SU1755271A1 - Устройство дл синхронизации асинхронных сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  синхронизации устройств автоматики и вычислительной техники. Устройство обеспечивает синхронизацию входной асинхронной последовательности переменного периода с соответствующими разрешенными интервалами времени. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  синхронизации с переменным периодом. Цель достигаетс  за счет введени  триггера, элемента И-НЕ, элемента НЕ 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  синхронизации устройств автоматики и вычислительной техники.

Известно устройство дл  синхронизации импульсов, содержащее два триггера, п ть элементов И и два инвертора.

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что оно не может обеспечить момента выдачи и сн ти  выходных тактовых импульсов по входному асинхронному сигналу в соответствующие разрешенные интервалы времени, что нередко необходимо в устройствах автоматики и вычислительной техники дл  фазовой синхронизации устройств, обменивающихс  информацией, но работающих с различными частотами тактовых импульсов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  фазовый синхронизатор, содержащий задающий генератор, Ьлок из п последовательно соединенных элементов задержки , выполн ющий функции формировател  импульсных последовательностей , п элементов И, п триггеров и элемент ИЛИ, причем выход задающего генератора соединен с входом первого элемента задержки, выходы блока элементов задержки с первого по п-и соединены с синхровходом соответствующих триггеров, J-вход n-го триггера соединен с инверсным выходом первого триггера, J-вход 1-го триггера, где о., (n-1)t соединен с инверсным выходом (i+1)- го триггера, К-входы триггеров соединены с шиной нулевого потенциала

Ј

XI

сл ел ю

м

синхронизатор, входы сброса в О триггеров - с входом запуска синх- рони лтора, инверсные выходы триггеров с первого по n-й соединены с первыми входами соответствующих элементов И, пр мой выход первого триггера соединен с вторым входом n-го элемента И, пр мой выход j-ro триггера, где j 2,,с.,п, соединен с вторым входом (j-l)-ro элемента И, третий вход n-го элемента И соединен с первым выходом блока элементов задержки, третий вход i-ro элемента И соединен с (1+1j-м выходом блока элементов задержки, выходы элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом синхронизатора.

Зто устройство обеспечивает строго фиксированную величину временного сдвига переднего фронта первого импульса вырабатываемой на выходе последовательности тактовых импульсов относительно переднего фронта запускающего импульса, но также не может обеспечить моменты выдачи и сн ти  выходных тактовых импульсов по входному асинхронному сигналу в соответствующие разрешенные интервалы времени с

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  синхро- низации входной асинхронной последовательности переменного периода с соответствующими разрешенными интервалами времени.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  синхронизации асинхронных сигналов, содержащее тактовый генератор, распределитель импульсов, n-триггеров (где - число разр дов группы выходов распределител  импульсов), элемент ИЛИ и группу из п элементов И, причем выход тактового генератора соединен с тактовым входом распределител  импульсов, R-входы п триггеров

0

5

первым входом элемента И, второй вход которого соединен с (2п+1)-м выходом распределител  импульсов, выход элемента И  вл етс  выходом устройства, пр мые выходы триггеров соединены с входами элемента ИЛИ, инверсный выход j-ro триггера (j 1,с.п-1) соединен с соответствуюЩим входом каждого элемента И группы , исключа  j-й и (j+l)-fi, инверсный выход n-го триггера соединен с последним входом каждого элемента И с второго по (п-1)-й груп5 пы, первый J-вход 1-го триггера соединен с i-выходом первой группы распределител  импульсов, вторые J-входы которых объединены и подключены к входу асинхронной последовательности устройства, третий J-вход n-го триггера соединен с выходом первого элемента И группы, третий J-вход j-ro триггера соединен с выходом (j-fl)-ro элемента И группы, синхровходы триггеров соединены с выходом тактового генератора, первый К-вход 1-го триггера соединен с i-ым выходом второй группы распределител  импульсов, вторые К0 входы триггеров Соединены между

собой и с выходом (п+1)-го триггера, синхровход которого  вл етс  входом разрешени  работы устройства, а вход сброса в нуль соединен с выхо5 дом элемента И-НЕ, входы которого соединены с инверсными выходами п триггеров,

Благодар  введению (п+1)-го триггера , элемента И-НЕ и св зи между

0 ними, а также св зей между выходами распределител  импульсов и первыми J-K-входами п триггеров, между инверсными1 выходами птриггеров с одной стороны и входами с второго по

5 (п-1)-й группы из пэлементов И и входами,элемента И-НЕ - с доугой, св зей между выходами п элементов И и третьими J-входами птриггеров и св зи между пр мым выходом (п+1)-го

соединены с входом начальной устайов- 50 триггера и вторыми К-входами п тригки распределител  импульсов, который  вл етс  входом начальной установки устройства, инверсный выход 1-го (триггера (.о.п) соединен с . первым входом 1-го элемента И труп- , пы, введен (п+1)-й триггер, элемент И-НЕ и элемент И, причем выход элемента ИЛИ соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с

геров обеспечиваетс  расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  синхронизации входной асинхронной после- довательности переменного периода с соответствующими разрешенными интервалами времени.

На фиг.1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг.2

один из вариантов временных диаграмм по сн ющих работу.

Устройство дл  синхронизации асинхронных сигналов содержит тактовый генератор 1, распределитель 2 импульсов, триггеры , (п + 1)-й триггер 4, группу элементов И 5П, элемент И-НЕ 6, элемент ИЛИ 7, элемент НЕ 8, элемент И 9, выход II0 устройства, вход 11 начальной установки устройства, вход 12 асинхронной последовательности устройства , вход 13 разрешени  работы устройства, выходы 14 первой группы выходов распределител  2 импульсов, выходы 15 15п второй группы выходов распределител  2 импульсов, (2п + 1)-й выход 16 распределител  2 импульсов.

Выход тактового генератора 1 соединен с синхровходами триггеров 3п и с первым входом распределител  2 импульсов, второй вход которого соединен R-входами триггеров 3,|- Зп и с входом 11 начальной установки устройства. Выходы 1 первой группы выходов распределител  3 импульсов соединены соответственно с первыми J-входами триггеров Зц- Зп, выходы 15 п второй группы выходов - с первыми К-входами триггеров 3 Зп Вторые J-BXO- ды триггеров 3,- 3п соединены с входом 12 асинхронной последовательности устройства, а вторые К-входы - с выходом триггера 4„ Третий J-вход триггера 3ц соединен с выходом элемента И 5 третий J-вход триггер 3J (где j 1,..(п - 1)) соединен с выходом элемента И . Инверсные выходы триггеров 3f 3 ц соединены с входами элемента И-НЕ 6„ Кроме того , инверсный выход триггера 3j coe- диЯен с соответствующим входом каждого элемента И 5| - И 5п- исключа  элемент И 5j4-i a инверсный выход триггера Зп соединен с последним входом каждого элемента И И 5П. Пр мые входы триггеров Зц соединены с входами элемента ИЛИ 7, выход которого соединен через элемент НЕ 8 с первым входом элемента И У, второй вход которого соединен с выходом 16 распределител  2 импульсов , а выход  вл етс  выходок 10 устройства, вход 13 разрешени  работы которого соединен с синхро- входом триггера , вход cbpoca в

нуль которого соединен с выходо11 элемента И-НЕ Ь.

Устройство работает следующим образом.

На вход 11 начальной установки устройства подаетс  сигнал, obecne- чивающий на выходах распределител  2 импульсов и на пр мых выходах

Q триггеров 3 4 3 у, состо ние 0м. Триггер 4 также находитс  а состо нии

После сн ти  сигнала начальной установки на входе 11 устройства

5 распределитель 2 вырабатывает последовательности импульсов на выходах Й,|- 1, соответствующих разрешенным интервалам прив зки входного асинхронного сигнала (фиг.2, диаграм0 мы ), а на выходах 15«- 15ц - последовательности импульсов, соответствующих разрешенным интервалам прив зки входного сигнала разрешени  работы устройства (фиг.2,

5 диаграмммы 1ЬП).

До подачи асинхронного сигнала по входу 12 устройства триггеры 3ц - 3 г, и триггер t наход тс  в cbpo- шенном состо нии, так как на вторые

0 JK-входы триггеров 3 3 ц подаетс  О и поступающие на их синхровходы импульсы с выхода тактового генератора 1 не измен ют их состо ни , а на вхол сброса в О триггера h

5 подаетс  О с выхода элемента И-НЕ 6. Гри этом на третьи1 J-входы триггеров Зп подаетс  1 с выходов элементов И S 5Л, тем самым подготавлива  устройство к приему

0 асинхронного сигнала. В это врем  через открытый элемент И 9 на выход 10 устройства подаетс  последовательность тактовых импульсов с выхода 16 распределител  2.

5 На вход 12 асинхронной последовательности устройства подаетс  импульс, передний фронт которого приходит в произвольный момент времени (фиг.2, диаграмма 12), однако при0 в зка асинхронного импульса произойдет в ближайшем разрешенном интервале с выхода распределител  2, так как на все три J-входа триггера 3 в это врем  подаетс 

5 1 и срабатывает он по заднему фронту (фронту 1/0) синхроимпульса, который расположен внутри разрешенного интервала прив зки с выхода распределител  2. В результате.

1755Z71

чего, с инверсного выхода триггера Зп подаетс  О через элементы И 5-2.v n на третьи входы триггеров 3 Зц- тем самым блокиру  срабатывание триггеров 3 1 в слу- чае, если асинхронный импульс по входу 12 устройства будет захватывать два или более разрешенных интервалов прив зки (фиг.2, диаграммы 14(, 14Пг 12). При этом с пр мого выхода триггера 3 и через элемент ИЛИ 7 подаетс  1 на вход элемента НЕ 8, О с выхода которого блокирует прохождение тактовых импульсов через элемент И 9 на выход 10 устройства (фиг.2, диаграмма 10).

На вход 13 разрешени  работы устройства подаетс  импульс в произвольный момент времени, по переднему фронту которого (фронту 1/0) срабатывает триггер 4 (фиг.2, диаграмма 13). Однако работа устройства начинаетс  в соответствующем разрешенном интервале прив зки с выхода 1Ь распределител  2, следующем после разрешенного интервала прив зки с выхода распределител  2, так как на второй J-вход триггера это врем  подаетс  О, а на первый и второй К-входы - 1. и триггер 3 сбрасываетс  по заднему фронту (фронту 1/0) синхроимпульса, который по времени расположен внутри разрешенного интервала с выхода 15 распределител  2. После чего сбрасываетс  триггер k сигналом О с выхода элемента Й-НЕ 6, на входы которого в это врем  подаютс  Т11 с инверсных выходов триггеров 3 - Зп, и через открытый элемент И 9 на выход 10 устройства подаетс  последовательность тактовых импульсов с выхода 16 распределител  2.

В качестве тактового генератора 1 может быть использован кварцевый генератор импульсов, собранный по лю бой схеме. В качестве распределител  2 импульсов может быть применен, например, 2п-разр дный распределитель , выполненный на двоичном счетчике и дешифраторе. Последовательность тактовых импульсов на выходе 46 распределител  2 может быть полумена произвольной (необходимой в каждом конкретном случае) частоты с помощью дешифратора распределител  2 импульсов.

8

Таким образом, предлагаемое ( устройство обеспечивает синхрониза- цию входной асинхронной последовательности переменного периода с соответствующими интервалами времени.

5

5

0

0

5

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  синхронизации асинхронных сигналов, содержащее тактовый генератор, распределитель импульсов, п триггеров (где п - число разр дов группы выходов распределител  импульсов), элемент ИЛИ, группу из п элементов И, причем выход тактового генератора соединен с тактовым входом распределител  импульсов, R--входы п триггеров соединены с входом начальной установки распределител  импульсов, который  вл етс  входом, начальной установки устройства, инверсный выход Ј-«-го триггера (,...,n) соединен с первым входом i-ro элемента И группы, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  синхронизации с переменным периодом, в него введен (п+1)-й триггер, элемент И-НЕ, и элемент И, причем выход элемента ИЛИ соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого

   5 соединен с (2п+1)-м выходом распределител  импульсов, выход элемента И  вл етс  выходом устройства, пр мые выходы триггеров соединены с входами элемента ИЛИ, инверсный

   выход j-ro триггера (,n-l))соединен с соответствующим входом каждого элемента И группы, исключа  j-ый, и (j+lj-й инверсный выход п-го триггера соединен с последним входом каждого элемента И группы с второго по (й-1)-й, первый 1-вход 1-го триггера соединен с i-м выходом первой группы распределител 

   ф импульсов, вторые I-входы которых объединены и подключены к входу асинхронной последовательности устройства , третий I-вход п-го триггера соединен с выходом первого элемента И группы, третий J-вход j-ro триггера соединен с выходом (j+1)-ro элемента И группы, синхровходы триггеров соединены с выходом тактового генератора, первый К-вход iтго триггера соединен с i-м выходом второй группы распределител  импульсов, вторые «-входы триггеров соединены с выходом (п+ 1)-го триггера, синх- ровход которого  вл етс  входом

   17

   -

   1755271 ( Ю

   разрешени  оаботы устройства, выход элемента И-НЕ соединен с входом сброса в О (п + 1)-го триггера, входы элемента И-НЕ соединены с инверсными выходами п триггеров.

   & -2J IS

   40

   Јиг. I