SU777652A1 - Устройство дл формировани синхроимпульсов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано при ироектировании цифровых вычислительных устройств с измен емым быстродействием.

В насто щее врем  при проектировании цифровых вычислительных устройств стрем тс  обеспечить максимальную скорость переработки информации, котора  определ етс  быстродействием элементов, услови ми эксплуатации и алгоритмами преобразовани . Исходи из быстродействи , выбирают временные параметры синхронизирующих (тактирующих) сигналов, которые и задают номинальное быстродействие вычислительного устройства. Так как врем  переработки зависит от алгоритма преобразовани , то целесообразно при переходе от одного алгоритма обработки к другому иметь возможнр сть измен ть параметры сипхроимпульсов.

Известны вычислительные устройства, в которых используетс  двойна  синхронизаци  устройств, обеспечивающа  переработку данных с различным быстродействием 1. Производитс  выбор одной из двух тактовых сеток в зависимости от типа выполн емой инструкции. Дл  этого имеетс  два генератора тактовых импульсов, подключаемых через коммутатор. При выполнении быстрой инструкции подключаетс  более высокочастотный генератор, при выполнении медленной - низкочастотный.

Недостатком таких устройств  вл етс  5 ограниченный диапазон регулировки, так как можно использовать только два тактовых набора импульсов.

Более широкий набор тактирующих сигналов позвол ет реализовать устройство

10 дл  формировани  последовательности внешних сигналов р2. Устройство содержит в каждом канале счетчик времени с дешифратором, схемы И, ИЛИ и формирователь синхроимпульсов.

Недостатком данного устройства  в15 л етс  то, что оно не позвол ет изменить параметры импульсов в процессе работы.

Наиболее полно задача перестройки параметров синхроимпульсов в процессе ра20 боты решена в устройстве дл  формировани  синхроимпульсов 3. Устройство содержит задающий генератор, блок счетчиковдешифраторов , блок фюрмировани  импульсов . К входам блока счетчиков под25 ключен задающий генератор, а к выходам - блок формировани  импульсов.

Это устройство позвол ет измен ть параметры синхроимпульсов в процессе работы , однако оно не позвол ет измен ть 30 фазовые соотнощени , а также длительность каждого синхроимпульса одновременно независимо друг от друга.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей, заключающеес  в возможности изменени  длительности и фазовых соотношений каждого синхроимпульса независимо друг от друга, и сокраш,ение количества оборудовани .

Поставленна  цель достигаетс  , что в состав устройства, содержащего задающий генератор, регистр управлени  и блок формировани , введены регистр сдвига, блок коммутаторов, блок выделени  последнего спада и буферный регистр. Вход регистра сдвига соединен с выходом задающего генератора, а выходы - со входами блока коммутаторов, управл ющие входы которого подключены к регистру управлени , а выходы соединены с входам; формировател  имнульсов. Входы блока выделени  последнего спада соединены с выходами устройства, а выход подключен к входу синхронизации записи регистра управлени  и к входу обнулени  регистра сдвига. Входы буферного регнстра соединены с соответствующими входами устройства , а выходы подключены к входам регистра управлени .

/Введение регистра сдвига нозвол ет получить временную развертку.

Введение блока коммутаторов позвол ет подключать любые пары разр дов сдвигового регистра ко входам запуска и сброса соответствующих формирователей синхроимпульсов. Это дает возможность использовать один регнстр сдвига дл  формировани  всех синхроимпульсов, что значительно позвол ет сократить количество оборудовани  устройства.

Раздельное управление работой каждого коммутатора в блоке коммутаторов дает возможность одновременно и независимо измен ть нараметры всех синхроимпульсов .

Окончание последнего синхроимпульса  вл етс  окончанием такта работы устройства , а введение блока выделени  последнего спада позвол ет автоматически отслеживать этот момент.

Введение буферного регистра позвол ет осуществл ть прием управл ющей информации от ЭВМ на входы устройства в произвольный момент работы устройства.

Регистр сдвига состоит из двух регистров половинной разр дности и двух элементов ИЛИ-НЕ. Вход первого регистра половинной разр дности соединен с выходом задающего генератора, вход второго регистра половинной разр дности - с выходом носледнего разр да первого регистра половинной разр дности. Входы первого и второго регистров ноловинной разр дности подключены к входам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соответственно,

выходы которых подключены к входам записи единицы в первом разр де каждого из регистров половинной разр дности. Общее количество импульсов (коэффициент пересчета), которое может быть сосчитано двум  регистрамн половинной разр дности, равно (т+1)-т при условии, что количество разр дов в каждом из регистров одинпхово и равно т.

1ака  организаци  регистра сдвига позвол ет сократить общее количество разр дов , а следовательно, и количество обору/- ) +1 довани  по сравнению с одноре гистровой схемой, у которой коэффициент пересчета равен количеству разр дов. Наличие регистра сдвига элементов ИЛИ- НЕ св зано с необходимостью восстановлени  еднницы в первом разр де при отсутствии ее на выходах регистра.

Блок выделени  последнего спада состоит из п триггеров и  -входового элемента И-НЕ (п - число выходов устройства ). Единичные входы триггеров нодключены к соответствующим выходам блока. Каждый триггер устанавливаетс  в единичное состо ние по спаду входного импульса , следовательно, в момент окончани  последнего нмпульса окажетс , что все триггеры установлены в единичное состо ние. Этот момент фиксируетс  элементом И- НЕ, ко входам которого подключены выходы всех триггеров, выход элемента И-

НЕ  вл етс  выходом блока и подключен к нулевым входам триггеров.

Структурна  схема устройства представлена на чертеже.

Устройство состоит из задающего генератора }, регистра сдвига 2j блока коммутаторов 3, блока формировани  импульсов -4, блока выделени  последнего спада 5, регистра управлени  6 и буферного регистра 7. Выход генератора i/ соединен с

входом синхронизации 8 блока формирова ни  импульсов 4 и входом синхронизаци сдвига 9 регистра сдвига 2. Выходы последнего подключены к входам блока коммутаторов 3, выходы которого соединены с входами блока формировани  4. Вы ходы блока 4  вл ютс  выходами устройства и соединены с входами блока выделени  последнего спада 5, выход которого подключен к входу обнулени  (10 регнстра

сдвига 2 и входу синхронизации записи jj регистра управлени  6, выходные шины 12, 13 которого нодключены к управл ющим входам блока коммутаторов 3, а входна  щи на }4 через регистр 7 подключена

ко входам устройства.

Регистр сдвига 2 состоит из двух т-разр дных регистров 15 и .16 и двух т-входовых элементов ИЛИ-НЕ 17. Вход регистра 15 соединен с выходом генератора /. Вход

регистра J6 соединен с выходом последнего

разр да регистра 15. Выходы всех разр дов регистров 15 и 16 подключены к входам соответствующих элементов ИЛИ-НЕ 17, выходы которых подключены к входам записи единицы в первый разр д соответствующих регистров. Выходы разр дов регистров 15 и /5  вл ютс  выходами регистра сдвига 2.

Блок коммутаторов 3 состоит из т-входовых коммутаторов dS-21 и двухвходовых элементов И 22, 23. Информационные входы коммутаторов 18, 20 соединены с выходами регистра 15, информационные входы коммутаторов 19, 21 - с выходами регистра 16, управл ющие входы коммутаторов 18, ,19 и коммутаторов 20, 2J - с регистром управлени  6 и шинами 12, 13 соответственно . Выходы коммутаторов 18, 19 подключены к входам элемента И 22, выходы коммутаторов 20, 21 - к входам элемента И 23, а выходы схем 22, 23  вл ютс  выходами блока 3.

Блок формировани  импульсов 4 состоит из п трпггеров 24, единичные и нулевые входы которых соединены с выходами схем 22 и 23 соответственно.

Входы синхронизации записи всех триггеров 24 объединены между собой и подключены к выходу генератора 1. Выходы триггеров 24  вл ютс  выходами устройства .

Блок выделени  последнего спада состоит из п триггеров i25 и  -входового элемента И 26. Единичные входы триггеров 25 соединены с выходами триггеров 24 блока 4, нулевые входы триггеров объединены между собой и подключены к выходу элемента И 36, входы которого соединены с выходами триггеров 25.

Работает устройство следующим образом .

Задающий генератор / вырабатывает пр моугольные импульсы (период следовани  импульсов определ ет дискрет изменени  временных параметров синхроимпульсов ), которые поступают на вход регистра сдвига 2, на выходах которого в исходном состо нии - нули, а на выходе элемента 17 - единица. При поступлении первого импульса (по переднему фронту) единица переписываетс  в первый разр д регистра 15, последующие импульсы передвигают единицу по разр дам регистра 15. При постзплении (т -г 1) импульса единица записываемс  в первый разр д регистра 16, 2(т + 1)-й импульс передвигает единицу во второй разр д регистра 16, 3(т + -f Г) -и - в третий разр д и т. д. Информаци  с разр дов регистра сдвига 2 поступает па входы блока коммутаторов 3. При этом информаци  с выводов регистра 15 поступает на коммутаторы 18, 20 (коммутаторы младших разр дов), а информаци  с регистра .16 - на коммутаторы 19, 21 (коммутаторы старших разр дов).

В соответствии с кодом, установленным па шине 13, коммутаторы J8, 19 подключают соответствующие разр ды регистров 15, 16 ко входам элемента И 22. Когда поло-. жение еу1,иииц в регистрах ,/5 и 16 совпадет с установленным кодом, на выходе элемента И 22 по витс  положительный перепад, по которому триггер -24 переключитс  в единичное состо ние. Сброс триггера произойдет в момент, когда положение единиц в регистрах J5, J6 совпадет с кодом, установленным на управл ющих входах коммутаторов 20, 21, поскольку при этом на нулевой вход триггера 24 поступит сигнал с элемента И 23. Аналогично формируютс  все синхроимпульсы . Поскольку врем  прохождени  импульсов через коммутатор п схему И в разных каналах из-за разброса временных характеристик может оказатьс  различным,

запись информации в триггеры 24 тактпрустс  импульсами генератора 1. Это исключает случайные фазовые рассогласовани  между синхроимпульсами на выходе устройства и обеспечивает соответствие их

временных параметров коду, з становленному на регистре управлени  6.

Концом такта работы устройства  вл етс  момент окончани  формировани  последнего импульса илп момент сброса последнего триггера 24 в нулевое состо ние. Этот момент определ етс  с помощью блока выделени  последнего спада 5, который работает следующим образом. На входы триггеров 25 поступают импульсы с соответствующих выходов устройства. По заднему фронту (спаду) каждого из этих импульсов триггеры 25 переход т в единичное состо ние.

Таким образом, по окончании последнего синхроимпульса все триггера 25 окажутс  в едпиичном состо нии, а элемент PI 26 переключитс  из нулевого состо ни  в единичное . Поскольку нулевые входы триггеров 25 соедииены с выходами элемента

И 26, через врем , равное сумме времени задержки выключени  триггера 25 Л времени задержки выключени  элемента И 26, элемент ;И 26 снова переключитс  в нулевое состо ние. Полученный импульс (длительность которого при необходи: тост:1 может быть увеличена последовательным включением линии задержки между выходами элемента И 26 и входом трпггеров 25) поступает на вход спихронизации записи -// регистра управлеии  6 и на вход обнулени  10 регистра сдвига 2. При этом по переднему фронту данного импульса перепишетс  нова  кодова  информаци  из буферного регистра 7 в регистр управлепп  6, а по

заднему фронту регистр сдвига 2 установитс  в исходное состо ние, после чего пачнетс  формирование следующего такта работы устройства в соответствии с новым кодом, установленным в регистре управлени  6,

7

Таким образом, изобретение позвол ет экономично с точки зрени  затрат оборудовани  решить задачу одновременной и исзавиеимой нерестройки параметров всех си нхрои м пул ьсов.

Claims (3)

1. Устройство дл  формировани  сиихроимпульсов , содержащее задающий генератор , регистр 5правлени  и блок формировани  импульсов, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, заключающегос  в возможности изменени  длительности и фазовых соотнощений каждого синхроимпульса независимо друг от друга, и сокращени  количества оборудовани , в него введены регистр сдвига, блок коммутаторов, блок выделени  последнего снада и буферный регистр , нри этом выход задающего генератора подключен к входу синхронизации блока формировани  импзльсов и к входу сдвигового регистра, выходы которого соединены со входами блока коммутаторов, выходы последнего подключены к входам блока формировани  синхроимпульсов, выходы блока формировани  синхроимпульсов  вл ютс  выходами устройства и подключены к входам блока выделени  последнего спада , выход которого соединен с входом обнулени  регистра сдвига и с входом синхронизации записи регистра управлени , выход которого подключен к управл ющим входам блока коммутаторов, а входы через

8

буферный регистр соединены со входами устройства.

2.Устройство поп. 1, отличающеес   тем, что регистр сдвига состоит из

половинной разр дности регистров и двух эле.мептов Р1ЛИ-НЕ, причем вход первого регистра половинной разр дности соединен с выходом задающего генератора, вход второго регистра половинной разр дности соединен с выходом последнего разр да первого регистра половинной разр дности, выходы первого н второго регистра половинной разр дности подключены к входам соответствующих элементов Р1ЛИ-НЕ, выходы которых соединены с входами 3aniiCH единицы в первый разр д соответствующих регистров половинной разр дности.

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок выделени  поеледнего спада содержит п триггеров (где п - число выходов устройства) ил - входовые элементы И-НЕ, причем едииичные входы триггеров соединены соответствующими входами блока выделени  последнего спада, а выходы - со входами элемента И-НЕ, выход которого подключен к нулевым входам триггеров и  вл етс  выходом блока.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1. Натент США № 3623017, кл. G 06 F 9/0-0, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 525075, кл. G 06 Е 1/04, 1975.

,3. Авторское свидетельство СССР

№ 653614, кл. G06 Е 9/00, 1976 (нрототип).