SU1251309A1 - Преобразователь пачки импульсов в пр моугольные импульсы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике. Может быть использовано в системах телемеханики, сбора и обработки ина системах контрол . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей - достигаетс  путем формировани  пр моугольных импульсов, задержанных на величину длительности следовани  импульсов в преобразуемой пачке до нижнего и верхнего пределов, длительности которых равны длительност м от соответствующих пределов до конца следовани  пачки. Преобразователь содержит генератор 1 опорных импульсов, триггеры 2-4, логические элементы И 5-8, формирователи 9 и 10 импульсов, счетчики 11 и 12, логический элемент ИЛИ-НЕ 13, делитель 14 частоты, формирователи 15 и 16 коэффициентов делени , шины 17-19. Работа устройства по сн етс  временными диаграммами в описании изобретени . 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к HMiiyjiijCHort технике и может быть использовано и системах телемеханики, в системах сбора и обработки информации и в автоматизированн лх системах контрол .

Целью изобретени   вл етс  рас1;1иренис функниональных возможностей за счет формировани  пр моугольных имнульсов, за;|,ер- жанных на величину длительности с.леловг-; НИН импульсов в нреобразуемой начке дс; нижнего и верхнего пределов, длительности которых равны длитель 1ост м от соответствующих пределов до конца следовани5: пачки.

На фиг. 1 приведена функциональна  блок-схема преобразовател ; на фиг. 2 временна  диаграмма работы преобразовател ; на фиг. 3 -- схема каскадного делител  частоты с переменным коэффициентом делени ; на фиг. 4 - схема формировател  коэффициентов делени .

Преобразователь (фиг. 1) содержит генератор 1 опорных импульсов, триггеры 2 4, элементы И 5-8, формирователи 9 и 10 импульсов , реверсивные счетчики 11 и 12, элемент ИЛИ - НЕ 13, каскадный делитель 14 частоты, формирователи 15 и 16 коэффициентов делени , входна  шина 17 пачек имнульсов и две дополнительные п:ины 18 и 19 дл  приема кодов коэффициентов делени , выходы реверсивных счетчиков 11 и 12 соединены с входами элемента ИЛИ- -НЕ 13. выход которого соединен с нервыми входа.ми первого ----- третьего три1теров 2--4, перв| ;й выход которого соединен с первым входом первого элемента И 7 и с первым вхо- до.м нервого реверсивного счетчика 11, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И 7, а третий вхо.а через нервьп формирователь 10 соединен с вторым входом третьего трип-ера 4 и с первым выходом первого триггера 2, второй выход которого соединен с первым входом второго реверсивного счетчика 12, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И 7, а третий вход соединен с первым выходом второго трип-ера 3 и с нервы.м входом второго элемента И 5, второй вход KOTOpoi O через второй формирователь 9 импульсов соедипен с вторыми входами первого и второго триггеров 2, 3 и с входной шиной 17, выход третьего элемента И 6 соединен с вторым входом первого элемента И 7, первый вход соедине е выходом второго элемента И 5, а второй вход соединен с выходом генератора 1 опорпых импульсов и с 1ервым входом четвертого элемента И 8, второй вход которого соединен с третьим входом второг о реверсивного счетчика 12, а выход соедине) с первым входом первого каскада каскадного делител  14 частоты с переменным коэффициентом делени , второй вход которого соединен е вторыми входами всех каскадов каскадного делител  И частоты с неременным коэффициентом делени  и с выходом элемента ИЛИ--НЕ 13, а третьи входы первого и последнего каскадов каскадного де. ;ите. 1  14 частоты с неременным коэффициентом делени  через первый и второй формирователи 15, 16 коэффициентов делени  соответственно подк;1ючены к первой и второй донолните;1ьным входным шинам 18, 19. Каскадный делитель частоты с переменным коэффициентом делени  содержит

(фиг. 3) Н1естиразр дпые последовательно соединенные счетчики 20--1..20--i, причем количество счетчиков (каскадов делител  i) определ ютс  частотой генератора 1 опорных импульсов и параметрами (длительность следовани  до шжней предельной и до верх- ней предельной границ) пачек импульсов. Формирователь 15 коэффициентов делени  (фиг. 4 , по аналогии и 16) имеет 1 оследовательно соединенные двойные счетчики 21 -1...21-J, причем количество счетQ чиков зависит от количества входов умно- же}шн VI --V32 верхнего (и, соответственно, нижне1 О дл  формировател  16) каскада каскадного делител  чаетоты. С помощью счетчиков 21 -1...21 -J осуществл етс  преобразование пос;1е;1овательного кода длительнос5 ги следовани  до нижней предельной границы пачек импульсов в параллельный код дл  каскадного делител  частоты.

Преобразователь пачки имнульсов в пр моугольные импульсы работает следуюнд,им

Q образом.

В исходном состо нии на шине 17 - низкий потенциа;:, триггеры 2-4 установлены в нулевое состо ние, при котором на их единичном выходе присутствует низкий нотенци- ал, а на нулевом выходе - высокий, генератор 1 онорных и.мпульсов генерирует импульсы носто нно (фиг. 2а), на выходах элементов И 5-8 -- низкий нотенциал, ка выходах формирователей 9 и 10 - высокий потенциал, реверсивные счетчики 11 и 12 уста}ювлены в единичное состо ние, при котором на их выходе присутствует низкий потенциал, па выходе элемента ИЛИ - НЕ 13 высокий нотенциал, на выходах формирователей 15 и 16 - низкий потенциал, каскадный делитель частоты установлен в единичное состо ние, при котором на выходах каскадов присутствует низкий по- -енциал.

Формирователи 15 и 16 обеспечивают преобразование поступающих по шинам 18 и 19 последовательных кодов в паралQ .ле.пьные коды, формирователь 9 запускаетс  при изменении потенциала на его входе с низкого на высокий, а 10 -- наоборот , с высокого на низкий, реверсивные счетчики 11 и 12 работают на вычитание при наличии низкого потенциала на их

5 управл ющих входах и па с;1ожение при наличии высокого потощиала.

Неред пачалом работы на 18 и 19 подают кодовые комбинации имп мьеов, оп0

5

редел ющих нижнюю и верхнюю границы длительности пачки.

При поступлении первого положительного импульса пачки (фиг. 26) на шину 17 триггеры 2 и 3 {фиг. 2в, г) устанавливаютс  в единичное состо ние, формирователь 9 (фиг. 2д) вырабатывает отрицательный имнульс, который удерживает низкий потенциал на выходе элемента И 5 (фиг. 2е). Длительность отрицательного импульса формировател  выбираетс  равной или несколько большей периода следовани  опорной частоты.

При установлении триггера 2 в единичное состо ние на его единичном выходе по вл етс  высокий потенциал, а на нулевом выходе - низкий потенциал. При этом в счетчике 11 устанавливаетс  режим сложени , а в счетчике 12 - режим вычитани .

При установлении триггера 3 в единичное состо ние на его единичном выходе формируетс  передний фронт пр моугольного импульса, совпадающего с приходом первого импульса пачки (фиг. 2г). Одновременно высокий потенциал единичного выхода триггера 3  вл етс  разрешающим дл  счетного режима счетчика 12, прохождени  импульсов опорной частоты с помощью элемента И 5 через элемент И 6 на счетный вход счетчика 12 (фиг. 2ж) и прохождени  импульсов опорной частоты через элемент И 8 (фиг. 2з) на счетный вход каскадного делител  частоты. Каскадный делитель частоты при этом начинает отчет длительности пачки от первого импульса относительно периодов опорной частоты .

Триггер 4 продолжает оставатьс  в закрытом состо нии, и низкий потенциал его единичного выхода удерживает элемент И 7 в закрытом состо нии.

После окончани  импульса формировател  9 на выходе элемента И 5 по вл етс  высокий потенциал, который обеспечивает прохождение импульсов опорной частоты через элемент И 6 на счетный вход счетчика 12, который начинает работать в режиме вычитани . Счетчик 11 продолжает оставатьс  в исходном состо нии.

При поступлении второго импульса пачки триггер 2 устанавливаетс  в нулевое состо ние, обеспечива  счетчику 11 режим вычитани , а счетчику 12 режим сложени . Изменение потенциала с высокого на низкий на единичном выходе триггера 2 приводит к срабатыванию формировател  10, выходной отрицательный импульс которого (фиг. 2и) устанавливает триггер 4 в единичное состо ние. Длительность импульса формировател  10 выбираетс  несколько меньшей, чем длительность импульса переполнени  счетчиков 11 и 12 на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13. При поступлении второго импульса срабатывает формирователь 9, выходной импульс которого через элемент И 5 блокирует прохождение импульсов опорной частоты через элемент И 6. При установлении триггера 4 в единич- с ное состо ние на его единичном выходе формируетс  передний фронт пр моугольного импульса (фиг. 2к), совпадающего с приходом второго импульса пачки. Высокий потенциал единичного выхода триггера 4 обеспечивает прохождение импульсов опор- 0 ной частоты через элемент И 7 на вход счетчика 12 и разрешение на счетчик 11.

После окончани  импульса формировател  9 импульсы опорной частоты через элемент И 6 поступают на вход счетчика 12,

5 увеличива  его содержимое, и через элемент И 7 (фиг. 2 л) - на вход счетчика 11, уменьша  его содержимое.

К моменту по влени  третьего импульса пачки счетчик 12 оказываетс  заполненным, так как на его вход поступает такое же ко0 личество импульсов опорной частоты, которое вычиталось из него к моменту прихода второго импульса пачки. Из счетчика II вычитаетс  количество импульсов, соответствующее количеству периода следовани 

5 импульсов пачки.

При поступлении третьего импульса пачки триггер 2 устанавливаетс  в единичное состо ние, при этом в счетчике 11 устанавливаетс  режим сложени , в счетчике 12 - режим вычитани , запускаетс  форми0 рователь импульсов 9, который через элемент И 5 блокирует прохождение импульсов опорной частоты через элемент И 6, триггеры 3 и 4 продолжают оставатьс  в единичном состо нии.

После окончани  импульса формировате5 л  9 импульсы опорной частоты начинают поступать на вход счетчиков 1 и 12, увеличива  содержимое счетчика 11 и уменьша  счетчика 12.

Далее с приходом последующих импульсов пачки процесс преобразовани  пов тор етс . В момент прихода очередного импульса блокируетс  поступление импульсов опорной частоты через элемент И 6 и мен етс  режим счетчиков 11 и 12 на противоположный со сложени  на вычитание и на5 оборот. Если очередной импульс на входную шину не поступает, то импульсы опорной частоты элементом И 6 не блокируютс , и очередной импульс опорной частоты, поступив на счетчик, работающий на сложение , вызывает его переполнение. Положительный импульс переполнени  со счетчика поступает на вход элемента ИЛИ - НЕ 13. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ по вл етс  низкий потенциал (фиг. 2м), который возвращает триггеры 2-4, а с ни.ми и реверсивные счетчики 11 и 12 и каскадный

5 делитель частоты в исходное состо ние.

Предположим, что нижний (контролируемый ) предел пачки импульсов по длительности совпадает с двадцатым импульсом опорНОИ частоты, поступающим на вхол каскад ного делител  частоты (фиг. 2з). Тогда, после по влени  двадцатого импульса опорной час тоты на входе каскадного делител , на выходе его верхнего каскада формируетс  передний фронт пр моугольного импульса (фиг. 2н).

Следовательно, с момента начала пачки по вление определенного импульса опорной частоты, совпадающего по длительности с границей нижней предельной характеристики пачки импульсов, на выходе верхнего каскада каскадного делител  частоты формируетс  пр моугольный импульс, характе ризующий по вление пачки импульсов ожидаемой длительности.

В случае превьииени  пачки импульсоь границы верхнего предела но длите;1ь ности, котора  предположим, какл казано па фиг. 2, соответствует 35 импульсу опорной частоты на входе каскадного делите;1  частоты , на выходе нижнего каскада каскад ног о делите-л  фор.мируетс  передний фронт пр моугольного импульса (фиг. 2,о).

Таким образом, на первом выходе преобразовател  (фиг. 2г) формируетс  пр мо угольный и.мпульс, передний фронт которого совпадает с моментом прихода nepsoi o импульса пачки с длительностью, превы- щающей истинную продолжительность пачки па величину, равную периоду следовани  импульсов в пачке.

На втором выходе преобразовател  (фиг. 2к) формируетс  пр моугольный импульс , передний фронт которого совпадает с моментом по влепи  второго импульса пачки с длительностью, равной истинной продолжительности пачки импульсов.

На третьем выходе преобразовател  (фиг. 2н) формируетс  пр моугольный и.мпульс , передний фропт которого совпадает с нижней предельной границей длительности пачки с длительностью, превышающей продолжительность пачки после нижней гра ницы до конца пачки на величину, равную периоду следовани  импульсов в пачке.

На четвертом выходе преобразовател  (фиг. 2,о) возможно формирование пр моугольного импульса в случае ггревьипени  пачки импульсов по длительности верхней предельной границы, передний фропт которого совпадает с верхней предельной границей длительности пачки с длительностью, превыщающей продолжите.льность пачки

10

fS

20

25

30

.35

40

45

после верхней гра)ицы до копца на величину , равную периоду следовани  импульсов :s пачке.

Форм1 ли и:ю6ре ени 

Преобразовате.:1ь пачки импу. 1ьсов в 11р моугольн121е импульс, содержащий гене- |1атор опорных импульсов, два реверсивных счетчика, выходы которых соединены с входами элемента ИоПИ - НЕ, выход которого соединен с первы.ми входами первого, вто- poi o и третьего триггеров, а первый выход которого соединен с первым входо.м первого эле.мепта И и с первым входом первого реверсивного счетчика, второй вход ко- горого соединен с выходом первого :1ле- мепта И, а третий вход через первый формирователь соединен с вторым входом третьего триггера и с перв1)1м выходом первого триггера, .д которого соединен с первым входом второго реверсивного счетчика , второй вход которого соединен с вто- р.ы.м входом первого а:1емента И, а третий вход соединен с первым выходом второго триггера и с первым входом второго элемента И, второй вход которого через второй формировате;1ь импульсов соедипен с вторыми входа.ми первого и второго триггеров и с входной П1ИНОЙ, отличающийс  тем, что, с целью расп1ирени  функциональных 150зможностей, в него введены третий и четвертый элементы И, каскад.ный делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и два формировател  коэффициентов делени , причем выход третьего элемента И соедипен с вторым входом первого элемента И, первый вход соединен с выходом вто- )ого элемента И, а второй вход соедир ен с выходом генератора опорных импульсов и с первым ходом четверто1 о элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом второго реверсивного счетчика, а выход соединен с первым входом первого каскада каскадно1Ч) делител  частоты с пере.мениым коэффициеглюм делени , второй вход которого соединен с вторы.ми входами нсех каскадов каскадно; о делител  частоты с переменны.м коэффициенто.м делени  и с выходом элемента ИЛИ --Hf:, а третьи входы первого и последнего каскад .ш каскадного делител  частоты с переменны.м коэффициентом делени  через первый и второй формирователи коэффициентов делени  соответственно нодключены к первой и вто- 1)ой дополните.льп)1м вх(.1дным .

Ui c

N

% I

I

Фиг. 3

Фиг

Claims (1)

1. Ф о рм уд а из об ре тен и я

   Преобразователь пачки импульсов в прямоугольные импульсы, содержащий генератор опорных импульсов, два реверсивных счетчика, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ- НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего триггеров, а первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И и с первым входом первого реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а третий вход через первый формирователь соединен с вторым входом третьего триггера и с первым выходом первого триггера, второй выход которого соединен с первым входом второго реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а третий вход соединен с первым выходом второго триггера и с первым входом второго элемента И, второй вход которого через второй формирователь импульсов соединен с вторыми входами первого и второго триггеров и с входной шиной, отличающийся тем. что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены третий и четвертый элементы И, каскадный делитель час готы с переменным коэффициентом деления и два формирователя коэффициентов деления, причем выход третьего элемента И соединен с вторым входом первого элемента И, первый вход соединен с выходом второго элемента И, а второй вход соединен с выходом генератора опорных импульсов и с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом второго реверсивного счетчика, а выход соединен с первым входом первого каскада каскадного делителя частоты с переменным коэффициентом деления, второй вход которого соединен е вторыми входами всех каскадов каскадного делителя частоты с переменным коэффициентом деления и с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а третьи входы первого и последнего каскадов каскадного делителя частоты с переменным коэффициентом деления через первый и второй формирователи коэффициентов деления соответственно подключены к первой и второй дополнительным входным шинам.