SU1069144A2 - Устройство дл синхронизации сигналов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ СИГНАЛОВ по авт. св. I 853789, о. тлйчающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости , в него введены счетчик импульсов , два элемента И, элемент ИЛИ-НЕ :и дополнительный инвертор, причем тмежду шиной тактового сигнала и вторым инверторЬм включен первый элемент И, первый вход которого соеди-Нен также через дополнительный инвертор с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, выходы которого через элемент ИЛИНЕ подключены к второму входу первого элемента И, при этом единичный выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента И и с входом установки в ноль счетчика iимпульсов. (Л 05 CD N

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть применено дл  синхронизации импульсов с разли ных дискретных устройств, в том чис ле с электромеханических. По основному авт. ев, 853789 известно устройство дл  синхронизации сигналов, содержащее первый, вт рой триггегры,, триггеры сброса и кон рол , восемь элементов И-НЕ,- два ин вертора, шины тактового и синхронизируемого сигналов и выходную шину, причем выходы первогои второго эле ментов соединены соответственн с единичныгл и нулевым входами первЬ , го триггера, единичный и нулевой вы ходы которого соединены соответстве но через третий и четвертый элементы И-НЕ с единичны и нулевым входа ми второго триггера И через п тый и шестой элементы И-НЕ с единичным и нулевылч входами триггера контрол , нулевой выход которого подключен к первому входу седьмого элемента выход которого соездинен с выходной шиной устройства и с единичным входом триггера сброса, причем нулевые выходы второго триггера и триггера сброса соединены с первым и вторым входами первого элемента H-f-iE, трет вход которого Соединен с шиной син хронизируе.юго сигнала и через первый инвертор с вторЕ-лм входом п того элемента И-НЕ и с первьш входом вос мого элемента И-НЕ, а четвертый вход первого элемента И-Hji соединен с пер вым входом второго эле1мента И-НЕ, с вторыми входами седьмого и восьмого элементов И-НЕ и через второй инвертор , с вторыми входами третьего, четвертого; шестого элементов И-НЕ и с третьим входом п того элемента К-НЕ, при этом единичный выход второго триггера подключен к третьему входу седьмого элемента И-НЕ и к вто рому входу второго элемента И-НЕ, а выход восьмого элемента И-НЕ, соедииен с нулевым входом триггера сброса 1 , Однако в известном устройстве из-за отсутстви  элементов, устававливающих врем  контрол , велика зона неразличимости гЕОлезного сигнала от помехи, что снижает помехоустой- чв:вость устройства при длительное-т х помех, близких к длительност м полезного сигнала. Минимальна  длительность входного сигнэ..па Т(.(,т , при которой он надежно различаетс , как полезный сигнал, равна стт 1 -hITg, где ТГ,- длительность импульса тактового сигнала, а J длительность паузьл тактового сигна л а.о Максимальна  длительность входноч го сигнала «.,-, « Р которой он надежно различаетс  как сигнал помехи , равна Тптау . Если длительность входного сиг- Нала Tf находитс  в интервале Ir, IP + 2 Т , то такой сигнал может быть восприн т и как помеха , и как полезный сигнал.. При этом зона неразличимости ДТ при скважности тактового сигнала, равной 2 равна -Т Т оТ J - - -с гпщ -nmav -п то.дг T.€i. дл  надежной работы известного устройства необходимо, чтобы длительность полезного сигнала была в 3 раза больше длительности помехи, что не всегда выполн етс  в реальных условилх. Кроме того, в известном устройстве получение требуемого порога срабатывани  осушествл тс  подбором параметров тактового сигнала,, что приводит к сужению области использовани  устройства, так как в реальных услови х параметры тактового сигнала задаютс , как правило, услови ми функционировани  приемного устройства, Целью изобретени   вл етс  повы ление помехоустойчивости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  синхронизации сигналов, содержащее первый и второй триггеры, триггеры сброса и контрол , восемь элементов И-НЕ, два инвертора, шины тактового и синхронизируемого сигналов и выход-ную . шину, причем выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с единичным и нулевым входами первого триггера, единичнь1й и нулевой выходы которогЬ соединены соответственно через третий к четвертый элементы И-НЕ с единичным и нулейым входами второго триггера и через п тый, и шестой элементы И-НЕ с единичным и нулевым входами триггера контрол , нулевой выход которого подключен к первому входу седьмого элемента Й-НЕ, выход которого соединен с  ыходной шиной устройстЕ:а и с единичным входом триггера сброса, причем нулевые выходы второго триггера и триггера сброса соединены: с первым и вторым входами первого элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с шиной синхронизируемого сигнала и через первый инвертор с вторым входом п того элемента И-НЕ и с пер)зым входом восьмого элемента И-НЕ, а четвертый вход первого элемента И-НЕ соединен с первым-входом второго элемента И-НЕ, с вторыми входами седьмого и восьмого элементов И-НЕ и через второй инвертор с вторыми входами третьего, четвертого, шестого элёме тов И-НЕ и с третьим входом п того элемента И-НЕ, при, этом единичный выход второго тригге ра подключен к третьему входу седьмого элемента И-НЕ и к второму входу второго элемента И-НЕ, а- выход восьмого элемента И-НЁ соединен с нулевым входом триггера сброса, вве дены счетчик импульсов, два элемента И, элемент HJtH-HE и дополнительный , инвертор, причем между шиной тактового сигнала и вторым инвертором включен первый элемент И, первый вход которого соединен также через дополнительный инвертор с пер вым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, выходы которого через элемент ИЛИ-НЕ подключены к второму входу первого элемента И, при этом единичный выход первого триггера соединен с вто рым входом второго элемента И с вхо дом установки в ноль счетчика импульсов . На чертеже приведена функциональ на  схема устройства дл  синхронизации импульса. Устройство содержит первый триггер 1, второй триггер 2, триггер 3 контрол , триггер 4 сброса, счетчик 5 импульсов, элементы И-НЕ 6-13, элементы И 14 и 15, элемент ИЛИ-НЕ 1 инверторы 17-19, шины синхронизируемого сигнала 20, тактового сигнала 21 и выходную шину 22. Выходы элементов И-НЕ 6 и 7 соединены с входами триггера 1, выходы которого через элементы 8 и 9 со единены с входами триггера 2 и через элементы И-НЕ 10 и 11 - с входа 1МИ триггера 3, нулевой выход которо го соединен с входом элемента И-,НЕ1 выход элемента И-НЕ 12 соединен с выходной шиной 22 и с входом тригге ра 4. Нулевые выходы триггеров 2 и соединены с входами элемента И-НЕ 6 третий вход которого соединен с шиной 20 и через инвертор 17 с входам элементов И-НЕ 10 и 13. Мина 21 соединена с входом элемента И 15 и через инвертор 18 с входом элемента И 14. Выход элемента И 15 подключен к входам элементов И-НЕ 6, 7, 12, 13 и через инвертор 19 - к входам элементов И-НЕ 8-11. Выход элемента И-НЕ 13 , соединен с входом триггера 4, а еди ничный выход триггера 2-е входа-ми элементов И-НЕ 7 и 12. Единичный выход триггера 1 соеди нен с входом элемента И 14 и с входом установки в ноль счетчика 5, счетный вход которого подключен к выходу -элемента -И 14, а Ьыходы через элемент ИЛИ-НЕ 16 - с входом элемента И 15. Устройство работает следующим о6разом . В исходном состо нии все триггеры и счетчик 5 импульсов наход тс  в нулевом состо нии (на единичных выходах триггеров - низкий потенциал , на нулевых - высокий). На шине 20 синхронизируемого сигнала - низкий потенциал, на шине 21 - тактирующие Импульсы с длительностью 1 и длительностью паузыТ2. На выходах элементов И-НЕ б, 7, 8, 1C, 12 и элементе ИЛИ-НЕ 16 поддерживаетс  высокий потенциал, на выходах элементов И-НЕ 9, 11, 13 и элемента И 15 - тактирующие импульсы , на,выходной шине 22 - высокий потенциал. Рассмотрим два основных режима работы устройства. 1) Если входной сигнал на шине 20 имеет длительность TC 7 пТ + (п-)Т , где п - коэффициент пересчета счетчика 5. При совпадении во времени входного сигнала и тактового импульса происходит запись единицы в триггер 1 через элемент И-НЕ 6, подготовленный высокими потенциалами с нулевых плеч триггеров 2 и 4. Единичный сигнал с триггера 1 снимает сигнал установки счетчика 5 импульсов в ноль и разрешает через элемент И 14 поступление тактовых импульсов на счетный вход счетчика 5. Состо ние счетчика 5 измен етс  по заднему фронту тактового импульса на шине 21. С приходом первого импульса на счетчик 5 на выходе элемента ИЛИ-НЕ 16 по вл етс  нулевой потенциал, -запрещающий работу элемента И 15. Нулевой потенциал на выходе элемента ИЛИ-НЕ Д6 сохран етс  до тех пор, пока на вход счетчика 5 не поступит п импульсов , В течение искусственно созданной паузы тактового сигнала на выходе элемента И 15 происходит запись единицы в триггер 2 и контроль входного сигнала на длительность. Если наблюдаетс  неустойчивость входного сигнала на выходе инвертора 17 по в тс  положительные импульсы, которые через элемент И-НЕ 10, разрешенный высокими потенциалами с триггера 1 и инвертора 19, запишутс  в триггер 3 контрол . В рассматриваемом режиме входной сигнал имеет достаточную длительность и устойчив (т.е. не Наблюдаетс  отрицательных выбросов на вершине импульса, которые могут возникнуть в результате колебательных процессов на фронте входного сигнапа , а также из-за дребезга механических контактов).

Триггер 3 сохранит нулевое состо  ние, при этом высокий потенциал с его нулевого плеча разрешает работу элементаИ НЕ 12, При по влении на вых.оде эЛененЧа И 15, после искусственно созданной паузыf первого тактового импульса происг содит формирование выходного сигнала и установка триггера 4.сброса в еднничной состо ние о Одновременно с/рормирозаннем вькодного. сигнала происходит сброс триггера 1 в исходное нулевое состо ние При этом запрещаетс  работа счетчика 5 и он сохран ет нулевое , состо ние, С приходом очеред™ ной паузы тактового сигнала сбрасываетс  триггер 2f а после оконча и  входного сигнала сбрасываетс  триггер -4. ,

2) Бели вкодной сигнал на шине 20 имеет длительность Т.,, , Т,-, (n-l)Xj+ ntg. ,

Также, как ипри первом режиме, происходит срабатывание триггера 1, разрешение 1эаботы счетчика 5 и созда ние искусственной паузы тактового .сигнала-на выходе элемента И 15, в течение которой прои.зводитс  контроль входного сигнала на длительность и отсутствие колебаний на фронте

Так как входной сигнал имеет в рассматриваемом режиме длительность, меньшую длительности созданной паузы тактового сигнала(, произойдет запись в триг-гер 3 сигнала о недостоверности вкодного сигнала При по влении первого тактового импульса после созданной паузы на выходе элемента И 15 происходит сброс триггера 1 в исколное нулевра состо ние и запрещение работы счетчика 5 выходной сигнгш при этом не формируетс , так как элемент 12 запрещен нулевьш сигналом с триггера Зо При по влении очередной паузы тактового сигнала происходит сброс триггеров 2 и 3 в исходное нулевое -состо ние о

При наличии на входе серии помех, либо колебательных процессов на фрсште полезного сигнала, устройство многократно срабатывает во йтором режиме до тех пор, пока не по витс  устойчивый входной сигнал, при этом устройствопереходит в первый режим и формирует выходной импульс

Таким образом, впредлагаемом устройстве благодар  введению счетчика импульсов и дополнительных логических элементов осуществл етс  контроль входного сигнала на длительность и на отсутствие колебательных-процессов на фронтах с четким порогом срабатывани . При этом зона неразличимости 4 Т равна

лТ-Т .Т IT -Crnin -nmax п -nmotx

При П 9 8 зона неразличимости пратически не влийет на работу устройства- . Следовательно, в предлагаемом устройстве достигаетс  повышение помехоустойчивости , что приводит к бо лее надежной работе устройства при длительност х помех, близких к длительности полезного сигнали.

Кроме того, расшир етс  область использовани  устройства, так как согласование заданных временных пара 1етро:а тактирующего сигнала и требуемого порога срабатывани  может быть осуществлено подбором п по tnmo

/П

Наибольший.эффект от использовани  пре,длагаемого устройства достигаетс  при использовании его дл  согласовани  электромеханических и электронных устройств с различным быстродействием При этом порог срабатывани  задаетс  значительно большим , чем период тактового сигнала, что позвол етпри п 8 получать устройства дл -синхронизации кмИулъсов с четким порогом срабатывани 

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ СИГНАЛОВ по авт. св. I? 853789, о. тличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены счетчик импульсов, два элемента И, элемент ИЛИ-НЕ :и дополнительный инвертор, причем _; между шиной тактового сигнала и вторым инверторам включен первый элемент И, первый вход которого соединен также через дополнительный инвертор с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, выходы которого через элемент ИЛИНЕ подключены к второму входу первого элемента Й, при этом единичный выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента И и с входом установки в ноль счетчика _с /импульсов. <8