SU941975A1

SU941975A1 - Computer clocking device

Info

Publication number: SU941975A1
Application number: SU792761347A
Authority: SU
Inventors: Петр Ильич Цивлин; Александр Андреевич Солохин; Адольф Васильевич Филин; Александр Николаевич Кабалевский
Original assignee: Институт Электронных Управляющих Машин
Priority date: 1979-04-09
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1982-07-07

Description

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть исполь зовано в быстродействующих цифровых устройствах в качестве однотактной системы синхронизации с программно перестраиваемыми параметрами. Известен генератор импульсов, содержащий инверторы, формирователь импульсов, преобразователи код - ем кость, преобразователи код - сопротивление 1 Недостатками .этого устройства в л ютс дискретное управление параметрами и низка надежность. Известно также устройство синхронизации с переменной частотой, содержащее ждущий мультивибратор,коммутатор , линии задержки, элементы И-НЕ 2. Недостатками такого устройства вл ютс большс5й объем оборудовани и низка помехоустойчивость. Наиболее близким к изобретению вл етс генератор импульсов, содер жащий блок управлени , h врем задаю щих элементов, п элементов И-НЕ 3 Однако в качестве врем задаюидах элементов в известном устройстве мо гут быть использованы лишь линии за держки, обеспечивающие одинаковую задержку восход щего и ниспадающего фронтов импульса (в противном случае происходит искажение исходного импульса). Этим требовани м удовлетвор ют линии задержки, выпускаемые промьпдленностью в микроэлектронном исполнении. Однако помимо значительных габаритных размеров они требуют согласовани собственного волнового сопротивлени с входным и выходным сопротивлени ми приемника и источника сигнала соответственно, что накладывает определенные ограничени на электрические параметры источника и приемника, а также приводит к дополнительным затратам оборудовани , Кроме того, обратна св зь в известном устройств.е не оказывает стабилизирующего воздействи на параметры схемы при наличии помех, так как вл етс положительной обратной св зью, создающей услови дл генерации схемы. Исход из принципа действи линии задержки можно сделать вывод , что люба помеха, наведенна на вход врем задающего элемента, передаетс на его выход, иницииру при этом ложные срабатывани синхронизируемых элементов тактируемого устройства.The invention relates to computing and can be used in high-speed digital devices as a one-cycle synchronization system with software-tunable parameters. A pulse generator is known that contains inverters, a pulse shaper, code-capacitance converters, code-resistance converters. 1 Disadvantages of this device are discrete control of parameters and low reliability. It is also known a synchronization device with variable frequency, containing a standby multivibrator, a switch, delay lines, AND-NOT elements. The disadvantages of such a device are a large amount of equipment and low noise immunity. The closest to the invention is a pulse generator containing a control unit, h the time of the driver elements, the n I-NE 3 elements. However, as a time for the elements of the known device, only delay lines can be used that provide the same delay of the ascending and the falling edges of the pulse (otherwise, the initial pulse is distorted). These requirements are satisfied by delay lines produced by microelectronic performance. However, in addition to their significant overall dimensions, they require matching their own characteristic impedance with the input and output impedances of the receiver and signal source, respectively, which imposes certain restrictions on the electrical parameters of the source and receiver, as well as leads to additional equipment costs. In addition, the feedback device does not have a stabilizing effect on the circuit parameters in the presence of interference, since it is a positive feedback that creates JVI for generating circuits. Based on the principle of action of the delay line, it can be concluded that any disturbance induced by the input of the time of the master element is transmitted to its output, initiating at the same time false alarms of the synchronized elements of the clock device.

Таким образом, недостатками известного устройства вл ютс низка помехоустойчивость, а также отсутствие возможности работы в стартстопном режиме, так как в этом случае устройству требуетс врем на успкоение врем задающего элемента, которое определ етс длительностью периода следовани импульсов в выбранном кольце.Thus, the disadvantages of the known device are low noise immunity, as well as the inability to work in the start-stop mode, since in this case the device needs time for soothing the time of the driver element, which is determined by the duration of the pulse following period in the selected ring.

Цель изобретени - увеличение помехоустойчивости .The purpose of the invention is to increase the noise immunity.

Указанна цель достигаетс тем, что в тактирующее устройство дл ЭВ содержащее блок врем задающих элементов , формирователь импульсов,бло управлени запуском, входы которых соединены с шинами запуска и останова устройства, введены мультиплексор и блок восстановлени , вход которог соединен с выходом блока управлени запуском и входом стробировани мултиплексора , адресные входы которого подключены к шинам адреса устройства , а входы данных соединены с соответствующими выходами блока восстановлени и блока врем задающих элементов , вход которого соединен с выходом мультиплексора и входом формировател импульсов, выход которог соединен .с входом блока управлени запуском. .This goal is achieved by the fact that a multiplexer and a recovery unit, the input of which is connected to the output of the control unit and the input control unit, are included in the clocking device for the EV containing the block of time for the driving elements, the pulse shaper, the start control unit whose inputs are connected to the start and stop buses of the device. gating multiplexer, the address inputs of which are connected to the device address buses, and the data inputs are connected to the corresponding outputs of the recovery unit and the time block of the driver elements, in od coupled to an output multiplexer and the input of the pulse shaper, the output is connected kotorog .s start input control unit. .

Кроме того, блок- восстановлени содержит элементы И-НЕ, причем входы элементов И-1ГЕ соединены со входом блока восстановлени , а выходы элементов И-НЕ соединены с соответствующими выходами блока восстановлени . In addition, the recovery block contains AND-NOT elements, and the inputs of the AND-1GE elements are connected to the input of the recovery block, and the outputs of the AND-NE elements are connected to the corresponding outputs of the recovery block.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - временна диаграмма работы устройства.Figure 1 shows the block diagram of the device; figure 2 - timing diagram of the device.

Устройство выполнено следующим образом.The device is as follows.

Входы данных 1 мультиплексора 2 (инвертирующего) соединены с соответствующими выходами 3 блока 4 восстановлени и с выходами 5 блока 6 врем задающих элементов, вход 7 которого соединен с выходом 8 мультиплексора 2 и со входом 9 формировател 10 импульсов, выход 11 которого соединен .с первым входом 12 блока 13 управлени запуском (выполненный , например, на элементе И-НЕ) второй вход 14 которого соединен с шиной запуска устройства, а третий вход 15 - с шиной останова устройства , выход 16 блока 13 управлени запуском соединен со входом 17 блока 4 восстановлени и со входом 18 стробировани мультиплексора 2, адресные входы 19 которого соединены с шинами адреса микропрограммного или какого-либо другого устройства управлени ЭВМ.The data inputs 1 of the multiplexer 2 (inverting) are connected to the corresponding outputs 3 of the recovery unit 4 and the outputs 5 of the block 6, the time of the driver elements, the input 7 of which is connected to the output 8 of the multiplexer 2 and to the input 9 of the pulse former 10, the output 11 of which is connected to the first the input 12 of the startup control unit 13 (made, for example, on the NAND element), the second input 14 of which is connected to the device startup bus, and the third input 15 to the device stop bus, the output 16 of the startup control unit 13 is connected to the input 17 of the recovery unit 4 tim 18 and to the input gating multiplexer 2, whose address inputs 19 are connected to address buses firmware or any other computer control device.

УстроПство работает следующим образоУ:.The facility works as follows :.

В исходном состо нии на третьем входе 15 блока 13 управлени запуском установлен низкий логический уровень напр жени , запрещающий работу устройства. При этом на выходе 8 мультиплексора 2, выходе 11 формировател 10 импульсов и выходе 16 блока 13 управлени запуском - высокие логические уровни напр жени , а на выходах 3 блока 4 восстановлени - низкие логические уровни напр жени . Запуск тактирующего устройства осуществл етс подачей одиночного импульса отрицательной пол рности на второй вход 14 блока 13 управлени запуском. Во врем действи запускающего импульса на втором входе 14 блока 13 управлени запуском с его третьего входа 15 снимаетс сигнал запрета, а на адресных входах 19 мультиплексора 2 устанавливаетс код адреса, подготавливающий к работе соответствующи вход данных 1.In the initial state, a low logic level is set on the third input 15 of the startup control unit 13, prohibiting the operation of the device. At the same time, the output 8 of the multiplexer 2, the output 11 of the driver 10 pulses and the output 16 of the start control unit 13 are high logic levels, and the outputs 3 of the recovery block 4 are low logic levels. The starting of the clocking device is carried out by applying a single pulse of negative polarity to the second input 14 of the starting control unit 13. During the operation of the trigger pulse, the inhibit signal is removed from the third input 14 of the launch control unit 13 from its third input 15, and the address code is prepared at the address inputs 19 of the multiplexer 2, which prepares the corresponding data input 1 for operation.

Задний фронт запускающего импульса открывает мультиплексор 2, отключает блок 4 восстановлени , и после этого мультиплексор 2 начинает.работать в режиме интегрирующего усилител (в предлагаемом устройстве в качестве врем задающих элементов могут быть использованы, например, конденсаторы).The falling edge of the trigger pulse opens multiplexer 2, disconnects recovery block 4, and after that multiplexer 2 starts. Operating in the mode of an integrating amplifier (in the proposed device, capacitors can be used as time specifying elements).

При достижении напр жением на выходе 8 мультиплексора 2 значени порогасрабатывани формировател 10 импульсов на его выходе 11 формируетс импульс отрицательной пол рности , который, поступа на первый вход 12 блока 13 управлени запуском , формирует на его выходе 16 положительный импульс, который запирает мультиплексор 2, на его выходе 8 при этом формируетс высокий логический уровень напр жени , открывает блок восстановлени 4, на выходах 3 которого формируютс низк логические уровни напр жени , что приводит к перезар ду блока врем задающих элементов 6 по цепи выход 8 мультиплексора 2 - вход 7 блока 6 врем задающих элементов - выход 5 блока 6 врем задающих элементов выходы 3 блока 4 восстановлени . По окончании импульса на выходе 16 блока 13 управлени запуском формируетс низкий логический уровень напр жени , и описанный алгоритм работы устройства повтор етс .When the voltage at the output 8 of the multiplexer 2 reaches the threshold of the processing of the pulse shaper 10, a negative polarity pulse is generated at its output 11, which, arriving at the first input 12 of the start control unit 13, generates a positive pulse at its output 16 which locks the multiplexer 2 on its output 8 at the same time forms a high logic level of voltage, opens a recovery unit 4, at the outputs 3 of which low logic levels of voltage are formed, which leads to the re-charge of the block, I set the time their components 6 to 8 output multiplexer circuit 2 - the input unit 6 7 Time Sets elements - the output unit 5 6 time elements defining unit 4 outputs 3 reduction. At the end of the pulse, the low logic level of the voltage is formed at the output 16 of the launch control unit 13, and the described algorithm of the device operation is repeated.

Если конденсаторы блока 6 врем задающих элементов имеют отличные друг от друга номиналы, то в зависимости от кода на адресных входах 19 мен етс скорость изменени напр жени на выходе 8 мультиплексора 2.If the capacitors of the block 6 of the timing elements have different ratings from each other, then, depending on the code on the address inputs 19, the rate of change of voltage at the output 8 of the multiplexer 2 varies.

Claims

Thus, the period of the pulses generated by the Shaper 10 pulses is uniquely determined by the code on the address inputs 19 of the multiplexer 2. The clock is stopped by applying a low logic start control unit 13 to the third input 15. At the same time, at the output 16 of the launch control unit 13, a high logical level of voltage is generated which brings the device to the initial state. Under the influence of interference on the output 16 of the launch control unit 13 at the output 8 of the inverting multiplexer 2, the output voltage fluctuations occur, but its values remain within the level of the logical unit and the pulse generator does not trigger. Thus, connecting the time of the driver elements according to the principle of flexible negative feedback (from the output 8 of the multiplexer 2 to its corresponding input) ensures an increase in the noise immunity of the device. The use of capacitance elements as a time instead of a rather complicated delay time allows reducing the amount of equipment of the device. From the consideration of the timing diagram of the operation of the proposed device (Fig. 2), it can be seen that the restoration of the device circuit to its initial state occurs in a time interval that is significantly less than the pulse following period (5iO, l-T, where T is the pulse following period). This allows, with the maximum speed of action, to implement branching of computer firmware when executing various kinds of commands. Claim 1. A computer clock device containing a block of timing elements, a pulse shaper, a start control block, the inputs of which are connected to the start and stop buses of a device, characterized in that, in order to increase noise immunity, a multiplexer is inserted into it, a recovery block, the input of which is connected to the output of the launch control unit and the gate of the multiplexer gating, whose address inputs are connected to the device address buses, and the data inputs are connected to the corresponding outputs the recovery unit and the time block of the driver elements, the input of which is connected to the output of the multiplexer and the input of the pulse shaper, the output of which is connected to the input of the starting control unit. 2. The device according to claim 1, of t l ich. This is because the recovery unit contains AND-NES elements, the inputs of the AND-NE elements are connected to the input of the recovery unit, and the outputs of the AND-NE elements are connected to the corresponding outputs of the recovery unit. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate 372675, cl. H 03 K 3/64, 1973.

2. Egorov V.B. Synchronization system with variable frequency. Collection of Application of computers in automated control systems. Proceedings of the Institute INEUM, vol. 57, 1976.

3. Authors certificate of the USSR 607334, cl. H 03 K 3/72, 1974.

R

P

Lg