Формирователь импульсов, синхронизированных тактовой частотой

(53) 621.374.2 (088.8) гера. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1019606, кл. Н 03 К 5/01, 1982.Авторское свидетельство СССР(54)(57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ,СИНХРОНИЗИРОВАННЫХ ТАКТОВОЙ ЧАСТОТОЙ, содержащий два элемента И-НЕ,два триггера и элемент 2 И-ИЛИ, пер-,вый вход первого элемента И которого соединен с единичным выходом,первого триггера, а второй вход -с шиной тактовых импульсов формирователя и первым входом первогоэлемента И-НЕ, выход элемента 2 И-ИПИсоединен с выходной шиной формирователя и первым входом второго элемента И-НЕ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышейия быстродействия формирования импульсов,в него введен элемент задержки,вход которого соединен с нулевымвыходом первого триггера и вторымвходом второго элемента И-НЕ, а выход - с вторым входом первого элемента И-НЕ, третий вход которогосоединен с входной шиной управляющго сигнала формирователя и единичным входом первого триггера, четвертый вход - с нулевым входом первого триггера и первым входом вторго элемента И-НЕ, выход которогосоединен с первым входом второгоэлемента И элемента 2 И-ИЛИ, второйвход которого соединен с нулевымвходом второго триггера и вторымвходом второго элемента И элемента2 И-ИЛИ, третьи входыкоторого соеиены с выходом первого элементаИ-НЕ и единичным входом второготриггера, а четвертые входы соединны с нулевым выходом второго триг 1187255Изобретение относиТся к импульсной технике и может быть использовано как устройство для согласованияасинхронных сигналов источника информации с тактовой частотой приемника информации.Целью изобретения является повышение быстродействия формированияимпульсов.На фиг, 1 представлена функциональная схема формирователя импульсов; на фиг. 2 - временная диаграмма,поясняющая его работу.Формирователь импульсов, синхронизированных тактовой частотой, содержит первый триггер 1, первый элемент И-НЕ 2, элемент 2 И-ИЛИ 3, элемент 4 задержки, второй элементИ-НЕ 5, второй триггер б, входную шину 7 управляющих импульсов, шину 8 20тактовых импульсов и выходную шину 9.Входная шина 7 управляющих импульсов подключена к единичному входутриггера 1 и третьему входу элементаИ-НЕ 5, второй вход которого через 25элемент 4 задержки подключен к второму входу элемента И-НЕ 2 и нулевомувыходу триггера 1, единичный выходкоторого соединен с первым входомпервого элемента И элемента 2 И-ИЛИ 3,30выход которого соединен с выходнойшиной 9, нулевым входом триггера 1,четвертым входом элемента И-НЕ 5 ипервым входом элемента И-НЕ 2, выходкоторого подключен к первому входувторого элемента И элемента 2 И-ИЛИ 3,четвертые входы которого подключенык нулевому выходу триггера 6, единичный вход которого подключен к выходуэлемента И-НЕ 5 и третьим входам 40элементов И элемента 2 И-ИЛИ 3, вторые входы элементов И которого подключены к нулевому входу триггера6, первому входу элемента И-НЕ 5и шине 8 тактовых импульсов.45Формирователь работает следующимобразом.В исходном состоянии триггеры 1и 6 находятся в нулевом состоянии,по шине 8 непрерывно поступают импульсы тактовой частоты (фиг.2 а),оба элемента И элемента 2 И-ИЛИ 3закрыты сигналами низких (нулевых)потенциалов с выхода элемента И-НЕ 2и с единичного выхода триггера 1, 55на выходе элемента 2 И-ИЛИ 3 и выходной шине 9 формирователя - высокий(единичный) потенциал (фиг,2),При работе формирователя импульсов возможны два .случая: управляющийсигнал (передний фронт управляющегосигнала) поступает на шину 7 в пауземежду импульсами тактовой частоты(фиг.2) с = С А (й.), управляющийсигнал (передний фронт управляющегосигнала) поступает на шину 7 во время действия на шине 8 импульса тактовой частоты (фиг.2) 1 = . (С ).В первом случае при подаче нашину 7 сигнала высокого потенциала(фиг.23), Т = й 1 (й) он поступаетна динамический вход триггера 1 итретий вход элемента И-НЕ 5. По переднему фронту управляющего сигналатриггер 1 переключается в единичноесостояние (фиг.2 6), а элемент И-НЕ 5остается закрытым, так как на егопервом входе (фиг.2 я) находитсясигнал низкого потенциала. Впоследствии, когда на этом входе будетсигнал высокого потенциала, элементИ-НЕ 5 сохранит свое закрытое состояние (фиг,2 е), так как на его второмвходе находится сигнал низкого уровня, поступивший с нулевого выходатриггера 1 после его переключенияв единичное состояние (фиг.22). Сигнал высокого потенциала с единичного выхода триггера 1 поступает напервый вход первого элемента И элемента 2 И-ИЛИ 3. Сигнал низкого потенциала с нулевого выхода триггера1 поступает на вход элемента И-НЕ 2и формирует на его выходе высокийпотенциал, который поступает напервый вход второго элемента И элемента 2 И-ИЛИ 3. На третьих и четвер-.тых входах обоих элементов И эле -мента 2 И-ИЛИ 3 находятся высокиепотенциалы, поступающие с выходовэлемента И-НЕ 5 (фиг.26) и триггера б (фиг.2 чс),При поступлении очередного импульса тактовой частоты с шины 8 на вторые входы элемента 2 И-ИЛИ 3, на его выходе и на выходной шине 9 формируется передний фронт выходного сигнала, соответствующий проинвертированному фронту тактового импульса (фиг,25). Формирование переднего фронта выходного сигнала осуществляется одновременно через два открытых элемента И элемента 2 И-ИЛИ 3, что сокращает время его формирования. По переднему фронту выходного сигнала элемента 2 И-ИЛИ 3(исходное) состояние и первый элемент И элемента 2 И-ИЛИ 3 закрывается, однако его второй элемент Иостается открытым в течение всего 5времени формирования вершины выходного импульса за счет высоких потенциалов с выходов элементовИ-НЕ 2 и 5 и триггера 6.По заднему фронту импульса тактовой частоты элемент 2 И-ИЛИ 3 закрывается, на выходной шине 9 формирователя устанавливается высокийпотенциал (исходное состояние), который, поступая на вход элемента 15И-НЕ 2, устанавливает на его выходенизкий потенциал (фиг.2), которыйпоступает на первый вход второгоэлемента И элемента 2 И-ИЛИ 3, закрывает его и тем самым блокирует прохождение через него последующих импульсов тактовой частоты.После формирования. заднего фронта выходного сигнала происходит переключейие (закрытие) одного элемен-. 25та И-НЕ 2 (остальные элементы уженаходятся в исходном состоянии),а следовательно, время восстановле- .ния формирователя в исходное состояние по заднему фронту выходного сигнала равно времени переключения элемента И-НЕ 2 (фиг.2 С = ).По заднему фронту управляющегосигнала (фиг.2, Т = 4) триггер 1находится уже в нулевом состоянии(не происходит переключений элементов схемы).Во втором случае, когда переднийфронт управляющего сигнала совпадает Ъо времени с импульсом тактовой 40частоты (фиг.2),=(Сд), формирователь работает аналогично, заисключением того, что к работе элементов описанных в первом случаедобавляетсяработа схемы запрета выдачи выходного сигнала в случаесовпадения тактового импульса с передним фронтом управляющего сигнала.щ,В исходном состоянии на четвертыйФ вход элемента И-НЕ 5 подан высокий ;потенциал с выхода элемента 2 И-ИЛИ 3, на второй его вход через элемент задержки подан высокий потенциал с нулевого выхода триггера 1.Если в момент поступления на шину 7 управляющего сигнала на шине 8 находится сигнал высокого уровня(фиг. 2) й = с И), то на всех входах элемента И-НЕ 5 присутствуют высокие потенциалы и на его выходе формируется сигнал низкого уровня, который, поступая на третьи входы элементов И элемента 2 И-ИЛИ 3, блокирует его открытие и тем самым выдачу тактового импульса на выход . устройства. Одновременно с блокиров кой элемента 2 И-ИЛИ 3 низкий потенциал с выхода элемента И-НЕ 5 посту пает на единичный вход триггера 6 и устанавливает его в.единичное состояние. Сигнал низкого потенциала с выхода триггера 6 также блокирует открытие элемента 2 И-ИЛИ 3. Сигнал с выхода элемента И-НЕ 5 осуществляет временную блокировку п 1 йсовпаде нии импульсов тактовой частоты и управляющего сигналана время от мо мента подачи управляющего сигнала на вход элемента И-НЕ 5 до момента переключения триггера 1 и поступления сигнала низкого потенциала с его выхода через элемент задержки на второй вход элемента И-НЕ 5.Элемент 4 задержки увеличивает длительность отрицательного сигнала на выходе элемента И-НЕ 5 (фиг.2 е)= Т(Ст), на величину, достаточную для надежного переключения триг гера 6.По заднему фронту тактового импульса, совпавшего с передним фронт управляющего сигнала, триггер б пер ключается в нулевое (исходное) состояние, тем самым снимается блокир ка на открытие элемента 2 И-ИЛИ 3. Очередной тактовый импульс открызае элемент 2 И-ИЛИ 3, и на его выходе формируется одиночный импульс с дли тельностью, равной длительности импульса синхронизирующей тактовой ча тоты, как и в первом случае.Электрические связи с единичного выхода триггера 1 и выхода элемента И-НЕ 5 на входы элемента 2 И-ИЛИ 3 имеют существенное значение при работе формирователя на больших (предельных) частотах и позволяют исклю чить задержки управляющего и блокирующего сигналов на элементе И-НЕ 2 и триггере 6 при формировании (блокировке) выходного сигнала, тем самым эти связи обеспечивают минималь ные времена задержки распространени .сигнала и, следовательно, повьппение быстродействия устройства.