SU924688A1 - Устройство дл формировани регулируемой временной последовательности импульсов - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РЕГУЛИРУЕМОЙ ВРЕМЕННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

t

Изобретение относитс  к вычисли- тельной технике и может быть использовано при конструировании и построении цифровых ЭВМ, измерительных приборов и устройств автоматики.

Известно устройство - двоичный управл емый делитель частоты, испопьзущее двоичный делитель и содержащее первый счетчик, выходы которого соединены с первыми входами элементов И, вторые входы которых объединены , а выходы подключены к соответствуюи 1М входам второго счетчика til.

Однако с помощью указанного устройства нельз  получать временные последовательности с произвольно измен емым периодом следовани  импульсов .

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройС)ВО дл  формировани  временной последователь|ности импульсов, содержащее первый и второй счетчики, группу злементов И переписи кода с первого счетчика на второй, первый, второй и третий элементы И, триггер входнуп и выходную шины устройства. Выходы первого счетчика соединены с первыми входами элементов И переписи кода, вторые входы которых объединены , а выходы подклвчены к соответствующим входам второго счетчика, выходы второго счетчика соединены с соответствующими входами первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика и нулевому входу триггера, единичный вход которого св зан с выходной шиной устройства, с объединенными вторыми входами элементов И переписи кода .и с выходом третьего элемента И, первый вход которого св зан с нулевым выходом триггера, еди20 ( «1ЧНЫЙ выход которого подключен к первому входу второго элемента И, ш ход которого св зан со счетным вхоjgoM второго счетчика, входна  шина устройства св зана с вторыми входами второго и третьего элементов И 21. Недостатком известного устройства  вл етс  невозможность получени  временных последовательностей импульсов с произвольно измер емым периодом следовани . Цель изобретени  - возможность полумени  временных последовательностей импульсов с произвольно измен емым периодом следовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  формировани  регулируемой временной последовательности импульсов, содержащее два счетчика, первую группу элементов И, три элемента И, триггер, причем ВЫХОДЫ-разр дов первого счетчика соединены соответственно с первыми входами элементов И первой груп пы, выходы которых соединены соответственно с нулевыми входами разр дов второго счетчика .выходы разр дов которого соединены с входами первого элемента и, выход которого соединен с входом сброса триггера, пр мой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, вЫход которого соединен со счетным входом второго счетчика, инверсный в|1ход триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и  вл етс  информационным входом устройства, выход синхронизации смены кода которого соединен с выходом третьего элемента И, с вторыми входами элементов И первой группы, с входом установки триггера, введены регистр, втора  группа элементов И, блок сравнени , элемент НЕ, три элемента И, причем пр мые выходы разр дов регистра соединены соответственно с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходом четвертого элемента И, вход которого соединен с входом элемента НЕ и  вл етс  входом управлени  режимом работы устройства, выход элемента НЕ соединен с первым входом п того элемента И второй вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и с выходом первого элемента И, входы которого соединены соответственно с входами первой группы блока сравнени , входы второй группы которого соединены с инверсными выходами разр дов регистра, входы разр дов которого  вл ютс  входами управл ющего кода устройства, информационный выход устройства соединен с выходом шестого элемента И и со входом сброса первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом п того элемента И, выход блока сравнени  соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И. На фиг.1 показана структурна  схема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства в различных режимах. Устройство содержит счетчик 1, первую группу 2 элементов И, счетчик 3, блок А сравнени , элемент И 5, регистр 6, вторую группу 7 элементов И, триггер 8, элементы И 9 - 13, элемент НЕ, И, информационный вход 15 устройства, информационный выход 16 устройства, вход 17 управлени  режимом работы устройства, информационные входы 18 устройства, выход 19 синхронизации смены кода устройства. Первый 1 и второй 3 счетчики представл ют собой двоичные суммирующие ачетчики со сквозным переносом. Количество разр дов каждого счетчика определ етс  из максимально необходимого периода следовани  импульсов на первом выходе 16 устройства. Перва  2 и втора  7 группы элементов И представл ют собой наборы двухвходовых элементов И, количество которых равно разр дности первого 1 и второго 3 счетчиков. Блок Ц сравнени  построен на логических элементах И и ИЛИ, сигнал на выходе которого вырабатываетс  при равенстве пр мого кода на втором счетчике 3 и инверсного кода на регистре 6. Первый элемент И 5 имеет один выход и количество входов, равное разр дности второго счетчика 3. Регистр 6 построен на RS- триггерах , количество которых равно разр дности первого 1 и второго 3 счетчиков . Триггер 8 представл ет собой Я5-триггер. Второй 9, третий 10, четвертый 11, п тый 12, шестой 13 элементы И имеют один выход и два входа каждый. Элемент НЕ И служит дл  получени  инверсного сигнала, поступающего по управл ющему входу устройства. 5 Устройство работает в четырех режимах . Первый режим. На управл ющем входе 1 низкий уровень сигнала, второй выход 19 не используетс , при этом на гюрвом выходе 16 устройства.фор мируетс  импульсна  последовательность с линейно нарастающим периодом следовани , максимальна  величина которого определ етс  разр дност счетчиков 1 и 3. Второй режим. На управл ющем входе 17 высокий уровень сигнала, второй выход 1Э не используетс , при этом на первом выходе 16 устройства формируетс  импульсна  последовательность с посто нным периодом сле довани , определ емым кодом, записанным на регистре 6. Период импуль ной последовательности на первом вы ходе 16 устройства равен Т (N+ 1) TO, (t где Т - период выходной импульсной последовательности; TO - период входной импульсной последовательности, поступающей по синхровходу 15; N - код, записанный на регистре 6 . Третий режим. На управл ющем вхо де 17 устройства низкий уровень сиг нала, второй выход 19 используетс , при этом на первом выходе 16 устрой тва формируетс  импульсна  последовательность с линейно нарастающим периодом следовани , причем максимальный период на каждом цикле рабо ты определ етс  соотношением U), кодом, записанным на регистре 6. Четвертый режим. На управл ющем входе 17 высокий уровень сигнала, второй выход 19 используетс , при этом период между следованием каждого импульса на первом выходе 19 определ етс  соотношением {, т.е. кодом, записанным на регистр 6. На фиг.2 изображены последователь ность 20 импульсов с периодом TQ, поступающа  на синхровход устройства 20, последовательности 21 импульсов на первом выходе устройства при его работе в первом режиме, 22 ао втором режиме, 23 в третьем режиме, 2k в четвертом режиме. В первом режиме устройство работает следующим образом. Предварительно первый счетчик 1 и регистр 6 устанавливаютс  в нуле8 счетчика 3 устанавливаютс  в единичное состо ние, при этом сигнал с выхода первого элемента И 5 устанавливает триггер 8 в нулевое состо ние, а так как на управл ющем входе 17 установлен низкий уровень сигнала, закрывающий четвертый элемент И 11, а через элемент НЕ , открывающий п тый элемент И 12, то по синхровходу в первый счетчик 1 через п тый элемент И 12 заноситс  единица. Триггер 8 закрывает второй элемент И 9 и открывает третий элемент И 10. На синхровход 15 подаютс  импульсы с частотой FO I/TQO Импульс со входа 15 через третий элемент И 10 проходит на первый выход 16, перебрасывает триггер 8 в единичное состо ние и переписывает обратный код единицы из первого счетчика 1 через первую группу 2 элементов И переписи кода во второй . счетчик 3, при этом первый разр д второго счетчика 3 устанавливаетс  в ноль, а все остальные разр ды счетчика 3 остаютс  в единичном состо нии . Триггер 8 открывает второй элемент И 9 и закрывает третий элемент И 10. Следующий импульс со входа 15 через второй элемент И 9 поступает на синхровход второго счетчика 3, в результате все разр ды счетЧика 3 устанавливаютс  в единичное состо ние . Сигнал с первого элемента И 5 (Устанавливает триггер 8 в нулевое состо ние, а в первый счетчик 1 через п тый элемент И 12 записываетс  по счетному входу втора  единица, Триггер 8 закрывает второй элемент И 3 и открывает третий элемент И 10. Следующий импульс с синхровхода 15 через третий элемент И 10 проходит на первый выход 16 устройства, перебрасывает триггер 8 е единичное состо ние и переписывает обратный код из первого счетчика 1 через первую группу 2 элементов И переписи кода во второй счетчик 3 Период следовани  выходных импульов 2Тд . Далее весь цикл работы потор етс  и период следовани  выходых импульсов становитс  равным ЗТд т.д. На временной диаграмме 21 фиг.2) показано последовательность мпульсов на первом выходе 1б устройтва при работе в первом режиме, ког7 да период следовани  импульсов увеличиваетс  до значени  бТо. Таким образом, устройство в первом режиме работы формирует импульс ную последовательность с линейно на растающим периодом следовани , при этом выходные импульсы во времени совпадают с входными. Во втором режиме устройство рабртает следующим образом. Предварительно первый счетчик 1 устанавливаетс  в нулевое состо ние По информационным входам 18 на регистр 6 записываетс  код, определ ю щий необходимый период выходной последовательности импульсов. Дл  определенности положим, что он равен двум. Все разр ды второго счетчика устанавливаютс  в единичное состо  ние, при этом сигнал с первого эле мента И 5 устанавливает триггер 8 а нулевое состо ние, а так как на шине 17 режиме работы установлен вы сокий уровень сигнала, то открыт четвертый элемент И 11, и код с регистра 6 через вторую группу 7 элементов И переписываетс  в первый счетчик 1. Таким образом, на первом счетчике 1 устанавливаетс  код, рав ный двум. Триггер 8 закрывает Btoрой элемент И 9 и открывает третий элемент И 10. На синхровход 15 устройства подаютс  импульсы 20 с частотой FO I/TO (фиг.2). Импульс с синхровхода 15 проходи через третий элемент И 10 на первый выход 16 устройства, перебрасывает триггер 8 в единичное состо ние и п реписывает обратный .код двойки через первую группу 2 элементов И переписи кода с первого счетчика 1 на второй счетчик 3. Таким образом, второй разр / второго счетчика 3 ус тановлен в нулевое состо ние, а все остальные разр ды в единичное состо ние . Так как пр мой код второго счетчика 3 и инверсный код регистра 6 совпадают, то сигнал с выхода блока t сравнени  открывает шестой элемент И 13. Триггер 8 открывает второй элемент И 9 и закрывает третий элемент И 10. Следующий импульс синхровхода 15 устройства через второй элемент И 9 поступает на вход открытого шестого элемента И 13 с выхода которого сигнал поступает на первый счетчик 1 и устанавливает его разр ды в нулевое состо ние. Кроме 8 того, сигнал с выхода второго элемента И 9 поступает на счетный вход второго счетчика 3, в результате первый разр д которого становитс  в нулевое состо ние, а все остальные разр ды - в единичное состо ние. Следующий импульс с синхровхода 15 проходит через второй элемент И 9 и поступает на счетный вход второго счетчика 3, в результате все разр ды которого наход тс  в единичном состо нии. При этом сигнал с выхода первого элемента И 5 устанавливает триггер 8 в нулевое состо ние и, пройд  открытый четвертый элеMJeHT И 11, переписывает с регистра 6 код, равный двум, через вторую группу элементов И 7 в первый счетчик 1. Триггер В закрывает второй элемент И 9 и открывает третий элемент И 10. Следующий импульс с синхровхода 15 устройства проходит -через третий элемент И 10 на первый выход 16 устройства , перебрасывает триггер 8 в единичное состо ние и переписывает код двойки через первую группу 2 элементов И с первого счетчика 1 на второй счетчик 3. Таким образом, вновь второй разр д второго счетчика 3 находитс  в Нулевом состо нии, а все остальные разр ды - в единичном состо нии . Период следовани  выходных импульсов ЗТд. Далее весь цикл работы повтор етс , период следовани  выходных импульсов посто нен и определ етс  кодом, хран щимс  на регистре 6. На временной диаграмме 22 показана выходна  последовательность импульсов на первом выходе 16 при работе устройства во втором режиме и значении кода на регистре 6, равном двум. В общем случае период импульсов выходной последовательности дл  второго режима работы можно оггределить из соотношени  U). В третьем режиме устройство работает следующим образом. Предварительно первый счетчик J устанавливаетс  в нулевое состо ние. Пс информационным входам 18 на регистр 6 записываетс  код, определ ющий максимально необходимый период линейно нарастающей импульсной последовательности на первом цикле работы устройства. Дл  определенности положим, что он равен трем. Все разр ды второго счетчика 3 устанавливают в единичное состо ние, при этом сигнал с выхода первого элемента И 5 устанавливает триггер 8 б ну левое состо ние, а так как по управ л ющему входу 17 установлен низкий уровень сигнала, то четвертый элемент И 11 закрыт, а на выходе элемента НЕ Ш существует высокий уровень сигнала, который открывает п тый элемент И 12, то по синхровходу в первый счеТчик 1 заноситс  единица . Далее работа устройства аналогична первому режиму, т.1е. на синхровход 15 подаютс  импульсы 20 с пе риодом Т , а на выходе 1б формируетс  импульсна  последовательность с линейно нарастающим п ериодом . Однако когда пр мой код тре . хран щийс  на регистре 6, совпадает с обратным кодом трех, записанным во второй сметчик 3, то сигнал с Вы хода блока А сравнени  открывает шестой элемент И 13. Следующий импульс с синхровхода IS через открытые второй Э и шестой 13 элементы И поступает на вход первого счетчика и устанавливает его в исходное состо ние .С выхода второго элемента И сигнал поступает на синхровход IBTOpofo счетчика 3. С выхода шестого элемента И 13 сигнал поступает на втсфой выход 19 устройства, по которому производитс  запись по инфор мэционным входам 18 в регистр 6 нового кода, который определ ет макси мально необходимый период линейно нарастающей импульсной последовател ности во втором цикле работы устрой ства в третьем режиме. Дл  определенности поломим, что он равен двум После того, как все разр ды второго счетчика 3 установ тс  в единичное состо ние, сигнал с выхода первого элемента И 5 устанавливает триггер в нулевое состо ние, по синхровходу через п тый элемент И 12 вновь :заноситс  единица в первый счетчик 1. Таким образом, нд первом выходе 16 в первом цикле работы формируетс  импульсна  последовательность с линейно нарастающим периодом следовани  до значени  . Далее работа устройства во втором цикле аналогична работе в первом цикле, лишь смена кодл дл  тре тьего цикла работы на регистре 6 происходит после того, как совпадут пр мой код двойки на регистре 6 и инверсный код двойки на втором счетчике 3. При этом на втором цикле работы формируетс  импульсна  последовательность с линейно нарастающим периодом следовани  до значени  ЗТо. Далее циклы работы устройства анаЛогичны вышеописанным циклам. Смена кода на регистре 6 дл  следующего цикла работы происходит о момент равенства кодов на инверсных выходах регистра 6 и выходах второго счетчика 3. На временной диаграмме 23 показана последовательность импульсов на выходж шине 16 устройства, когда код на регистре 6 принимает знамени : в первом цикле - 3, во втором цикле - 2, в третьем цикле код устанавливаетс  более двух. Таким образом, в третьем режиме работы устройство формирует импульсную последовательность с линейно нарастающим периодом следовани , причей максимальный период на ках(дом цикле работы устройства определ етс  кодом, хранимым в регистре 6. В четвертом режиме работа устройства аналогична работе во втором режиме , лишь после срабатывани  блока (сравнени  на второй выход 19 поступает сигнал,используемый дл  затеи по информационным входам 18 на регистр 6 любого необходимого кода, определ ющего период до по влени  следующего импульса выходной последовательности по выходу 16. На временной диаграмме 2 показана выходна  последовательность импульсов на первом выходе 16 при работе устройства в четвертом режиме и значени х кода на регистре 6, равных двум, единице, четырем, трем, трем, единице., Таким образом, при работе устройства в четверт(Ж режиме период между следованием кам(дого импульса на первом выходе t6 определ етс  кодом, записанным В регистр 6. Очевидно, что изобретение не ограничиваетс  вышеописанным примером его осуществлени , исход  из него могут быть предусмотрены и другие варианты осуществлени , не выход щие за рамки предмета изобретени . Конструкци  предлагаемого устрой-, ства основана на использовании известных элементов. Все узлы реализованы по известным схемам с использованием интегральных микросхем серии

155.

В аппаратуре сопр жени  аналоговы i3BM с цифрами /цл  создани  аналогоцифровых комплексов предлагаемое уст ройство используют совместно с цифроаналоговыми преобразовател ми дл  получени  возрастающих функций, измен ющихс  по произвольному закону, с целью применени  в качестве блока нелинейности, в качестве таймера, задающего шаг обмена информацией между аналоговой и цифровой Э8Н, в качестве задающего генератора дл  проверки функционировани  и отладки аппаратуры на различных частотах.

Применение предлагаемого устройства позвол ет на .5 - 10 сократить затраты на оборудование при построении различных цифровых, аналоговых, цифроаналоговых систем и устройств контрол  и автоматики по сравнению с существующими методами построени  таких схем.

формула изобретени 

Устройство дл  формировани  регулируемой временной последовательноети импульсов, содержащее двавсчетчика , первую группу элементов И, три элемента И, триггер, причем выходы разр дов первого счетчика соединены соответственно с первыми входами э 1ементов И первой группы, выходы которых соединены соответственно с нулевыми входами разр дов второго счет««1ка, шиходы разр дов которого соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с входом сброса триггера,пр мой выход которого соединен с первым входом вто рого элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счет чик, инверсный выход триггера соединен с первым Входом третьего эле;мента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и  вл етс  информационным входом устройства, выход синхронизации смены кода которого соединен с выходом третьего элемента И, с вторыми входами элементов И первой группы , с входом установки триггера, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет обеспечени  возможности получени  временных последовательностей импульсов с произвольно измен емым периодом следовани , в устройство введены регистр, втора  группа элементов И, блок сравнени , :эле1№нт НЕ, три элемента И, причем пр мые выходы разр дов регистра соединены соответственно с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с входом элемента НЕ и  вл етс  входом управлени  режимом.работы устройства, выход элемента НЕ соединен, с первым входом п того элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и с выходом первого элемента И, входы которого соединены соответственно с входами первой группы блокасравнени , входы второй группы которого соединены с инверсными выходами разр дов регистра , входы разр дов которого  вл ютс  входами управл ющего кода устройства информационный выход устройства соединен с выходом шестого элемента И и с входом сброса первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом п того элемента И, выход блока сравнени  соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И,

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Фурман Б.А. Двоичный управл емый делитель частоты. - Приборы и системы управлени , 1968, W 6, с. 1

2.Авторское свидетельство СССР

V 430372, кл. G 06 f 1/04,1974 (прототип ) ..

Фиг.1

го

I 1 i I I I I И I И I I IJ I I I I I

zi

I I I

22

111 I I I

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для формирования регулируемой временной последовательное- 30 ти импульсов, содержащее два«счетчика , первую группу элементов И, три элемента И, триггер, причем выходы разрядов первого счетчика соединены ? соответственно с первыми входами ; 35 элементов И первой группы, выходы которых соединены соответственно с нулевыми входами разрядов второго счетчика, выходы разрядов которого соединены с входами первого элемен- «о та И, выход которого соединен с входом сброса триггера,прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго с чет- 45 чикэ, инверсный выход триггера соединен с первым входом третьего эле;мента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента Ии является информационным вхо дом устройства, выход синхронизации смены кода которого соединен с выходом третьего элемента И, с вторыми входами элементов И первой группы, с входом установки триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности получения временных последовательностей импульсов с произвольна изменяемым периодом следования, в устройство введены регистр, вторая труп· па элементов И, блок сравнения, элемент НЕ, три элемента И, причем прямые выходы разрядов регистра соединены соответственно с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с входом элемента НЕ и является входом управления режимом.работы устройства, выход элемента НЕ соединен, с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и с выходом первого элемента И, входы которого соединены соответственно с входами первой группы блока*сравнения, входы второй группы которого соединены с инверсными выходами разрядов регистра, входы разрядов которого являются входами управляющего кода устройства, информационный выход устройства соединен с выходом шестого элемента И и с входом сброса первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом пятого элемента И, выход блока сравнения соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И.

   t