Формирователь-распределитель синхронизирующих сигналов

ОП И САН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ щ:фипатентно-те,;"ннескаяб бедноте а 1,д Совэ Советских Социалистических Республик(51)М К з с присоединением заявки йо С 06 Г 1/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ СИНХРОНИЗИРУЮ.,ИХСИГНАЛОВ Изобретение относится к вычисли"тельной технике и предназначено дляорганиэации системы синхронизации вработе ЭВМ.Известен мультивибратор с кварцевой стабилизацией частоты, которыйможет быть использован в качествеформирователя синхросигналов )1).Это устройство имеет ограниченныевозможности, так как с его помощью 10невозможно организовать количество,фаз стабильных более двух. Кроме того, в этом мультивибраторе применяются конденсаторы. Время заряда на конденсаторах до определенного порогово го напряжения меняется с изменениемпитающего напряжения, что ухудшаетстабильность параметров синхросигнала,Известен генератор с запаздывающей 33обратной связью, выполненной на радиочастотном кабеле. В этом генераторевход логического элемента НЕ подключен через последовательно соединенныеэлементы задержки к своему выходу. В 25качестве элементов задержки применены отрезки радиочастотного кабеля.Длительность импульсов на выходе такого генератора равна половине периодаТ генерации, т.е. равна суммарной 30т 2задержке всех элементов задержки. Этот генератор имеет возможность выполнения функции распределителя без внесе ния каких-либо изменений.Отличительным признаком этого ге- нератора является соединение входа и выхода любогоиз элементов задержки (один - непосредственно, а другой - через инвертор) к входам дополнительного элемента 2 И, на выходе которого обеспечивается формирование синхросигнала, отличающегося по Фазеи по длительности от импульсов на выходе генератора. Путем увеличения количества таких Формирователей на дополнительных элементах 2 И, возможно обеспечить симметричное распределение импульсов по фазам 21.В связи с появлением логических элементов, работающих на более высоких частотах, повышается требование к стабильности динамических параметров синхросигналов.Наиболее близким к предлагаемому является Формирователь-распредели" тель синхронизирующих сигналов, содер" жащий генератор данной частоты с нерегулируемой длительностью импульса, равной длительности паузы, выполненный на двух последовательно соединенных элементах задержки, включенныхмежду входом и выходом логическогоэлемента НЕ, формирователь импульсанужной длительности, выполненный на.элементе 2 И-НЕ, первый вход которогоподключен к выходу элемента НЕ генератора, а второй - к точке между пер 5выми и вторыми элементами задержкигенератора и формирователь сдвига повремени между импульсами на выходахраспределителя,выполненный на элементах задержки, количество которыхйаодин элемент меньше, чем количество выходов распределителя. В известном формирователе-распределителеколичество выходов равно двум и соответственно количество элементов задержки для формирователя сдвига между этими выходами равно единицеВходтретьего элемента задержки соединенс выходом элемента 2 И-НЕ формирователя длительности импульсов, а вход 20и выход этого же элемента задержкиПодключены к выходам формирователяраспределителя. В качестве элементовзадержки используются отрезки высо,кочастотндго кабеля, которые в суммедолжны обеспечить задержку во времени, равную - +(й), где Т - период генерации синхросигналов на любомиз выходов, а М - количество выхо-дов формирователя-распределителя.устройство обладает относительно высокой 30стабильностью динамических параметров синхросигналов, достигнутой путем уменьшения количества логическихэлементов, работающих последовательно в цепи формирования синхросигналов, до двух 3,Недостатком этого устройства является сложность из-за применениявысокочастотного кабеля большой длины и относительно низкая стабильность динамических параметров синхроимпульсов из-за наличия двух логических элементов, работающих последовательно в процессе формированиясинхросигналов,цель изобретения - повышение стабильности динамических параметровсИнхросйгналов и упрощение схемы.Для достижения поставленной целиформирователь-распределитель синхронизирующих сигналов, содержащий элемент И-НЕ, выход которого подключенк цепочке последовательно соединеннж элементов задержки,входы которых, кроме второго, подключены к выходам распределителя, содержит В 5- 5триггер, первый вход элемента И-НЕсоединен с выходом первого элементазадержки и с В-входом й 5-триггера,второй вход элемента И-НЕ соединенс выходом последнего элемента задерж-.ки и с 5-входом К 5-триггера, третийвход элемента И-НЕ соединен с единич.ныл выходом К 5-триггера.На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема формиро,вателя-распределителя синхросигналов с четырьмя выходами; ыа фиг, 2 показаны временные диаграммы работы формирователя-распределителя с четырьмя, тремя и двумя выходами.Формирователь-распре 1 елитель содержит последовательно соединенные элементы, 1-5 задержки.Количество элементов задержки на единицу больше,.чем количество выходов формирователя-распределителя. На элементах И-НЕ 6 и 7 организован й 5- триггер. Вход элемента 1 задержки соединен с выходом элемента И-НЕ 8. Первый вход элемента И-НЕ 8 соединен с выходом элемента 1 задержки, со входом элемента 2 задержки и со входом Н 85-триггера, т,е. с одним из входов элеМента И-НЕ б.Второй вход элемента И-НЕ 8 соединен с выходом последнего элемента задержки, в данном случае с выходом элемента 5 задержки и со входом 5 К 5-триггера, т.е, с одним из входов элемента И-НЕ 7. Третий вход Элемента И-НЕ 8 соединен с единичным выходом Я 5-триггера (выходом элемента ИНЕ 7), Входы элементов задержки 1,3, 4, 5 подключены к выходам формирователя-распределителя, При установлении норм для элементов задержки и описания работы устройства принимается, что задержка переключения элемента И-не 8 ( ) равна О, В дальнейшем она учитйвается после описания принципа работы устройства.Для органиэации симметричного сдвига по фазе между выходами устройства, задержка элемента 1 задержки равна задайной длительности синхросигнала ( ), задержка элемента 2 задержки беретСя равной в-1, иТ равной задержке последнего элемента задержки, в данном случае задержке элемента 5 задержки, Задержки остальных элементов задержки 3 и 4 равны между собой и равны каждая сумме задержек элементов 1 и 2 задержки, а также периоду Т, деленному на количество выходов й.Формирователь-распределитель работает следующим образом.Из функции элемента И-НЕ 8 следует, что на его выходе может быть "1" (высокий уровень потенциала) тогда, когда хотя бы на одном из его входов имеется логический "О" (низкий уровень потенциала). На выходе элемента И-НЕ 8 может быть фО" только тогда, когда на всехего входах имеется "1". При таких условиях схема на фиг. 1 обеспечивает переключение эле" мента И-НЕ 8 через равные промежутки времени. Например, когда на всех вхоцах элемента И-НЕ 8 имеется "1", а на его выходе - "О", то такое состояние может продолжаться на время, равное задержке элемента 1 задержки, так как появление сигнала "О" на еговыходе соединенном с первым входомэлемента И-НЕ 8, перебрасывает последний и устанавливает на его выходе"1 ф, Появление "О" на выходе элемента 1 задержки через вход К В 5-триггера устанавливает "О" на выходе триггера, соединенного с третьим входомэлемента И-НЕ 8, подтверждая этимсостояние "1" на выходе элемента ИНЕ, устанавливает запрет на его переключение. Информация (изменениелогических уровней) с выхода элемента И-НЕ 8 переносится через последовательно соединенные элементы задержки 1-5. Появление "О" на выходе элемента 5 задержки (последнего) черезвторой вход элемента И-НЕ 8 подтверждает состояние "1" на его выходе иодновременно через вход 5 (элементИ-НЕ, 7) устанавливает "1" на выходетриггера, снимая этим запрет со стороны 85-триггера на переключение эле- щ 0мента И-НЕ, На выходе элемента 5 задержки низкий логический уровень делится на время, равное задержке элемента 1 задержки. После этого на ныходе элемента 5 задержки появляется"1". В это время на выходах всех элементов задержки и триггера высокий логический уровень, который через вхо 55 еб а задержки промежуточных элементов зазадержки были равны между собой иравны каждой сумме задержек элементов1 и 2 задержек. 65 ды элемента И-НЕ 8 устанавливает на его выходе "О" и процесс повторяется. Таким образом элемент И-НЕ 8 переключается один раз через нремя, равное задержке элемента 1 задержки, а другой раз - равное сумме задержек всех элементов 1-5 задержки,Многофазность синхросигналов организуется путем подключения к выходам формирователя-распределителя входов всех элементов задержки, кроме нторого.Из четырех выходного формирователя-распределителя синхросигналов возможно получить распределители, отличающиеся по количеству выходов. Например, для организации формирователя-распределителя с 3-х фазными выходами (фиг. 1) исключается выход 4 и замыкается вход элемента задержки 4 со своим выходом (исключить элемент задержки 4). Для организации распределителя с двухфазным выходом (фиг.1) исключается выход 3 и выход 4 и замыкается вход элемента 3 задержки с выходом элемента 4 задержки (исклю,чить элементы 3 и 4 задержки) и т.д. Из формирователя-распределителя с двухфазным выходом можно получить Формирователи-распределители с трех-, четырех- и пятифазными выходами, При этом необходимо, чтобы задержка второго элемента задержки была равна задержке последнего элемента задержки,30 35 40 45 50 В качестне элементов задержки вданном устройстне могут быть применены отрезки высокочастотногокабеля,поэтому выход последнего элементазадержки (элемент 5 задержки нафиг. 1) подключен к земляной шине через согласующий резистор. ЭлементИ-НЕ 8 включает в себя передатчик(эмиттерный повторитель), который,ненарушая функцию этого элемента,обеспечивает ток через согласованнуюкабельную магистраль,Й 5-триггер н процессе переключения элемента И-НЕ 8 участия не принимает, поэтому он не влияет на электрические параметры синхросигналов,Этот триггер защищает элемент И-НЕ8 от ложного переключения тогда, когда длительность импульса,щ-,нмп 2задержка передачи сигнала элементаИ-НЕ 8 (с г ) учитывается путемуменьшения задержки элемента 1 задержки и элемента 5 задержки (последнего) и увеличения задержки элемента2 задержки каждого на величину, равную с 1,ог . Отводы, связанные со входами й выходами элемента И-НЕ 8 иЙ 5-триггера подчиняются законам короткой линии и не нуждаются н согласовании.Данный формирователь-распределитель выгодно отличается от известного по расходу высокочастотного кабеля, т,е, по габаритам и сложности.Длина высокочастотного кабеля н данном формирователе-распределителеобеспечивает задержку но времени равную т-сц 1, вместо - (Н), имеющеттгося в известном устройстве. Это различие более очевидно с увеличениемколичества й выходов формирователяраспределителя.Известный формиронатель-распределитель уступает также по стабильности динамических параметров синхросиг-.налон, так как в пути формированияих функционируют последовательно двалогических элемента, вместо одного,имеющегося в данном устройстве. ФормУла изобретенияФормирователь-распределитель синхронизирующих сигналов, содержащий элемент И-НЕ, выход которого подключен к цепочке последовательно соединенных элементов задержки, входы которых, кроме второго, подключены к выходам распределителя, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности динамических параметров синхросигналон и упрощения схемы, Формирователь-распределитель содержит В 5-триггер, первый вход элемента И-НЕ соединен с выходом первого элемента задержки и с й-входом,филиал 85-триггера, второй вход элемента И:ВЕ соединен с выходом последнего элемента задержки и с 5-входом й 5-триггера, третий вход элемента И-НЕ соединен с единичным выходом к 5-триггера.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Вопросы радиоэлектроники. СерЭВТ, 1977, вып. 12, с. 38. 2, Патент ГДР М 56256,кл. 21 0 36/00, 1967.53. ОСТ 4 ВХО 305,000, ред. 1-71,черт. 24 (прототип).