 4, поскольку единичное состояние Z3 на выходе элемента 6 сохраняется. Следовательно, на выходе элемента 5 и на выходной шине 7 действует единичный потенциал Uвых.The subsequent continuation of the action of the unit control potential U y from the input bus 1 to the D-input of the D-flip-flop 3 does not cause it to change under the action of the edges of the subsequent clock pulses U ty from the clock bus 2. Until the end of the action of the unit control potential U y from the input bus 1, the single state Z 1 at the output of the D-flip-flop 3 and the zero state Z 2 of the output of element 4, since the single state Z 3 at the output of element 6 is preserved. Therefore, at the output of element 5 and on the output bus 7 there is a unit potential U out .

Таким образом на выходной шине 7 выделяется полный одиночный тактовый импульс в его инвертированном виде. Возникающие одинаковые состояния Z2 и Z3 обоих выходов, соответственно элементов 4 и 6, не вызывают ошибочного перехода элемента 5 до окончания переходных процессов в бистабильной ячейке, что не оказывают никакого влияния на синхронный D-триггер 3 и потенциал Uвых выходной шины 7. Бистабильная ячейка на элементах 4 и 6 устойчиво переходит из режима генерации тактовых импульсов на выходе элемента 6 в триггерный режим после выделения инвертированного значения одиночного тактового импульса, образованного на выходе элемента 5 и на выходной шине 7.Thus, a complete single clock pulse in its inverted form is allocated on the output bus 7. The emerging identical states Z 2 and Z 3 of both outputs, respectively elements 4 and 6, do not cause an erroneous transition of element 5 until the end of transients in the bistable cell, which does not have any effect on the synchronous D-flip-flop 3 and the potential U out of the output bus 7. The bistable cell on elements 4 and 6 stably switches from the clock pulse generation mode at the output of element 6 to the trigger mode after the inverted value of a single clock pulse generated at the output of element 5 and on output bus 7 is selected.

С приходом на шину 1 потенциала Uy, соответствующего логическому нулю, когда на тактовой шине 2 действуют тактовые импульсы Uти, D-триггер 3 изменит свое состояние по выходу Z1 на нулевой потенциал только тогда, когда фронт Uти тактового импульса с входной шины 1 попадет в интервал потенциала управления Uy, который соответствует логическому нулю. Из-за действия нулевого потенциала Z1 на выходе D-триггера 3 изменяется состояние Z2 на единичный потенциал на выходе элемента 4, а на выходе элемента 6 будут возникать инвертированные тактовые импульсы Z3. Выделения тактового импульса не происходит, так как на входах элемента 5 действуют разные потенциалы Z1 и Z2 с выхода D-триггера 3 и элемента 4.With the advent of bus 1 potential U y corresponding to logical zero, when clock bus 2 is clocked U ti , D-flip-flop 3 will change its state output Z 1 to zero potential only when the front U ti clock pulse from the input bus 1 will fall into the interval of the control potential U y , which corresponds to a logical zero. Due to the action of the zero potential Z 1 at the output of the D-flip-flop 3, the state of Z 2 changes to a unit potential at the output of element 4, and the inverted clock pulses Z 3 will occur at the output of element 6. The clock pulse is not allocated, since different potentials Z 1 and Z 2 operate at the inputs of element 5 from the output of D-flip-flop 3 and element 4.

С изменением управляющего потенциала Uy на единичный с входной шины 1 на D-входе D-триггера 3 изменений на выходе элемента 5 и выходной шине 7 не произойдет до момента возникновения фронта Uти тактового импульса с тактовой шины 2. От действия фронта тактового импульса с тактовой шины 2 на выходе элемента 5 и выходной шине 7 будет выделен одиночный импульс Uвых длительностью, равной инвертированному значению тактового импульса Uти, аналогично описанному после изменения исходного состояния устройства.With a change in the control potential U y to a single one from the input bus 1 at the D-input of the D-flip-flop 3, changes at the output of element 5 and output bus 7 will not occur until the occurrence of the front U ty clock pulse from clock bus 2. From the action of the front of the clock pulse from clock bus 2 at the output of element 5 and output bus 7 will be allocated a single pulse U out with a duration equal to the inverted value of the clock pulse U ti , similarly described after changing the initial state of the device.

В дальнейшем процессы повторяются аналогично описанным, а на выходной шине 7 выделяется полный одиночный тактовый импульс в его инвертированном виде. Возникающие одинаковые состояния потенциалов Z2 и Z3 на обоих выходах элементов 4 и 6 не вызывают ошибочного перехода выхода элемента И-НЕ 5 до окончания переходных процессов и не оказывают никакого влияния на синхронный D-триггер 3, т.е. не влияют на потенциал Z1 с выхода этого триггера. Элемент 5 самосинхронизирует бистабильную ячейку на элементах 4 и 6 и является индикатором окончания переходных процессов в этой бистабильной ячейке.In the future, the processes are repeated similarly to those described, and a complete single clock pulse is allocated on the output bus 7 in its inverted form. The emerging identical states of the potentials Z 2 and Z 3 at both outputs of elements 4 and 6 do not cause an erroneous transition of the output of the AND-NOT 5 element until the end of the transients and do not have any effect on the synchronous D-flip-flop 3, i.e. do not affect the potential Z 1 from the output of this trigger. Element 5 self-synchronizes the bistable cell on elements 4 and 6 and is an indicator of the end of transient processes in this bistable cell.

Поскольку синхронный динамический D-триггер 3 исполняют обычно по схеме Вебба с полной синхронизацией входного потенциала от фронта тактового импульса, а асинхронная часть устройства выполнена по схеме самосинхронизации, то такая комбинированная синхронизация не укорачивает выходной импульс и более надежно его формирует по длительности, равной длительности тактового импульса. Выходной импульс на выходе элемента 5 оказывается равен по длительности инвертированному значению тактового импульса. Контроль состоит в том, что, после образования нулевого потенциала Z2 на выходе элемента 4, заканчивается переходный процесс образования потенциалов Z3 инвертированных тактовых импульсов на выходе элемента 6. Бистабильная ячейка на элементах 4 и 6 устойчиво переходит в триггерный режим. Для выделения одиночных импульсов по длительности равных тактовому импульсу без его инвертирования достаточно вместо логического элемента И-НЕ 5 использовать логический элемент И.Since the synchronous dynamic D-trigger 3 is usually executed according to the Webb scheme with full synchronization of the input potential from the front of the clock pulse, and the asynchronous part of the device is made according to the self-synchronization scheme, such combined synchronization does not shorten the output pulse and more reliably forms it in duration equal to the duration of the clock pulse. impulse. The output pulse at the output of element 5 is equal in duration to the inverted value of the clock pulse. The control consists in the fact that, after the formation of a zero potential Z 2 at the output of element 4, the transition process of the formation of potentials Z 3 of inverted clock pulses at the output of element 6 ends. The bistable cell on elements 4 and 6 steadily switches to the trigger mode. To select single pulses in duration equal to the clock pulse without inverting it, it is enough to use the AND logic element instead of the AND-NOT 5 logic element.

В результате на входе элемента 5 выделяется импульс, равный по длительности тактовому импульсу Uти, когда действует единичный потенциал Z1 с выхода D-триггера 3 и единичный потенциал Z2 с выхода элемента 4 при любых соотношениях частот входных и тактовых импульсов. Поэтому предлагаемое устройство выполняет функции синхронизатора импульсов более надежно, чем устройство прототипа, которое предельно укорачивало тактовые импульсы до 3t3 в случае отсутствия кратности частот входного и тактового импульсов. Благодаря этому, надежность выделения одиночного импульса выше, чем у прототипа и устройство для выделения одиночного импульса может быть использовано без пропуска момента синхронизации в условиях помех. В предлагаемом устройстве, благодаря исключению переходных процессов в асинхронной части устройства путем комбинирования синхронизации и самосинхронизации, достигается исключение критичности параметров генерируемого одиночного импульса и, соответственно, расширяются возможности применения устройства в качестве синхронизатора. Работоспособность устройства для выделения одиночного импульса проверена программой моделирования "MULTISIM".As a result, at the input of element 5, a pulse is allocated, equal in duration to the clock pulse U ti when a unit potential Z 1 from the output of the D-flip-flop 3 and a unit potential Z 2 from the output of element 4 at any ratio of the frequencies of the input and clock pulses. Therefore, the proposed device performs the functions of a pulse synchronizer more reliably than the prototype device, which shortened the clock pulses to 3t 3 in the absence of a multiplicity of input and clock pulse frequencies. Due to this, the reliability of the selection of a single pulse is higher than that of the prototype, and the device for the selection of a single pulse can be used without skipping the timing under interference conditions. In the proposed device, due to the elimination of transients in the asynchronous part of the device by combining synchronization and self-synchronization, the criticality of the parameters of the generated single pulse is eliminated and, accordingly, the possibilities of using the device as a synchronizer are expanded. The operability of the device for extracting a single pulse was verified by the MULTISIM simulation program.

Решение технической задачи повышение. надежности выделения одиночного импульса с доведением до предупреждения возможного при помехах сбоя, позволило обеспечить технико-экономические преимущества предложенного схемотехнического решения по сравнению не только с прототипом, но и базовым объектом. При сравнении с базовым объектом, который строится на двух синхронных триггерах, и который рассмотрен в последних абзацах на стр. 2, предложенное устройство проще по количеству используемого оборудования. Это объясняется тем, что динамические триггеры строятся по схеме Вебба на 6 элементах, что сложнее предложенного, которое использует всего 3 элемента после динамического D-триггера.The solution of the technical problem increase. the reliability of single pulse selection with bringing to the prevention of a possible failure due to interference, made it possible to provide the technical and economic advantages of the proposed circuit solution in comparison not only with the prototype, but also with the base object. When compared with the basic object, which is built on two synchronous triggers, and which is discussed in the last paragraphs on page 2, the proposed device is simpler in terms of the amount of equipment used. This is because dynamic triggers are built according to the Webb scheme on 6 elements, which is more complicated than the proposed one, which uses only 3 elements after the dynamic D-trigger.

Claims (1)

Устройство для выделения одиночного импульса, содержащее три элемента И-НЕ, выход первого элемента соединен с первыми входами второго и третьего, выход которого соединен со вторым входом первого, отличающееся тем, что введен синхронный динамический D-триггер, D-вход которого подключен к входной шине, первый вход первого элемента и второй вход второго элемента подключены к выходу D-триггера, С-вход которого подключен к тактовой шине и второму входу третьего элемента.A device for extracting a single pulse, containing three NAND elements, the output of the first element is connected to the first inputs of the second and third, the output of which is connected to the second input of the first, characterized in that a synchronous dynamic D-trigger is introduced, the D-input of which is connected to the input bus, the first input of the first element and the second input of the second element are connected to the output of the D-flip-flop, the C-input of which is connected to the clock bus and the second input of the third element.
RU2023110802U 2023-04-25 DEVICE FOR SINGLE PULSE SELECTION RU219258U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU219258U1 true RU219258U1 (en) 2023-07-06

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
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
RU2238610C2 (en) * 2002-02-20 2004-10-20 Серпуховский военный институт ракетных войск Pulse synchronizing device
RU212188U1 (en) * 2022-03-28 2022-07-11 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ PULSE GENERATOR

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
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
RU2238610C2 (en) * 2002-02-20 2004-10-20 Серпуховский военный институт ракетных войск Pulse synchronizing device
RU212188U1 (en) * 2022-03-28 2022-07-11 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ PULSE GENERATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5087828A (en) Timing circuit for single line serial data
CN107665033B (en) Digital logic circuit module with reset deburring function
WO1991007819A1 (en) Metastable-proof flip-flop
CN107562163B (en) Digital logic circuit with stable reset control
US5128970A (en) Non-return to zero synchronizer
JP2012521700A (en) Low power dual edge triggered storage cell with scan test support and clock gating circuit therefor
EP0541840B1 (en) Formatter circuit
US5748645A (en) Clock scan design from sizzle global clock and method therefor
CN111147053B (en) Glitch-free clock switching circuit
US20060091912A1 (en) Synchronization of clock signals in a multi-clock domain
RU219258U1 (en) DEVICE FOR SINGLE PULSE SELECTION
US9203415B2 (en) Modulated clock synchronizer
US5047658A (en) High frequency asynchronous data synchronizer
US4949360A (en) Synchronizing circuit
CN114417758A (en) Trigger unit for clock gating based on data comparison
RU218801U1 (en) DEVICE FOR SINGLE PULSE SELECTION
JPH03127526A (en) Synchronizing device
US6237117B1 (en) Method for testing circuit design using exhaustive test vector sequence
RU212188U1 (en) PULSE GENERATOR
CN113946937B (en) Synchronization method and simulator
KR102491690B1 (en) Clock detector and clock detecting method
CN115085719A (en) Clock frequency division circuit and electronic equipment
CN114115443A (en) Clock domain-crossing data signal synchronization method, system, equipment and medium
EP3761508A2 (en) Immediate fail detect clock domain crossing synchronizer
CN113985960A (en) Glitch-free switching circuit of system clock and reset implementation method thereof