SU961127A1 - Селектор импульсных последовательностей - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для селекции импульсных последовательностей _z по признаку периодичности.

Известен селектор импульсных последователь ностей, содержащий ждущий мультивибратор, соединенный с входом устройства, инвертор и элемент И-НЕ, также соединенные с входом устройства, RS-триггер, входы которого связаны с выходами элемента И-НЕ и ждущего мультивибратора и два выходных элемента И-НЕ, первые входы которых подключены к выходам RS-триггера, а вторые - к выходу инвертора [l ).

Недостатком селектора является низкая точность селекции, обусловленная нестабильностью длительности импульса мультивибратора и невозможностью выделения периодической последовательности, если ее период заранее неизвестен.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является се лектор импульсных последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, соединенный со счетчиком ⁵ импульсов, имеющим выходы К-го и N-го разрядов, два RS-триггера, подключенные к выходам К-го и N-ro разрядов и элемент И, первый вход кото₁₀ рого является входом устройства, а второй и третий входы связаны соответственно с прямым и инверсным выходами первого и второго RS-триггеров. Селектор обладает высокой точ₁₅ ностью селекции (абсолютная погрешность задания интервала селекции не превышает величины периода импульсов генератора тактовых импульсов) [2].

²⁰ · Недостатком известного селектора является невозможность выделения периодической последовательности, если заранее неизвестен ее период.

961127 4

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, заключающееся в обеспечении селекции периодической последовательности импульсов, когда заранее неиз- 5 вестей их период следования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом пер- 1р вого счетчика импульсов, RS-триггер, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к входной шине устройства, введены регистр хранения, 15 элемент сравнения многоразрядных кодов, формирователь импульса, первый . и второй элементы ИЛИ, второй, третий и четвертый элементы И и второй счетчик импульсов, прямой выход ко- 20 торого соединен с первым входом второго элемента И, а инверсный выход подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с входной шиной устройства, а 25 выход подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с выходом N-ro разряда первого счетчика импульсов, первым входом первого элемента ИЛИ и 3ί входом сброса регистра хранения, вход параллельного кода которого, соединен с выходом первого счетчика импульсов и первым входом элемента сравнения многоразрядных кодов, второй вход ко- ₃₅ торого подключен к выходу регистра хранения, вход записи которого соединен с входом сброса первого счетчика импульсов, выходом второго элемента ИЛИ и вторым входом второго элемен- ₄₀ та И, выход которого подключен к R-входу RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ , второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения мно- ₄₅ горазрядных кодов и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом с генератора тактовых импульсов, а выход подсоединен к первому входу второго эле- _J0 мента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходной шиной устройства и выходом формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу первого элемента И.

На чертеже приведена структурная электрическая схема селектора импульсных последовательностей.

Селектор содержит генератор 1 тактовых импульсов, подключенный к счетному входу первого счетчика 2 импульсов, выход которого соединен с ‘входом регистра 3 хранения и элементом 4 сравнения многоразрядных кодов, , второй вход которого подключен к выходу регистра 3, RS-триггер 5, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 6, второй вход которого подключен к входной шине 7 устройства, R-вход RS-триггера 5 соединен с выходом второго элемента И 8, первый вход которого подсоединен к прямому выходу второго счетчика 9 импульсов, инверсный выход которого подключен к первому входу третьего элемента И 10. Второй вход элемента И 10 соединен с входной шиной 7 устройства. Вход сброса второго счетчика 9 импульсов соединен.с выходом N-ro разряда счетчика 2, входом сброса регистра 3 и первым входом первого элемента ИЛИ 11, второй вход которого соединен с выходом элемента 4 и первым входам четвертого элемента И 12, второй вход которого подключен к генератору 1. Выход элемента И 12 соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 13, второй вход которого подключен к выходной шине 14 устройства и выходу формирователя 15 импульсов, вход которого соединён с , выходом первого элемента И 6. Второй счетчик 9 импульсов состоит, по крайней мере, из двух счетных триггеров 16 и 17.

Устройство работает следующим образом. .

До поступления импульсов на вход устройства счетчик 2 подсчитывает импульсы с выхода генератора 1. Когда число импульсов, поступивших на счетный вход счетчика 2, равно 2N, на выходе N-ro разряда этого счетчика появляется сигнал, обнуляющий регистр 3, второй счетчик 9 и устанавливающий в единичное состояние RS-Триггер 5. После этого подсчет импульсов генератора 1 продолжается, а RS-триггер 5 и второй счетчик 9 импульсов сохраняют свое состояние до прихода входных импульсов. В упомянутом исходном.состоянии удерживаются в открытом режиме элементы Иби 10 за счет подачи разрешающих сигналов с RS-триггера 5 и счетчика 9 соответственно.

9611

Первый появившийся на входной шине 7 устройства импульс проходит на счетный вход счетчика 9 и на вход формирователя 15. С выхода формирователя 15 укороченный входной им- 5 пульс поступает на выходную шину 14 устройства и на вход элемента ИЛИ 13, с выхода которого импульс поступает на вход элемента И 8, на вход сброса первого счетчика 2 импульсов и на 10 вход записи регистра 3. Таким образом, первый входной импульс записывает в регистр 3 хранения код, имевшийся в счетчике 2 к моменту прихода этого импульса, обнуляет счетчик 2, 15 но не проходит на вход RS-триггера 5 и не изменяет его состояния, так как элемент И 8 закрыт сигналом с выхода счетчика 9.

С этого момента снова начинается 20 подсчет импульсов генератора 1 счетчиком 2. Когда код в счетчике 2 сравнивается с хранящимся в регистре 3 кодом, на выходе элемента 4 сравнения многоразрядных кодов появляется 25 сигнал, который через элемент ИЛИ 11 поступает на S-вход RS-триггера 5· Так как RS-триггер 5 и ранее находился в единичном состоянии, то этот сигнал не изменяет-состояния RS-триг-эв гера 5.

Выходной сигнал элемента 4 поступает также на элемент И 12, удерживая его в открытом состоянии, поэтому следующий импульс с генератора 1 ³⁵ проходит через элемент И 12 и через элемент ИЛИ 13 на вход элемента И 8, который закрыт сигналом с прямого выхода счетчика 9. После прохождения импульса с генератора 1 через элемент И 12 в счетчике 1 код увеличивается на единицу, в результате чего с выхода элемента 4 снимается сигнал. В этом состоянии устройство на- * ходится до прихода второго импульса селектируемой последовательности.

С приходом второго входного импульса на выходах элементов И 6 и 1.0 появляются импульсы, при этом счетчик 9 изменяет свое состояние (если ⁵⁰ он двухразрядный). На выходной шине 14 устройства также появляется импульс, который проходит на выход элемента ИЛИ 13 и на выход элемента И 8, открывшийся к этому моменту ..сигналом ⁵⁵ с прямого выхода счетчика 9. Этот импульс устанавливает RS-триггер 5 в нулевое состояние. Кроме того, вто «

рой входной импульс, пройдя элемент ИЛИ 13, записывает в регистр 3 код периода селектируемой последовательности, измеренный счетчиком 2, этим же импульсом счетчик 2 сбрасывается. Таким образом, после прохождения второго импульса селектируемой последовательности устройство находится в следующем состоянии: счетчик 9 находится в единице, RS-триггер 5 ~ в нуле, элементы И 6, 10 закрыты, элемент И 8 открыт. В дальнейшем' счетчик 9 элемента И 10 и элемент И 8 не изменяют своего состояния.

После обнуления счетчика 2 вторым импульсом селектируемой последовательности начинается подсчет импульсов с генератора 1. Когда код в счетчике 2 сравнивается с кодом в регистре 3, срабатывает элемент 4, сигнал с которого через элемент ИЛИ 11 поступает на S-вход RS-триггера 5, устанавливая его в единичное состояние. При этом сигнал с выхода RS-триггера 5 отпирает элемент И 6. Сигнал с элемента 4 также открывает элемент И 12.

Третий импульс селектируемой последовательности, появившийся в паузе между импульсом генератора, установившим в счетчике 2 код, равный коду в регистре 3, и следующим импульсом генератора, проходит через открытый элемент И 12 на формирователь 15. Формирователь 15 укорачивает его до длительности, меньшей длительности периода импульсов генератора 1, и направляет укороченный импульс на выход устройства и на элемент ИЛИ 13.' С выхода элемента ИЛИ 13 импульс проходит через открытый элемент И 8 на R-вход RS-триггера 5, возвращая его в нулевое состояние. При этом с входа элемента И 8 снимается разрешающий сигнал, что запрещает прохождение через устройство импульсов с периодом, отличным от ранее измеренного.

Кроме того, с выхода элемента

ИЛИ 13 этот же импульс поступает на вход записи регистра 3, осуществляя запись кода со счетчика 2, и на вход установки нуля счетчика 2, обнуляя его.

После указанных операций счетчика 2 вновь начинает подсчет импульсов генератора 1 до сравнения кодов элементом 4 и т.д.

Таким образом, предлагаемый селек тор позволяет осуществить селекцию периодической последовательности импульсов, когда априори период импульсов неизвестен. Особенностью работы селектора является наличие двух режимов - режима захвата периодического сигнала и собственно режима селекции. Первый из указанных режимов весьма мал и занимает лишь 10 один период последовательности, что свидетельствует о высоком быстродействии устройства. '

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использован дл  селекции импульсных последовательностей , по признаку периодичности Известен селектор импульсных последователь ностей, содержащий ждущий мультивибратор, соединенный с входом устройства, инвертор и элемент И-НЕ, также соединенные с входом устройства , RS-триггер, входы которого св заны с выходами элемента И-НЕ и ждущего мультивибратора и два выходных элемента И-НЕ, первые входы которых подключены к выходам RS-триггера, а вторые - к выходу инвертора l . Недостатком селектора  вл етс  низка  точность селекции, обусловлен на  нестабильностью длительности импульса мультивибратора и невозможностью выделени  периодической последовательности , если ее период заранее неизвестен. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  селектор импульсных последовательностей , содержащий генератор тактовых импульсов, соединенный со счетчиком импульсов, имеющим выходы К-го и N-ro разр дов, два RS-триггера, подключенные к выходам К-го и N-ro разр дов и элемент И, первый вход которого  вл етс  входом устройства, а второй и третий входы св заны соответственно с пр мым и инверсным выходами первого и второго RS-триггеров . Селектор обладает высокой точностью селекции (абсолютна  погрешность задани  интервала селекции не превышает величины периода импульсов генератора тактовых импульсов) 2. Недостатком известного селектора  вл етс  невозможность выделени  периодической последовательности, если заранее неизвестен ее период. 396 Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства , заключающеес  в обеспечении селекции периодической последователь ности импульсов, когда заранее неизвестен их период следовани . Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, выход кото рого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, RS-триггер, выход которого соединен с первым вхо дом первого элемента И, второй вход которого подключен к входной шине устройства, введены регистр хранени  элемент сравнени  многоразр дных кодов , формирователь импульса, первый , и второй элементы ИЛИ, второй, третий и четвертый элементы И и второй счетчик импульсов, пр мой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, а инверсный выход подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с входной шиной устройства, а выход подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с выходом N-ro разр да первого счетчика импульсов, первым входом первого элемента ИЛИ и входом сброса регистра хранени , вход параллельного кода которого, соединен с выходом первого счетчика импульсов и первым входом элемента сравнени  многоразр дных кодов, второй вход которого подключен к выходу регистра хранени , вход записи которого соединен с входом сброса первого счетчика импульсов, выходом второго элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к R-входу RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ , второй вход которого соединен с выходом элемента сравнени  многоразр дных кодов и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом с генератора тактовых импульсов, а выход подсоединен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходной шиной устройства и выходом формировател  импульсов, вход .которого подключен к выходу первого элемента И. На чертеже приведена структурна  электрическа  схема селектора импульс ных последовательностей. Селектор содержит генератор 1 тактовых импульсов, подключенный к счетному входу первого счетчика 2 импульсов , выход которого соединен с входом регистра 3 хранени  и элементом k сравнени  многоразр дных кодов, , второй вход которого подключен к выходу регистра 3, RS-триггер 5| выход которого соединен с первым входом первого элемента И 6, второй вход которого подключен к входной шине 7 устройства, R-вход RS-триггера 5 соединен с выходом второго элемента И 8, первый вход которого подсоединен к пр мому выходу второго счетчика 9 импульсов , инверсный выход которого подключен к первому входу третьего элемента И 10. Второй вход элемента И 10 соединен с входной шиной 7 устройства . Вход сброса второго счетчика 9 импульсов соединен,с выходом N-ro разр да счетчика 2, входом сброса регистра 3 и первым входом первого элемента ИЛИ 11, второй вход которого соединен с выходом элемента k и первым входам четвертого элемента И 12, второй вход которого подключен к генератору 1. Выход элемента И 12 соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 13, второй вход которого подключен к выходной шине Т устройства и выходу формировател  15 импульсов, вход которого соедини с I выходом первого элемента И 6. Второй счетчик 9 импульсов состоит, по крайней мере, из двух счетных триггеров 16 и 17. Устройство работает следующим образом . . До поступлени  импульсов на вход устройства счетчик 2 подсчитывает импульсы с выхода генератора 1. Когда число импульсов, поступивших на счетный вход счетчика 2, равно 2N, на выходе N-ro разр да этого счетчика по вл етс  сигнал, обнул ющий регистр 3, второй счетчик 9 и устанавливающий в единичное состо ние RS-Триггер 5. После этого подсчет импульсов генератора 1 продолжаетс , а RS-триггер 5 и второй счетчик 9 импульсов сохран ют свое состо ние до прихода входных импульсов. В упом нутом исходном состо нии удерживаютс  в открытом режиме элементы И 6 и 10 за счет подачи разрешающих сигналов с RS-триггера 5 и счетчика 9 соответственно. Первый по вившийс  на входной шине 7 устройства импульс проходит на счетный вход счетчика 9 и на аход формировател  15. С выхода формировател  15 укороченный входной импульс поступает на выходную шину Tt устройства и на вход элемента ИЛИ 13 с выхода которого импульс поступает на вход элемента И 8, на вход сброса первого счетчика 2 импульсов и на вход записи регистра 3. Таким образом , первый входной импульс записывает в регистр 3 хранени  код, имевшийс  в счетчике 2 к моменту прихода этого импульса, обнул ет счетчик 2, но не проходит на вход RS-триггера 5 и не измен ет его состо ни , так как элемент И 8 закрыт сигналом с выхода счетчика 9. С этого момента снова начинаетс  подсчет импульсов генератора 1 счетчиком 2. Когда код в счетчике 2 срав ниваетс  с хран щимс  в регистре 3 кодом, на выходе элемента k сравнени  многоразр дных кодов по вл етс  сигнал, который через элемент ИЛИ 11 поступает на S-вход RS-триггера 5. Так как RS-триггер 5 и ранее находилс  в единичном состо нии, то этот сигнал не измен ет-состо ни  RS-триг гера 5. Выходной сигнал элемента Ц поступает также на элемент И 12, удержива  его в открытом состо нии, поэтому следующий импульс с генератора 1 прохЬдит через элемент И 12 и через элемент ИЛИ 13 на вход элемента И 8, который закрыт сигналом с пр мого выхода счетчика 9. После прохождени  импульса с генератора 1 через элемент И 12 в счетчике 1 код увеличиваетс  на единицу, в результате чего с выхода элемента k снимаетс  сигнал , В этом состо нии устройство находитс  до прихода второго импульса селектируемой последовательности. С приходом второго входного импульса на выходах элементов И 6 и 10 по вл ютс  импульсы, при этом счетчик 9 измен ет свое состо ние (если он двухразр дный). На выходной шине 14 устройства также по вл етс  импульс , который проходит на выход элемента ИЛИ 13 и на выход элемента И 8 открывшийс  к этому моменту ..сигналом с пр мого выхода счетчика 9. Этот импульс устанавливает RS-триггер 5 в нулевое состо ние. Кроме того, вто рой входной импульс, пройд  элемент ИЛИ 13, записывает в регистр 3 код периода селектируемой последовательности , измеренный сч етчиком 2, этим же импульсом счетчик 2 сбрасываетс . Таким образом, после прохождени  второго кмпульса селектируемой последовательности устройство находитс  в следующем состо нии: счетчик 9 находитс  в единице, RS-триггер 5 в нуле, элементы И 6, 10 закрыты, элемент И 8 открыт. В дальнейшем счетчик 9 элемента И 10 и элемент И 8 не измен ют своего состо ни . После обнулени  счетчика 2 вторым импульсом селектируемой последовательности начинаетс  подсчет импульсов с генератора 1. Когда код в счетчике 2 сравниваетс  с кодом в регистре 3, срабатывает элемент , сигнал с которого через элемент ИЛИ 11 поступает на S-вход RS-триггера 5, устанавлива  его в единичное состо ние . При этом Сигнал с выхода RS-триггера 5 отпирает элемент И 6. Сигнал с элемента 4 также открывает элемент И 12. Третий импульс селектируемой последовательности , по вившийс  в паузе между импульсом генератора, установившим в счетчике 2 код, равный коду в регистре 3, и следующим импульсом генератора, проходит через открытый элемент И 12 на формирователь 15. Формирователь 15 укорачивает его до длительности, меньшей длительности периода импульсов генератора 1, и направл ет укороченный импульс на выход устройства и на элемент ИЛИ 13. С выхода элемента ИЛИ 13 импульс проходит через открытый элемент И 8 на R-вход RS-триггера 5, .возвраща  его в нулевое состо ние. При этом с йхода элемента И 8 снимаетс  разрешающий сигнал, что запрещает прохождение через устройство импульсов с периодом, отличным от ранее измеренного . Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 13 этот же импульс поступает на вход записи регистра 3, осуществл   запись кода со счетчика 2, и на вход становки нул  счетчика 2, обнул   его. После указанных операций счетчика 2 вновь начинает подсчет импульсов генератора 1 до сравнени  кодов элеентом i и т.д. Таким образом, предлагаемый селек тор позвол ет осуществить селекцию периодической последовательности импульсов , .когда априори период импульсов неизвестен. Особенностью работы селектора  вл етс  наличие двух режимов - режима захвата периодического сигнала и собственно режима селекции. Первый из указанных режимов весьма мал и занимает лишь один период последовательности, что свидетельствует о высоком быстродейс вии устройства. Формула изобретени  Селектор импульсных последователь ностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчи ка импульсов, RS-триггер, выход кото рого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к входной шине устройства, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства, в него введ ны регистр хранени , элемент сравнени  многоразр дных кодов, формирователь импульса, первый и второй элементы ИЛИ, второй, третий и четвертый элементы И и второй счетчик импульсов , пр мой выход которого соеди нен с первым входом второго элемента И, а инверсный выход подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с вход ной шиной устройства, а выход подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с выходом N-ro разр да первого счетчика импульсов, первым входом первого элемента ИЛИ и входом сброса регистра хранени , вход параллельного кода которого соединен с. выходом первого счетчика импульсов и первым входом -элемента сравнени  многоразр дных кодов, второй вход которого подключен к выходу регистра хранени , вход записи которого соединен с входом сброса первого счетчика импульсов, выходом второго элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к R-входу RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнени  многоразр дных кодов и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход подсоединен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходной шиной устройства и выходом формировател  импульсов, вход которого подключен к выходу первого элемента И. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 655072, кл. Н 03 К 5/18, 10.07.77.
2. 2.Авторское свидетельство СССР tf , кл. Н 03 К 5/18, 21.09.76 (прототип).