SU1406561A1 - Устройство дл расширени временных интервалов - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано , в частности, в системах автоматизации и управлени  экспериментом . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  расширени  длительности импульсов, а также возможности внешнего управлени  входной последовательностью импульсов i Устройство содержит генератор 12 импульсов, делитель 14 частоты, счетчик 20 импульсов, элементы ИЛИ 18 и 21, формирователи 7 и 25 импульсов, элементы И 5., 6, 9, 13, 15...17, и 22...24 и счетный триггер 10. Введение счетного триггера 11, работающего по срезу импульса, и особенность его включени  в схеме совместно со счетным триггером 10, работающим по переднему фронту импульса , дало возможность расширени  как временного интервала, так и длительности импульсов. Кроме того, введение в схему регистра 4, элементов И 13, 15, 17 и 22...2.4, элемента НЕ 8, элементов ИЛИ 26 и 27 позволило управл ть входной последовательностью импульсов. 3 ил. I (Л

Description

О)

ел

О)

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано , S частности, в системах автоматизации и управлени  эксперимен- том,

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства -за счет обеспечени - рас-, ширени  длительности импульсов, а также возможности внешнего управлени  входной последовательностью импульсов . На фиг. 1 представлена функцио нальна  схема устройства дл  расши- рени  временных интерваловj на фиг,2 i -и 3 - временные диаграмм), по сн ю-- I пще работу устройства. : Устройство дл  расширвни  времен- : ных интервалор содержит входную ши- i ну 1, шину 2 управлени , выходную Мишину 3, регистр А-, элементы И 5, 6,, формирователь 7 импульсов, элемент I НЕ 8, элемент И 9, счетные триггеры : 10, 11, генератор 12 импульсов, эле- : мент И 13, делитель 14 частоты, эле- ; менты И 15-17, элемент ИЛИ 18, эле- : мент 19 задержки, счетчик 20 импуль- ; сов, элемент ИЛИ 21, элементы И 22- I 24, формирователь 25, элементы i ШШ 26, 27, блок 28 начальной уста- I ковки. I Выход элемента ИЛИ 27 соединен с

выходной шиной 3, а первый вход под- ключей к выходу элемента Е 22, I В2СОД которого соединен с выходом триггера 10 и первым входом элемента I И 15, выход которого подключен к сум мирзтсщему входу счетчика 20 импульсов , а второй вход соединен с выхо- дом генератора 12 импульсов и первь1м входом элемента И 13, выход которого через делитель 14 частоты подключей к вычитающему входу счетчика 20 импульсов, выходы которого через элемент ИЛИ 21 соединены с первым входом элемента И 24, выход элемента НЕ 8 подключен к первому входу элемента И 9. пр мой и инверсный выхо--- ды триггера 11 соединены соответст- венно с вторым входом элемента И 13 и R-BXOдом триггера -10, а R-вход триггера 11 подключен к первым входам элементов И 24, 23, выход элемента И 23 соединен с одним из вхо- дов элемента ШШ 26, другой вход которого через ф ормирователь 25 импульсов подключен к выходу элемента И 24, а выход соединен с рторым

входом элемента ИЛИ 27, третий вход которого подключен к выходу элемента И 5, первый вход которого соединен с первым входом элемента И 6 и входной шиной 1, а второй вход подключен к первому выходу регистра 4, входы которого соединень с шиной 2 управлени , а второй выход подключен к вторым входам элементов И 6,9, выход элемента И 6 соединен с первым входом элемента И 16, через формирователь 7 импульсов.- с первым входом элемента И 17, второй вход которого подключен к второму входу эле- мента И 24, третьему выходу регистра 4 и входу элемента НЕ 8, а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ 18, выход которого подключен к счетным входам триггеров 10, 11 и через элемент 19 задержки - к второму , входу элемента И 22, второй вход элемента ИЛИ 18 соединен с выходом элемента И 16, второй вход которого подключен к выходу элемента И 9 и второму входу элемента И 23,

Устройство работает следующим обраэом. .

Сначала, при включении питани , блок 28 приводит в исходное положени регистр 4, реверсивный счетчик 20 и счетные триггеры 10, 11. В результате в исходном состо нии на всех выходах регистра 4, реверсивного счетчика 20 и пр мых выходах триггеров 10 11 - логические нули. Сигнал с. выхода генератора 12 импульсов не проходит ни на суммирующий вход реверсивного счетчика 20, .ни на вход делител  14. частоты, так как на первом -входе элемента И 15 и втором входе элемента И 13 имеютс  логические нули. С выхода элемента ИЛИ 21 поступает логический нуль на первые входы элемента.И 23, элемента И 24 и на R-вход триггера 11.

С помощью трехразр  дного регистра 4 производитс  организаци  режимов работы.

1. При занесении в регистр 4 кода 011 происходит расширение временного интервала импульсов. На фиг. 2 представ-лены временные диаграммы работы устройства в данном режиме. На втором входе элемента И 5 - логический ноль, на втором входе элемента И 6 логическа  единица и на входе элеме нта НЕ 8 - логическа  единица, соответственно на выходе элемента

HE 8 - логический ноль и на выходе элемента И 9 - логический ноль, который поступает на второй вход элемента И 16 и на второй вход элемен- та И 23. Логическа  единица, присутствующа  на входе элемента НЕ 8, подаетс  на второй вход элемента И и на второй вход элемента И 24. На выходе элемента ИЛИ 18 - логический ноль, который присутствует на входе элемента 19 задержки и на счетных входах триггеров 10, 11.

Пусть теперь на объединенные входы элементов И 5 и 6 поступает импульс, фиксирующий начало временного интервала (фиг. 2а), Этот импульс поступает на выход только элемента И 6, поскольку на втором входе элемента .И 5 стоит запрет - логический ноль с первого выхода регистра . С выхода элемента И 6 импульс поступает на вход формировател  7 импульсов и на первый вход элемента И 16. .С выхода формировател  7 импульсов короткий импульс поступает на первый вход элемента И 17, но, поскольку на втором входе элемента И 17 - логическа  единица, а на втором входе элемента И 16 - логический ноль, то на выходе элемен та ИЛИ 18 по вл етс  короткий импуль пришедший с выхода элемента И 17.

С выхода элемента ИЛИ 18 короткий импульс (фиг. 2в) поступает на вход .элемента 19 задержки и на счетные входы триггеров 10, 11. Счетный триггер 10 срабатывает по переднему фронту импульса, а счетный триггер

11- по срезу импульса.

По переднему фронту первого входного импульса срабатьшает счетный триггер 10. На его пр мом выходе по вл етс  логическа  единица (фиг.. 2д) , поступающа  на первый вход элемента И 22, разреша  прохождение задержанного (задержка должна быть больше времени переключени  триггера 10) первого входного импульса (фиг. 2г) через элемент И 22 (фиг. 2е) и элемент ИЛИ 27 на выходную шину устройства 3 (фиг. 2л), фиксиру  тем самым начало отсчета преобразованного входного сигнала. С этого момента с выхода генератора

12импульсов поступают импульсы час

тоты fp через элемент И 15 и на суммирующий вход счетчика 20. По срезу первого входного импульса счетный

триггер 11 не срабатывает, поскольку на его установочном входе в ноль еще находитс  логический нуль с выхода элемента ИЛИ 21 (задержка на врем  переключени  элементов 10, 15, 20, 21, срабатывающих друг за другом, больше, чем длительность импульса на счетных входах триггеров), а установочный вход триггера  вл етс  приоритетным. И лишь только с записью первого импульса в реверсивный счетчик 20 на выходе элемента ИЛИ 21 по вл етс  логическа  единица (фиг. 2и), разреша  работу счетного триггера 11 по счетному входу, эта единица поступает также на первые входы элементов И 23, 24. По переднему фронту второго входного импульса счетный триггер 10 перебрасываетс  в нулевое состо ние, тем самым запреща  прохождение импульсов нн cyммиpyюш й вход счетчика 20, и запрещает прохождение второго входного импульсга на выходную шину устройства .

За это врем  в реверсивном счетчике 20 зафиксировано число импульсов N, f g. f 3 .

По срезу второго импульса сраба- бывает счетный триггер 11, при этом на его пр мом выходе по вл етс  сигнал логической единицы (фиг. 2 ж), поступающий на второй вход элемента И 13, а на инверсном выходе - сигнал логического нул , который поступает на R-вход триггера 10, запреща  тем самым переброс триггера : ДО конца преобразовани  входными сигналами. Теперь импульсы с генератора 12 поступают через элемент И 13 на делитель 14 частоты. На вычитающий вход реверсивного счетчика 20 при этом начинают поступать импульсы с частотой

F - fo .

1 j ЭТИ импульсы продолжают пос

тупать до тех пор, пока реверсивный счетчик 20 не возвратитс , в исходное нулевое состо ние. Тогда на выходе Q элемента ИЛИ 21 по вл етс  логический ноль, поступающий на установочный вход в ноль счетного триггера 11, перевод  его в нулевое состо ние. При этом логический ноль на пр мом выходе триггера 11 запрещает прохоладение импульсов на вход делител  14 частоты , а логическа  единица на инверсном выходе поступает на R-вход триггера 10., тем самым разрешает его работу

по счетному входу в следующем цикле Кроме того, логический перепад с единицы в ноль на выходе элемента ИЛИ 21 поступает на вход формировател  импульсов 25 через элемент И 24. На выходе формировател  импульсов 25 по витс  узкий импульс, поступающий через элемент ИЛИ 26 (фиг, 2к) и элемент ИЛИ 27 на выходную шину устройства 3, фиксиру  конец форМИ зовани  расширенного временного интервала. Таким образом, из счетчика 20 вычитаетс  число импульсов

N,

в6ГХ1 1 t Тех

+ fex

(k + 1),

feb,x kTex тогда k1-7, k1 k 1,

где I BJI - длительность расширенного временного интервала,

2, При занесении в регистр 2 кода 010 происходит расширение длительности входного импульса t g, На фиг,3 ; представлены временные диаграммы работы устройства в, этом режиме. При этом на втором входе элемента И 5 - логический ноль, на втором входе элемента И 6 и на первом входе элемента И 9 - логическа  единица и на входе элемента НЕ 8- логический нуль, на выходе НЕ 8 - логическа  единица, таким образом, на выходе элемента И 9 также логичес ка  единица, поступающа  на второй вход элемента И 23 и на второй вход элемента И 16, Логический ноль, присутствующий на третьем выходе регистра (выход элемента НЕ 8),поступает на второй вход элемента И 24 и на второй вход элемента И 17,

В результате через элемент И 6 (фиг, 36), И 16, ИЛИ 18 на входе элемента 19 задержки (фиг, Зг) и на счетных входах триггеров 10, 11 по вл етс  первый импульс из входной последовательности импульсов (фиг, Зв), поступающей на объединенные входы элементов:И 5 и 6 (фиг,3г) ,

По переднему фронту этого импульса Срабатывает счетный триггер 10 (фиг, Зд), С по влением единицы на его пр мом выходе по вл етс  логическа  единица на, выходной шине устройства 3 (фиг, 3 л). Реверсивный счетчик 20 начинает работать в ре

жиме суммировани , С по влением первой единицы на выхода,; реверсивного счетчика 20 логическа  единица по-  вл етс  на выходе элемента ИЛИ 21

(фиг,3 и) и через элемент И 23, элемент ИЛИ 26 (фиг, Зк) поступает на второй вход элемента ИЛИ 27 и таким образом на выходную шину устройства 3,

По окончании входного импульса по его срезу срабатывает счетный триггер 11 (фиг, Зж), разреша  сигналом логической единицы со своего пр мого выхода прохождение импульсов с генератора 12 на вход делител  14 частоты. Сигнал логического нул  с инверсного выхода триггера 11 поступает на R-вход триггера 10, сбрасыва  его в нулевое состо ние, Счетчик 20 прекращает работу в режиме суммировани  и начинает работу в режиме

вычитани  с частотой f:, тр, «Хот 

на выходе элемента И 22 (фиг, 3 е) по вилс  логический ноль с перехо- .дом счетного триггера 10 в нулевое состо ние, на выходной шине устройства продолжает сохран тьс  уровень

логической единицы за счет.единицы, присутствующей на втором входе элемента ИЛИ 27, Число импульсов, накопленное в режиме суммировани , равно

N, f o-t ц.вх .

Счетчик 20 будет вычитать до тех

пор, пока на его выходах по в тс  все нули, тогда на выходе элемента И 21 по витс  логический нуль, который через элемент И 23, элемент ИЛИ 26, элемент ИЛИ 27 поступит на выходную шину устройства 3, фиксиру  тем самым конец формировани  расширенного импульса. Кроме того, ноль с

выхода эламента ИЛИ 21 сбросит триггер 11 в нулевое состо ние и подго- товит устройство к следующему циклу.

Число вычитаемых импульсов Nj г X f М N

- U QAJIC 4 4

H.etmi 1 t,, а,, kl k

тогда t g, kl

2

H.8X - 1 + 1.

3, При занесении в регистр 3 кода 100 логическа  единица имеетс  только на втором входе элемента И 5, Поэтому входна  последовательность импульсов поступает через элемент И 5 напр мую на второй вход элемента ИЛИ 27 и через него - на .выходную щину устройства 3 без изменений. При

этом остальна  часть схемы устройства в работе участи  не принимает. Таким образом, данное устройство позвол ет управл ть входной последовательностью импульсов - расширение временного интервала, расширение длительности импульсов (изменение скважности) или прохождение на выход устройства без изменений. При этом изменение режимов работы устройства может быть произведено автоматически - занесением соответствующего кода из ЭВМ в регистр устройства или вручную - с помощью перемычек и тумблеров.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  расширени  временных интервалов, содержащее первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, а первый вход .подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом счетного триггера и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к Суммирующему входу счетчика импульсов, а второй вход соединен с выходом генератора импульсов и первым входом третьего элемента И, выход которого через делитель частоты подключен к вычитающему входу счетчика импульсов, выходы которого через второй элемент ИЛИ соединены с первым входом четвертого элемента И, а также формирователь импульсов и элемент НЕ, выход которого подключен к первому входу п того элемента И, отличающее с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него дополнительно введены п ть элементов И, два элемента ИЛИ, формирователь импульсов, элемент задержки , регистр и счетный триггер.

   065618

   пр мой и инверсный выходы которого Соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И и R-входом основного счетного триггера, а R-вход подключен к первым входам четвертого и первого дополнительного элементов И, выход последнего из которых соединен с одним из входов

   10 первого дополнительного элемента

   ИЛИ, другой вход которого через мирователь импульсов подключен к выходу четвертого элемента И, а выход соединен с вторым входом первого

   15 элемента ИЛИ. третий вход которого подключен к выходу второго дополнительного элемента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего дополнительного элемента И и .

   20 входной шиной, а второй вход подклю- .чен к первому выходу регистра, входц которого соединены с шиной управлени , а второй выход подключен к вторым входам п того и третьего допол25 нительного элементов И, выход последнего из которых соединен с п ервым . входом четвертого дополнительно1 о элемента И и через дополнительный формирователь импульсов - с первым

   30 входом п того дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к второму входу четвертого элемента И, третьему выходу регистра и входу элемента НЕ, а выход Ьоединен с первым входом второго дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетным входам триггеров и через элемент задержки - к второму входу первого элемента И, при этом

   .Q второй вход второго дополнительного элемента ИЛИ соединен с выходом четвертого дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к. выходу п того элемента И и второму .

   дс входу первого дополнительного эле35

   мента И.

   JJciii :Т4 3Г1

   tj 4i 00

   ft f 1

   i c «:

   ее Си

   1