SU1229948A1 - Устройство дл генерации пачек импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике, автоматике , телемеханике и системах сбора информации . Цель изобретени  - расшире-, ние функциональных возможностей и повыше ше надежности функционировани  устройства. Дл  достижени  цели в устройство введены регистр 4,- блок 7 формировани  кодов, формирователи 6,11 и 17 импульсов и дешифратор 16. Устройство также содержит генератор 1 импульсов, элементы И 2 и 5, триг- теры 3 и 12, элементы ИЛИ 8 и 13, элементы 9 и 14 задерж- -.ки, счетчики 10 и 15 импульсов., Введение в.устройство дополнительных элементов обеспечивает возможность измен ть параметры отдельных пачек импульсов, что расшир ет его функциональные возможности. 1 шт.

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике, автоматике , телемеханике и системах сбора информации.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет получени  возможности измен ть параметры отдельных пачек импульсов и повышение надежности функциониро- вани  устройства.

На чертеже приведена функциональна  электрическа  схема устройства дл  генерировани  пачек импульсов.

Устройство дл  генерации пачек , импульсовсодержит генератор 1 импульсов , первый элемент И 2, первый триггер 3, регистр 4, второй элемент И 5, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И 2 и с выходом генератора 1 импульсов, первый формирователь 6 импульсов, - блок 7 формировани  кодов, на первые входы которого подключены выхода регистра 4, первьй элемент ИЛИ 8, пер- вый элемент 9 задержки, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 8 первый счетчик 10 импульсов, на вычитающий вход которого подключен выход элемента И 5, на информационные входы подключены первые выходы блока 7 формировани  кодов, а на вход записи информации в параллельном виде подключен выход элемента 9 задержки, второй формирователь 11 импульсов, вход которого соединен с выходом переполнени  при вычитании (выходом BR) счетчика 10, второй триггер 12, второй элемент ИЛИ 13, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 8 и с выходом формировател  6 импульсов, вход которого со единен со вторым входом элемента И 5 и с единичным выходом триггера 3, второй элемент 14 задержки, вход ко- торого соединен с быходом элемента ИЛИ 13 и со входом записи информации в параллельном виде регистра 4, второй счетчик 15 импульсов, вход записи информации в параллельном виде ко торого соединен с выходом элемента 14 задержки и с третьим входом триггера 12, дешифратор 16, первый вход которого соединен со вторым входом триггера 12, с выходом формировате- л  11 импульсов, со вторым входом элемента ИЛИ Вис вычитающим входом счетчика 15, выходы которого подключены ко вторым входам дешифратора 16 выходы которого, за исключением выхода О, соединены со вторыми.входами блока 7 формировани  кодов, вторые выходы которого подключены к информационным входам, начина  со второго счетчика 15, первый информационный вход которого соединен с нулевой шиной, третий формирователь 17 импульсов, вход которого соединен с выходом О дешифратора 16, первую входную шину 18 Сброс, котора  подключена к первым входам триггеров 3 и 12,.вторую входную шину 19 Пуск, котора  соединена со вторым входом элемента И 2, выход которого подключен ко второму входу триггера 3, нулевой выход которого соединен с третьим входом триггера 3 и с третьим входом элемента И 2, третьи входные шины 20-1, 20-2,... 20-к, которые подключены к информационным входам регистра 4, выходную шину 21, котора  соединена с единичным выходом триггера 12, нулевой выход которого подключен к четвертому входу триггера 12, выход формировател  17 импульсов соединен со вторым входом элемента

ИЛИ 13. .

Блок 7 фор1уировани  кодов содержит блоки 22 элементов И, первые входы элементов И-каждого блока соеди-. йены между собой и с соответствующим одним из первых входов блока 7, вторые входы элементов И, имеющих одинаковый номер в блоках 22, соединены между собой и с соответствующим одним из вторых входов блока 7, первьй преобразователь 23 кодов, на входы которого подключены выходы элементов И блоков 22, второй преобразователь 24 кодов, входы которого соединены с первыми входй1да блока 7, на первые выходы которого подключены выходь преобразовател  23, а на вторые - выходы преобразовател  24.

Триггеры 3 и t2 работают по вторым тактовым входам от задних фронтов импульсов, поступающих на эти входы. Триггер 3 по первому и триггер 12 по первому и третьему входам перебрасываютс  в соответствующее положение при поступлении импульса на этот вход (это R- и S-входы).

Счетчики 10 и 15 по вычитающим - входам работают от передних фронтов импульсов, поступающих на эти входы. При поступлении импульса на вход записи информации в параллельном виде (WR-вход) счетчиков 10 и 15 и регистра 4 в них записываетс  код ин- формации, наход щейс  на информационных входах этих элементов. На вы- ходе счетчика 10 (выходе BR) сигнал по вл етс  в том случае, если счетчик 10 находитс  в нулевом положении и на вычитающем входе отсутствует импульс (т.е. после окончани  импуль- са, установившего счетчик в нулевое положение),

При по влении единичного импульса на первом входе (Е-входе) дешифратора 16 последний закрываетс , т.е. на всех его выходах исчезают сигналы.

Формирователи 6,11 и 17 импульсов выдают импульс длительностью t при по влении сигнала на их входах, т.е. по Переднему фронту сигнала, по вл ю щегос  на их входе. Длительность импульсов t, выдаваемых формировател ми 6,11 и 17, выбираетс  не меньше необходимой дл  срабатывани  любого элемента схемы устройства.

Преобразователи 23 и 24 предназначены дл  преобразовани  входного кода (кода, поданного на шины 20-1, 20-2,... 20-к и записанного в регист 4) в двоичный код.

Так как в пачке импульсов количество импульсов и пауз одинаково (с учетом паузы после последнего импульса , котора   вл етс  одновременно и паузой между пачками импульсов и код которой выдаетс  блоком 7 по сигналу с выхода 1 дешифратора 16), то вторые выходы блока 7 (выходы преобразовател  кодов 24) подключаютс  к информационным входам счетчика 15 со сдвигом на один разр д в сторону старшего разр да и, таким образом, хот  блок 7 выдает код количества импульсов в пачке, в счетчик 15 записываетс  суммарное количество им- пульсов и пауз, равное удвоенному количеству импульсов в пачке.

Перва  входна  шина 18 Сброс предназначена дл  установки устройства в исходное состо ние. Втора  входна  шина 19 Пуск предназначена дл  включени  устройства в работу. На шины 18 и 19 необходимо подавать импульс, длительность которого не меньше периода импульсов генерато- ра 1.

На третьи входные шины 20-1, 20- 2,..., 20-к подаетс  код, определ ю11ЩЙ количество импульсов в пачке и длительности каждого импульса и паузы в пачке. Код на шинах 20-1, 20- 2,..., 20-к должен находитьс  посто нно , изменение значени  кода на шинах 20-1, 20-2,..., 20-к может производитьс  в произвольные моменты времени, кроме момента записи информации в регистр 4, т.е. кроме момента действи  импульса с выхода элемента ИЛИ 13.

Устройство дл  генерации пачек импульсов работает следующим образом.

Устройство формирует пачки импульсов , длительность импульсов и пауз в которых определ етс  двоичным кодом, вьщаваемым блоком 7 на первые выходы и записываемым в счетчик 10, и равна Ж, где М - дес тичное число, двоичный код которого записываетс  в счетчик 10, Т - период. 1 1пульсов генератора 1. Количество импульсов в пачке равно числу, двоичный код которого кедаетс  на вторьте выходы блока 7 и записываетс  в счетчик 15.

Принцип работы устройства состоит в том, что перед вьщачей каждой пачки , во врем  паузы генератора 1, в регистр 4 записываетс  код, наход щийс  на шинах 20-1,..., 20- к, который преобразуетс  в двоичный код количества импульсов, записываетс  в счетчик 15 и, в зависимости от положени  дешифратора 16, преобразуетс  в двоичный код длительности импульсов и пауз пачки, записываемый в счетчик 10. Таким образом, каждый импульс, пауза между импульсами и пауза после пачки формируетс  в соответствии со своим запрограммированным кодом. В том случае, если после начала формировани  пачки на входных шинах 20-1, 20-2,..., 20-к измен етс  код, то пачка продолжает формироватьс  в соответствии с прежним кодом и только следующа  пачка импульсов будет формироватьс  в соответствии с изменившимс  кодом.

Дл  случа , когда на шины 20-Г, 20-2,..., 20-к подаетс  позиционный код, т.е. код, при котором имеетс  единица только в одном разр де, устройство работает следукмцим образом.

При по влении кода на первых входах блока 7 (или, что то же самое) на выходах регистра 4 подготавливаетс  к открыванию один из блоков 22 элементов И и срабатывает преобразователь кодов 24, на выходах которого и на вторых выходах блока 7 по вл етс  двоичный код количества импульсов в пачке..Количество, импульсов в пачке записываетс  в счетчик 15 и дешифрируетс  дешифратором 16. Сигнал с соответствующего выхода дешифратора 16, поступа  на вторые входы блока 7, открывает полностью один из элементов И блока 22, который подготовлен сигналом с одного из первьпс входов блока 7, и сигнал с выхода этого элемента И поступает на вход преобразовател  23, на выходах которого и на первых выходах блока 7 по вл етс  код длительности импульса. Далее при изменении содержимого счетчика 15 мен ютс  сигналы на выходах дешифратора 16, открыва  каждый раз другой элемент И этого же блока из блоков 22, и сигнал с выхода открытого элемента И, поступа  на другой вход преобразовател  23, формирует на его выходах и на первых выходах блока 7 другой код (код длительности очередного импульса или паузы). В моменты , когда действует импульс на первом входе дешифратора 16 или когда в счетчике 15 будет записано число о и по вл етс  сигнал на выходе о дешифратора 16, закрываютс  все элементы И подготовленной группы, одного из блоков 22, на выходах преобразовател  23 и на первьпс выходах блока

7исчезает код.

В исходном состо нии устройства дл  генера1щи пачек импульсов триггеры 3 и 1 2 наход тс  в нулевом положении . Положение регистра 4 и счетчиков 10 и 15 произвольное (дл  определенности при вычерчивании временных диаграмм примем, что они наход тс  в нулевом положении).

После включени  питани  устройство устанавливаетс  в исходное состо ние подачей сигнала на шину 18. Далее подаетс  код на шины 20, а после этого - сигнал на шину 19 Пуск, при этом открываетс  элемент И 2 и импульс генератора 1 поступает на второй (тактовый) вход триггера 3.

8момент окончани  импульса генератора 1, по его заднему фронту, триггер 3 устанавливаетс  в единичное положение, открываетс  элемент И 5, закрываетс  элемент И 2 и формирователь 6 выдает импульс по переднему фронту сигнала с единичного выхода

триггера 3. Импульс с выхода формировател  6 через элемент ИЛИ 8 запускает элемент 9 задержки, а через элемент ИЛИ 13 запускает элемент 14 за- 5 держки и, поступа  на вход разрешени  записи информации в параллельном виде регистра 4, записывает в регистр 4 код, наход щийс  на шинах 20. Код с выхода регистра 4 поступает на вхо0 ды блока 7 формировани  кодов, на вторых выходах которого по вл етс  двоичный код количества импульсов в пачке. При этом, если счетчик 15 импульсов не находитс  в нулевом поло5 жении, по вл етс  двоичный код и на первых выходах блока 7, однако этот код на работу устройства на вли ет.

Через врем  здд после запуска на выходе элемента 14 по  вл етс  им0 пульс, который устанавливает в единичное положение триггер 12 и, поступа  на вход записи информации в параллельном виде счетчика 15, записывает в счетчик 15 код количества

5 импульсов в пачке. На шине 21 начинаетс  формирование первого импульса пачки, по вл етс  сигнал на выходе дешифратора 16, соответствующий удвоенному количеству импульсов в пачке,

0 при этом в группе элементов И блоков 22 блока 7, подготовленной к открытию сигналом с одного из первых входов блока 7, открываетс  соответствующий элемент И, сигнал с выхода

5 которого поступает на вход преобразовател  кодов 23, на выходах последнего и на первых выходах блока 7 по вл етс  двоичный код длительности первого импульса пачки. Через врем 

0 задержки ад4 после запуска по вл етс  импульс на выходе элемента 9, который, поступа  на вход записи информации в параллельном виде счетчика 10, записывает в него код длитель5 ности импульса.

Формирование двух полных пачек импульсов и начало формировани  третьей пачки импульсов происходит следующим образом.

0 Перва  пачка состоит из импульса длительностью ЗТ и паузы после пачки длительностью Т, втора  - из двух импульсов и двух пауз - первый импульс длительностью Т, перва  пауза

5 (пауза после импульса), длительностью 2Т, второй импульс и втора  пауза (пауза после пачки) длительностью Т. Треть  пачка включает импульс дли/ 1229948

тельностью Т, а во врем  паузы (пос- . ки и ле импульса) по вл етс  сигнал на мого шине 18, устанавливающий устройство етс  в исходное положение. После открыти  В элемента И 5 во врем  паузы генера- s тора 1, как описано вьте, в счетчики 10 и 15 записаны коды соответственно длительности первого импульса.

Импульсы генератора 1, поступа  через элемент И 5 на вычитающий вход Ю счетчика Ш, уменьшают каждый по своему переднему фронту на единицу содержимое счетчика 10. После третьего импульса в счетчике 10 оказы- |ваетс  записанным число О, в мо- 15 мент окончани  третьего импульса, при по влении паузы, по вл етс  сигнал на выходе счетчика 10 (выходе BR) и формирователь 11 выдает импульс , который устанавливает триггер 20 12 в нулевое положение, при эТом на шине 21 оканчиваетс  формирование первого импуль.са пачки, закрывает дешифратор 16, запускает через элемент ИЛИ 8 элемент 9 -задержки и по 25 своему переднему фронту вычитает единицу из содержимого счетчика 15. В момент окончани  импульса с выхода формировател  11 открываетс  дешифхода шифра  вл е форми котор кает ет на ралле ва  в 20 (в ние и перво вторы новый держк с вых едини запис удвое пачке исчез на од тора выход вующи преоб к отк щего вых в вый к

выходов единицу меньше,

ратор 16 и на одном из его (номер которого на е/лп пму .-., чем при формировании импульса, т.е. в описываемом случае на выходе I) по вл етс  сигнал, открываетс  дру

30

хода формировател  I1 открываетс  д шифратор 16 и на его выходе О по вл етс  сигнал, который запускает формирователь 17, импульс с выхода которого через элемент ИЛИ 13 запус кает элемент 14 задержки.и поступает на вход записи информации в параллельном виде регистра 4, записыва  в него код, наход щийс  на шина 20 (в описываемом его значение изменилось во врем  формировани первой пачки импульсов). При этом н вторых выходах блока 7 по вл етс  новый код. Далее, через врем  задержки .2 после запуска импульс с выхода элемента 14 подтверждает единичное положение триггера 12 и записывает в счетчик 15 новый код удвоенного количества импульсов в пачке. На и псоде О дешифратора 16 исчезает сигнал и по вл етс  сигнал на одном из других выходов дешифратора 16 (в описываемом случае - на выходе 4), открываетс  соответствующий элемент И в одном из блоков преобразовател  23, подготовленный к открытию сигналом с соответствующего первого входа блока 7, на первых выходах которого по вл етс  новый код (код длительности первого

гой элемент И в той же группе элемен-, импульса второй пачки). Через врем 

ка 11

тЪв И блоков 22 и на первых выхода1с блока 7 по вл етс  код длительности паузы после пачки (в данном случае код числа 1). Через врем  после запуска импульс с выхода элемента 9 записывает в счетчик 10 код длительности паузы.

Импульсы с выхода элемента И 5, поступа  на вычитающий вход счетчи- 10, уменьшают его содержимое на единицу каждый. В данном случае после первого импульса в счетчике 10 окажетс  число О, и при по влении паузы после импульса генератора . 1. по вл етс  сигнал на выходе счетчика 10 (выходе BR), формирователь 11 выдает импульс, который устанавливает триггер 12 в единичное положение, на шине 21 при этом начинаетс  формирование импульса следукнцей пачки, закрывает дешифратор 16, на выхоДах которого исчезают сигналы, запускает через элемент ИЛИ 8 элемент 9 задерж40

45

50

55

зс1Л. после запуска на выходе элемента 9 по вл етс  импульс,,которь1й записывает в счетчик 10 код длительности первого импульса второй пачки (в описываемом случае код числа) Импульс с выхода элемента И 5 вы читает из содержимого счетчика 10 единицу и в нем оказываетс  записанным число О. В момент окончани импульса с выхода элемента И 5 по в л етс  сигнал на выходе счетчика 10 (вьпсоде BR), и формирователь 11 выдает импульс; который устанавливает в нулевое положение триггер 12, закрывает дешифратор 16, запускает че рез элемент ИЛИ 8 элемент 9 задержки и вычитает единицу из содержимого счетчика 15 (в нем оказываетс  записанным число 3). Через врем  , импульс с выхода элемента 9 записывает в счетчик 10 код длительности паузы (в описываемом случае это чис- ло 2). . .

8 единицу из содерживычитает

счетчи ка 15, в

записанным число

момент окончани  импульса с

котором оказыва- 0.

выки и мого етс  В s

5 0 5

хода формировател  I1 открываетс  дешифратор 16 и на его выходе О по вл етс  сигнал, который запускает формирователь 17, импульс с выхода которого через элемент ИЛИ 13 запускает элемент 14 задержки.и поступает на вход записи информации в параллельном виде регистра 4, записыва  в него код, наход щийс  на шинах 20 (в описываемом его значение изменилось во врем  формировани  первой пачки импульсов). При этом на вторых выходах блока 7 по вл етс  новый код. Далее, через врем  задержки .2 после запуска импульс с выхода элемента 14 подтверждает единичное положение триггера 12 и записывает в счетчик 15 новый код удвоенного количества импульсов в пачке. На и псоде О дешифратора 16 исчезает сигнал и по вл етс  сигнал на одном из других выходов дешифратора 16 (в описываемом случае - на выходе 4), открываетс  соответствующий элемент И в одном из блоков преобразовател  23, подготовленный к открытию сигналом с соответствующего первого входа блока 7, на первых выходах которого по вл етс  новый код (код длительности первого

импульса второй пачки). Через врем 

зс1Л. после запуска на выходе элемента 9 по вл етс  импульс,,которь1й записывает в счетчик 10 код длительности первого импульса второй пачки (в описываемом случае код числа). Импульс с выхода элемента И 5 вычитает из содержимого счетчика 10 единицу и в нем оказываетс  записанным число О. В момент окончани  импульса с выхода элемента И 5 по вл етс  сигнал на выходе счетчика 10 (вьпсоде BR), и формирователь 11 выдает импульс; который устанавливает в нулевое положение триггер 12, закрывает дешифратор 16, запускает через элемент ИЛИ 8 элемент 9 задержки и вычитает единицу из содержимого счетчика 15 (в нем оказываетс  записанным число 3). Через врем  , импульс с выхода элемента 9 записывает в счетчик 10 код длительности паузы (в описываемом случае это чис- ло 2). . .

Далее, аналогично описанному, формируетс  перва  пауза, второй импульс и втора  пауза и записываютс  в счетчики 10 и 15 коды соответственно длительности первого импульса третьей пачки и удвоенное количество импульсов третьей пачки. Потом, аналогично описанному, формируетс  первый импульс третьей пачки и записываетс  в счетчик 10 код длительности паузы. По вившийс  во врем  формировани  паузы на шине 18 Сброс импульс устанавливает в нулевое положение триггер 3, при этом закрываетс  элемент И 5 и подтверждаетс  нулевое .положение, триггера 12 (или триггер 12 устанавливаетс  в нулевое положение , если сигнал на шину 18 поступает во врем  формировани  импульса). Устройство возвращаетс  в исходное состо ние.

В том случае, если во врем  ра,бо- ты устройства в момент поступлени  импульса на вход параллельной записи информации регистра 4 на входных шинах 20-1, 20-2,..., 20-к окажетс  нулевой код, то и на выходах блока 7 окажетс  нулевой код и тогда счетчики 10 и 15 останутс  в нулевом поло жении, а так как с выхода элемента И 5 продолжают поступать импульсы, то устройство выдает пачку импульсов в которой импульсы и паузы между ними будут иметь максимально возможную при данной емкости счетчика 10 длительность , т.е. (где к - разр дность счетчика 10), а количество импульсов в пачке будет равно максимально возможному при данной емкости счетчика 15, т.е. N 2 , (где Е - разр дность счетчика 15).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   У.стройство дЛ  генерации пачек импульсов , содержащее генератор импудь сов, первый и второй элементы И, первые входы которых подключены к выходу генератора импульсов, первый триггер , единичный выход которого подключен к второму входу второго элемента И, первый счетчик импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элемен ВНИИПИ Заказ 2459/58

   -

   Произв.-пош1гр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   ты задержки, второй счетчик импульсов , второй триггер, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и по5 вьш1ени  надежности функционировани , в него введены регистр, блок формировани  кодов, первый, второй и третий формирователи импульсов и дешифратор нулевой выход которого подключен к

   10 входу третьего формировател  импульсов , выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго элемента задержки и с входом

   t5 разрешени  записи информации регистра , выходы регистра соединены с первыми входами блока формировани  кодов , первые выходы которого подключены к информационным входам перво20 го счетчика импульсов, выход которого подключен к входу второго формировател  импульсов, выход которого соединен с первым входом второго триггера, с первым входом первого

   25 элемента ИЛИ, с вычитающим входом второго счетчика импульсов и с пер- ;вым входом дешифратора, выходы крто- рого, кроме нулевого вбгхода, подклйг- чены к вторым входам блока формиро- 30 Звани  кодов, вторые выходы которого подключены к информационным входам, начина  со второго, второго счетчика импульсов, первый информационный вход которого соединен с нулевой ши

   35 ной, а выходы соединены с вторыми входами дешифратора, вход записи информации второго счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента |3адержки и с вторым входом второго

   40 1триггера, третий вход которого соединен с первым входом первого триггера, единичный выход которого подключен к входу первого формировател  импульсов , выход которого соединен с вто45 рыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ через первый .элемент задержки подключен к входу записи информации первого счетчика импульсов, выход

   50 первого элемента И соединен с вторым входом первого триггера, нулевой выход которого подключен к третьему входу этого триггера и к второму входу первого элемента И, нулевой выход

   55 второго триггера соединен с четвертым входом этого триггера. Тираж 816 Подписное