SU1298887A1 - Распределитель импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в устройствах распределени  им- , системах синхронизации и управлени . Цель изобретени  - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит сдвигатель 1 импульсов, элементы И-НЕ 2-7, формирующие основные такты, блок 8 синхронизации. В устройство введены D-триггеры 9-14, три элемента И 15-17. Осуществление взаимосв зей между указанными элементами позвол ет исключить всевозможные сбои в работе устройства и установить менее жесткие требовани  к длительности запускающих импульсов. 3 ил. сл ISD оо 00 00 Фиг.1

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в устройствах распределени  им- гульсов, системах синхронизации и управлени  .

Цель изобретени  - повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема распределител  импульсов дл  отрицательных основных тактов; на фиг, 2 - временна  диаграмма его работы (без учета задержек элементов ); на фиг. 3 - функциональна  схема распределител  импульсов дл  положительных основных тактов.

Распределитель импульсов содержит сдвигатель 1 импульсов, элементы И-НЕ 2-7, формирующие основные такты , блок 8 синхионизации, D-триггеры 9-14, элементы И 15-17, выходные шины 18-23 основных тактов, выходные шины 24-29 перекрывающихс  на полпериода тактовых импульсов, выходные шины 30-35 схватывающих тактовых импульсов, шину 36 начальной установки , шину 37 тактовых импульсов, вход 38 запуска.

Сдвигатель 1 импульсов,представл ющий собой регистр сдвига, осуществл ет сдвиг единицы (с перекрытием или без) и обеспечивает на выходных шинах 24-29 последовательность перекрывающихс  на полпериода тактовых импульсов, элементы И-НЕ 2-7, замкнутые в кольцо, формируют основные не,перекрываю1циес  (с гарантированным минимальным зазором, равным задержке элемента И-НЕ) тактовые импульсы (такты) на выходных шинах 18-23, блок 8 синхронизации преобразует последовательность входных тактовых импульсов с шины 37 и две инверсные последовательности тактовых импульсов, которые осуществл ют синхронизацию (сдвиг) сдвигател  1 импульсов и стробирование соответствующих основных тактов, формируемых на элементах И-НЕ 2-7. При этом последовательность тактовых импульсов с первого выхода блока 8 синхронизации стробирует нечетные такты, а с второго выхода -.четные такты. При другой организации сдвигател  1 импульсов, например, однотактном регистре сдвига блок 8. синхронизации выполн ет функцию буферных усилителей.

12

, fO

f5

20

25

98887;

Стробироиани : основных гактов nxofj- ной последовательностью тактовых m-t- пульсов осуществл етс  с целью исключени  из длительности формируемых тактов времени задержки переключени  триггеров сдвигател  1, что обеспечивает меньший разброс тактов по длительности . Триггеры 9-14 запоминают факт формировани  предьщущего такта по установочному входу S по началу предыдущего такта и разрешают формирование следующих двух тактов, стробиру  (разреша ) их на элементах И-НЕ 2-7. Например, D-триггер 10 устанавливаетс  по входу S в состо ние 1 при формировании первого такта (отрицательный) на выходе элемента И-НЕ 2 и разрешает формирование второго и третьего тактов на выходах элементов И-НЕ 3 и 4. После формировани  такта по номеру на две единицы большего номера запомненного такта триггеры 9-14 сбрасываютс  в исходное состо ние О по входам синхронизации С, так как на информационных входах D D-триггеров посто нный сигнал Const от общей шины. В этом состо нии D-триггеры 9-14 запрещают формирование стробируемых ими тактов в течение формировани  последующих тактов. Продолжа  предыдущий пример, D-триггер 10 сбрасываетс  в исходное положение по окончании (заднему фронту) третьего такта 35 на выходе элемента И-НЕ 4. .После

этого он нулевьпу потенциалом запрещает формирование (ложное) второго и третьего тактов в течение формировани  последующих тактов. На выходных шинах 30-35 с выходов D-триггеров 9-14 формируетс  последовательность перекрывающихс  охватывающих тактовых импульсов. Установка по входу-S первого D-триггера9 и последнего D-триггера 14 осуществл етс  через элементы И 15-16. Начальна  установка распределител  импульсов осуществл етс  сигналом низкого уровн  (отрицательный) на шине 36 начальной установки, которьш подаетс  на входы начальной установки сдвигател  1 импульсов и D-триггеров 10-13 (входы R). Первый D-триггер 9 и последний D- риггер 14 в отличие от других триггеров и сдвигател  1 в исходное положение устанавливаютс  от шины 36 через элементы И 15-16. Запуск распределител  импульсов осу30

50

55

3

щсс.твл етс  положительным сигналом на входе 38 запуска, который, совпада  на элементе И 17 с инверсным выходом триггера второго разр да сдвигател  1, поступает с выхода элемента И 17 на информационный вхо первого разр да сдвигател  1.

Распределитель импульсов работае в двух режимах: ждущем (разомкнутом , и замкнутом (циклическом),

В ждущем режиме (фиг. 2, интервал А-Б) на вход 38 распределител  подаютс  положительные запускающие импульсы. В исходное положение распределитель устанавливаетс  по сигнлу начальной установки на шине 36. При этом триггеры сдвигател  1 импульсов устанавливаютс  в О, D-триггеры 10-13-в О, а D-тригге- ры 9 и 14 - в 1. В исходном положении элементы И-НЕ 2-7 блокированы соответствующими выходами разр дов сдвигател  1 импульсов, а элементы И-НЕ 3-7 дополнительно блокированы D-триггерами 10-13. После прихода положительного запускающего импульс на вход 38 по ближайшему переднему фронту синхроимпульса с первого выхода блока 8 синхронизации первый разр д сдвигател  1 переключаетс  в 1. Со сдвигом в полпериода по ближайшему импульсу на шине 37 на выходной шине 18 первого юсновного такта по вл етс  тактовый импульс, Также со сдвигом в полпериода по переднему фронту ближайшего импульса с второго блока В синхронизации второй разр д сдвигател  1 переключаетс  в 1. Таким образом, на выходных шинах 24-29 сдвигател  1 формируетс  последовательность перекрывающихс  на полпериода импульсов а на выходных шинах 18-23 элементов И-НЕ 2-7 формируетс  последовательность основных отрицательных тактов с гарантированным минимальным (одна задержка логического элемента И-НЕ) интервалом. В конце цикла сдвигатель 1 приходит в исходное положение. Пер вьй такт на выходе элемента И-НЕ 2 передним фронтом устанавливает D-триггер 10 в единичное состо ние по входу S, а задним фронтом сбрасывает в О D-триггер 14 по входу С. D-триггер 10 снимает блокировку второго и третьего тактов на элементах И-НЕ 3 и 4,а триггер 14 блокирует первый и последний такты на элеменO

5

0

5

88874

тах И-НЕ 2 и 7. Следовательно, после окончани  первого такта неблокирован- ным остаетс  только второй такт, который должен формироватьс  в следую- 5 щем за первым тактом полпериоде. Остальные такты блокированы либо соответствующими Б-триггерами 11-14, либо разр дами сдвигател  1, либо и теми, и другими вместе. По заднему фронту второго такта с выхода элемента 3 D-триггер 9 переключаетс  в нулевое состо ние, блокиру  первый и второй такты, а D-триггер 11 переключаетс  в единичное состо ние по переднему фронту второго такта по входу S, снима  блокировку с элементов И-НЕ 4 и 5 и т.д.

Таким образом, в каждый момент времени (имеетс  в виду врем  в течение полпериода импульсов входной тактовой последовательности) разрешаетс  формирование только одного такта. Остальные блокированы одновременно несколькими сигналами, что существенно повышает надежность в работе распределител  импульсов, так как веро-  тность одновременного сбо  (переключение в единичное состо ние) блокирующих триггеров (обычно два) и сдвигател  1 существенно меньше. .

На фиг. 2 в интервапе А-Б показана сбойна  ситуаци  (незаштрихованные импульсы), когда одновременно с переключением п того разр да сдвигате- 5 л  1 переключаетс  в единичное состо ние и первый разр д. Далее возник- ша  ложна  единица распростран етс  через все разр ды сдвигател  1. В отличие от известного распределител , где аналогична  ситуаци  привела бы к формированию ложных тактов на выходах элементов И-НЕ 2-7 (показаны пунктирными лини ми), в предложенном распределителе такой сбой не вызывает по влени  ложных тактов на тех же выходах, так как они блокированы соответствующими триггерами. Другие сбойные ситуации рассмотрены в замкнутом режиме.

На выходных шинах 30-35 D-тригге- ров 9-14 (фиг. 2) формируетс  последовательность перекрывающихс  охватывающих тактовых импульсов за счет

0

0

5

0

того, что каждый схватывающий тактовый импульс формируетс  от начала предыдущего основного такта и от конца последующего основного такта. Таким образом, длительность охватыва

ющего тактового импульса равна трем полпериодам входной тактовой последовательности импульсов.

Запуск сдвигател  1 осуществл етс  сигналом с выхода элемента И 17, который подаетс  на информационный вход первого разр да сдвигател  1 и  вл етс  конъюнкцией сигнала запуска на входе 38 и сигнала с инверсного выхода второго разр да сдвигател  1. Это необходимо дл  ослаблени  ограничений на длительность запускающего импульса и дл  функционального ограничени  сигнала запуска в обоих режимах работы распределител  импульсов .

Как видно из диаграммы (показано пунктиром), при длительности импульса запуска более периода импульсов входной последовательности, что также справедливо при замкнутом режиме работы, когда выходна  шина 35 соедин етс  с входом 38 запуска, дл  предотвращени  повторного запуска сдви- гател  сигнал запуска на входе 38 укорочиваетс  сигналом с инверсного выхода второго разр да сдвигател . Таким образом, надежный запуск осуществл етс  с помощью полученных охватывающих тактовых сигналов и тактового импульса со сдвигател  1 минимальными средствами (один элемент И 17). В качестве сдвигател  1 импульсов может быть использован любой известный однотактный регистр сдвига. В этом случае блок 8 синхронизации представл ет собой буферные усилительные элементы, а сигналы с шины тактовых импульсов, первого и второго выходов блока 8 синхронизации , а также первый и второй входы синхронизации сдвигател  1 функционально одинаковы.

В замкнутом (циклическом) режиме выходна  шина 35 соедин етс  с вхдом 38 запуска (фиг. 2, интервал В-Г). Запуск распределител  импульсов в этом режиме осуществл етс  по окончанию сигнала начальной установ на шине 36i Работа распределител  импульсов в замкнутом режиме в осноном аналогична работе в разомкнутом режиме. Отличие заключаетс  в том, что в конце цикла сдвигатель 1 импульсов не устанавливаетс  в исходн положение, а вновь запускаетс  аналгично предьщущему циклу по сигналу с выхода D-триггера 14 через элеме

5

0

5

у з-.

40

45

50

55

И 17 (фиг. 2, интервал В-Г, 1-й, 2-й и 3-й циклы). Така  схема запуска исключает распространение сбойной ситуации (ложные единицы) из цикла в цикл (фиг. 2, интервал В-Г, 1-й и 2-й циклы, незаштрихованные импульсы). Блокировка сбойных ситуаций в сдви- ателе 1 в замкнутом режиме аналогична разомкнутому режиму (фиг. 2; 1-й цикл). Сбойна  ситуаци  в D-триг- герах 9-14 также возможна (фиг. 2; 2-й цикл, незаштрихованный импульс). И в этом случае на выходе основных тактов не по вл ютс  ложные такты. Сбои D-триггеров также не распростран ютс  из цикла в цикл. В третьем цикле временной диаграммы показана ситуаци , котора  может возникнуть в сдвигателе 1 при сбое всех его триггеров в состо нии 1 (остановка сдвигател ), В этом случае на выходе основных тактов также не по в тс  ложные такты, а функции сдвигател  будут выполн ть D-триггеры 9-14.

Таким образом, существенно увеличиваетс  надежность распределител  импульсов при наиболее веро тных сбо х типа записи лишней 1.

Распределитель импульсов (фиг. 3) работает аналогично распределителю (фиг. 1), только обеспечивает положительные основные такты.

Предлагаемый распределитель импульсов обеспечивает расширение функциональных возможностей за счет формировани  дополнительной последовательности тактовых импульсов, охватывающих основные такты гарантированными интервалами с обеих сторон, что особенно существенно при управлении запоминающими устройствами, а также за счет менее жестких требований к длительности запускающего импульса в разомкнутом режиме, позвол ющих без дополнительных устройств осуществл ть запуск распределител .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Распределитель импульсов, содержащий N-разр дный сдвигатель импульсов, N последовательно соединенных элементов И-НЕ, замкнутых в кольцо, и блок синхронизации, вход которого соединен с шиной тактовых импульсов и с входами нечетных элементов И-НЕ, первьй выход соединен с входами четных элементов И-НЕ и первым входом синхрони

   71

   зации сдвигател  импульсов, второй выход соединен с вторым входом синхронизации сдвигател  импульсов, а выходы разр дов сдвигател  импульсов соединены с выходными шинами и с входами соответствующих элементов Й-НЕ, выходы которых подключены к соответствующим выходным шинам, при этом вход начальной установки сдвигател  импульсов подключен к шине на чальной установки распределител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и расширени  функциональных возможностей, в него введены N D-триггеров и три элемента И, причем входы синхронизации D-триггеров, начина  с первого и до (N-l)-ro, соединены с выходами элементов И-НЕ, начина  с второго и до N-ro соответственно, а вход синхронизации N-ro D-триггера соединен с йыходом первого элемента И-НЕ, при этом установочные входы D-триггеров , начина  с второго и до (N-l)-ro соединены с выходами элементов И-НЕ, начина  с первого и до (N-2)-ro ср

   ответственно, а входы D всех D-триг

   8

   геров подключены к общей шине, выходы D-триггеров, начина  с первого и до (N-l)-ro, подключены к соответствующим выходным шинам и к входам двух элементов И-НЕ каждый, начина  с первого и второго, продолжа  с вторым и третьим и до (N-l)-ro и N-го соответственно, а выход N-го

   10

   15

   20

   25

   D-триггера подключен к соответствующей выходной шине и к входам первого и N-ro элементов И-НЕ, вход запуска распределител  импульсов подключен к входу первого элемента И, второй вход - соторого соединен с инверсным выходом второго разр да сдвигател  импульсов, а выход - с информационным входом первого разр да сдвигател  импульсов, установочные входы первого и N-ro D-триггеров соединены с выходами второго и третьего элементов И соответственно, первые входы которых соединены соответственно с выходами N-ro и (N-l)-ro элементов ИНЕ, а вторые входы - с шиной начальной установки и входами начальной установки D-триггеров, начина  с второго и до (N-l)-ro,

   37