Цифровое устройство для задержки импульсов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски нСоциалистическихРеспублик 11 11 744946(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ Изобретение предназначено для использования в импульсной и измерительной технике, а также в системах автоматики и вычислительной техники.Известно устройство, содержащее счетчик импульсов, генератор импульсов эталонной частоты, первый и второй триггеры, элемент И, клемму подачи входного сигнала и выходную клемму 1).Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон изменения времени задержки и длительности выходного 10 импульса, а также их взаимная зависимость.Из известных цифровых устройств для задержки импульсов наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее счетчик импульсов, регистр памяти, выходы которого15 подключены к первым входам группы элементов И, первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов эталонной частоты, а второй - с прямым выходом первого триггера, вход 20 установки в 1 которого соединен с входной шиной 2 .Недостатком известного устройства является низкая точность и ограниченные функциональные возможности, т, е. осуществление только операции задержки входных сигналов без дальнейшего формирования их по длительности. Низкая точность обусловлена тем, что выходной сигнал пересчета вырабатывается при подаче следующего после списывания последнего импульса в счетчике сигнала с выхода генератора импульсов эталонной частоты. В результате в данном случае имеет место дополнительная погрешность, определяемая периодом входного сигнала с выхода генератора импульсовЦелью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения формирования по длительности за- держанных сигналов с диапазоном изменения, равным диапазону изменения времени заде жки.ель достигается тем, что в цифровое устройство для задержки импульсов, содержащее счетчик импульсов, регистр памяти, выходы которого подключены к первым входам группы элементов И, первый элемент И, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов эталонной частоты, а второй - к прямому выходу первого триг 44946гера, вход установки в 1 которого соединен с входной шиной, дополнительно введеныэлемент ИЛИ, четыре элемента И, два триггера, элемент задержки и группа элементов ИЛИ, первые входы которых подключены к шинам подачи кода задержки импульсов, вторые - к выходам группы элементов И, вторые входы которых подсоединены к выходу пятого элемента И и входу установки в 1 третьего триггера, а выходы - к установочным входам счетчика импульсов, выходами подключенного через элемент ИЛИ к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и управляющим входом третьего элемента И, входами подключенного к выходам счетчика импульсов, а выходом - к первым входам четвертого и пятого элементов И и через элемент задержки к счетному входу второго триггера, прямой выход которого подключен к второму входучетвертого элемента И, а инверсный выход - к второму входу пятого элемента И, опричем выход четвертого элемента И подсоединен к входам установки в О первогои третьего триггера.На чертеже показана функциональнаясхема предлагаемого цифрового устройствадля задержки импульсов.Устройство содержит счетчик и мпульсов 1, регистр памяти 2, генератор импульсов 3 эталонной частоты, триггеры 4 - 6,группу элементов И переноса 7, элементыИ 8 - 12, группу элементов ИЛИ 13, элемент ИЛИ 14, элемент задержки 15, клеммы 16 подачи сигналов кода длительностиимпульсов, клеммы 17 подачи сигналов кодазадержки импульсов, клемму 18 подачи входных сигналов, выходную клемму 19,Устройство функционирует следующимобразом,В исходном состоянии счетчик 1 и триггеры обнулены. Перед подачей входногоимпульса, подлежащего задержке и формированию, на клеммы 16 и 17 подаются 40сигналы, характеризующие соответственнокоды длительности и задержки импульсов.При этом сигналы, подаваемые на клеммы 16,запоминаются в регистре памяти 2, а сигналы, подаваемые на клеммы 17, проходятчерез элементы ИЛИ группы 13 на разряд 45ные входы счетчика 1, где и запоминаются.Счетчик 1 работат в режиме Вычитание.При подаче на клемму 18 входного сигнала,подлежащего задержке и формированию, триггер 4 переводится в состояние 1, что приводит к отпиранию элемента И 9 для сигналов с выхода генератора импульсов 3 эталонной частоты. При этом сигналы с выхода генератора 3 через открытые элементы И 9 и 12 начинают подаваться на вход счетчика 1 и считывают записанную в нем информацию, характеризующую необходимое время задержки входного импульса. При достижении нулевой информации в счетчике 1 на выходе элемента ИЛИ 14 вырабатывается низкий уровень и элемент И 12 запирается, а на выходе элемента И 8 вырабатывается высокий уровень напряжения, который через открытый элемент И 11 проходит па входы группы элементов И 7 и на вход триггера 6, переводя его в состояние 1, в результате чего на его выходе (на клемме 19) вырабатывается передний фронт выходного импульса. В данном случае время задержки импульса определяется следующим выражением;7 зв =Узы зт,где Из - код, характеризующий необходи.мую задержку входного сигнала;Тэг - период импульсов эталонной частоты Гэ, подаваемых на вход счетчика 1 с выхода генератора 3.Одновременно сигнал с Выхода элемента И 8 через элемент задержки 15 проходи: на счетный вход триггера 5, переводя его в состояние 1. В результате подачи сигнала ня Входы элементов И Гоуппы 7 информация о коде длительности импульса переносится из регистра 2 через элементы ИЛИ группы 13 в счетчик импульсов, где запоминается. Б оезультате перевода триггера 5 в состояние 1 отпирается элемент И 10 и запирается элемент И 11, а в результате записи информации о длительности импульса в счетчике импульсов на выходе элемента ИЛИ 14 появляется сигнал и элемент И 12 отпирается для сигналов эталонной частоты. Г 1 ри этом осушествляется считывание записанной в счетчике 1 информации до момента достижения нулевой информации. В результате на выходе элемента И 8 вырабатывается импульсный сигнал, который через открытый элемент И 10 проходит на входы триггеров 4 и 6, переводя их в нулевое состояние, и через время, определяемое элементом задержки 15, проходит на счетный вход триггера. 5, переводя его также в нулевое состояние. Б результате этого на выходе триггера 6 на клемме 19) формируется задний фронт выходного импульса. В данном случае длительность выходного импульса определяется следующим выражением:льат = Мдат зтгде Мддыт - код, характеризующий необходимуа длительность выходного импульса. Наряду с формированием заднего фронта выходного импульса при выработке сигнала на выходе элемента И 8 запираются элементы И 9,10 и отпирается элемент И 11 и все устройство в целом приходит в исходное состояние.Настоящее устройство обеспечивает повышение точности и обладает более широкими функциональными возможностями по сравнению с известными устройствами. Повышение точности обусловлено тем, что в нем вырабатывается выходной сигнал в моментсписывания последнего импульса в счетчикеимпульсов.Расширение функциональных возможностей обусловлено тем, что в предлагаемом устройстве, наряду с реализацией операции задержки, реализуется операция формирования по длительности задержанных сигналов с диапазоном изменения, равным диапазону изменения времени задержки, так как максимальные значения кодов Ууд и йм равны,1 ОФормула изобретенияЦифровое устройство для задержки импульсов, содер 1 кащее счетчик импульсов, регистр памяти, выходы которого подключены к первым входам группы элементов И, первый элемент И, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов эталонной частоты, а второй - к прямому О выходу первого триггера, вход установки в 1 которого соединен с входной шиной, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения форми 5 рования по длительности задержанных сигналов с диапазоном изменения, равным диапазону изменения времени задержки, в него введены элемент ИЛИ, четыре элемента И, два триггера, элемент задержки и группа элементов ИЛИ, первые входы которых подключены к шинам подачи кода задержки импульсов, вторые - к выходам группы элементов И, вторые входы которых подсоединены к выходу пятого элемента И и входу установки в 1 третьего триггера, а выходы - к установочным входам счетчика импульсов, выходами подключенного через элемент ИЛИ к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и управляющим входом третьего элемента И, входами подключенного к выходам счетчика импульсов, а выходом - к первым входам четвертого и пятого элементов И и через элемент задержки к счетному входу второго триггера, прямой выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И, а инверсный выход - к второму входу пятого элемента И, причем выход четвертого элемента И подсоединен с входам установки в О первого и третьего триггеров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции2145356, кл. Н 03 К, 1974.2. Ходоров Т. Я. Цифровые управляющие машины. Л Машиностроение, 1964, с 219- 222 (прототип), 744946Составитель Т. Веремейкина Редактор Е. Караулова Техред К. Шуфрич Корректор С. 1 Цомак Заказ 3681/14 Тираж 995 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал Г 1 ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4