Устройство для формирования импульсов

(5114 Н 03 К 5/04 инеи с пе второй входетвертой шине второй выхосоотве вх ко ду перво которого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СЗИДЕТЕПЬСТ(71) Институт технической кибернетики АН БССР(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОБ, содержащее генератор импульсов, три элемента И, дватриггера, формирователь импульсов,элемент ИЛИ, два счетчика импульсовэлемент задержки, коммутатор, входную шину, четыре шины управленияи выходную шину, при этом перваяшина чправления соединена с первым м первого элемента И, выход ого подключен к первому вхого триггера, второй входсоединен с второй шиной управления, а первыи выход первоготриггера подключен к первому входувторого элемента И, второй входкоторого соединен с входной шиной,а выход второго элемента И подключен к входу формирователя импульсови к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходнойшиной, второй вход элемента ИЛИподключен к выходу второго триггерапервый вход которого соединен спервым входом третего элемента И,второй вход которого подключен ктретьей вице управления, а выход третьего элемента И со вым входом коммутатора которого подключен к ч управления, а первый и ды коммчтатора соедине веццо с суммирующим и вычитающимвходами первого счетчика импульсов,первый вход которого подключен кпервому выходу формирователя импульсов, второй выход которого соединенс вторым входом второго триггера ис первым входом второго счетчикаимпульсов, первый выход которогоподключен к второму входу первогосчетчика импульсов, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в негодополнительно введены коммутатор иформирователь импульсов, причем пер"вый и второй выходы первого триггера соединены соответственно с первым и вторым входами дополнительного коммутатора, третий вход которого подключен к выходу генератораимпульсов, а первый и второй выходыдополнительного коммутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго счетчика импульсов, второй выход которого через дополнительный формирователь импульсов подключен к первому входу второго триггера и к входу элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго счетчика импульсов, третий вход которого подключен к выходу первого счетчика импульсов, первый вход которого соединен с вторым входом пе вого элемента И.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и регулирования.Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет уменьшения аппаратурных затрат.На фиг представлена структурная схема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Устройство для формированияимпульсов содержит генератор 1 импульсов, три элемента И 2-4, двятриггера 5,6, два формирователя57,8 импульсов, элемент ИЛИ 9, двасчетчика 0,11 импульсов, элемент 12задержки, два коммутатора 13,14," входную шину 15, четыре шины 16-19управления и выходную шину 20, приэтом первая шина 16 управления соединена с первым входом первого элемента И 2, выход которого подключенк первому входу первого триггера 5,второй вход которого соединен с второй шиной 17 управления, а первыйвыход первого триггера 5 подключенк первому входу второго элемента И 3.,второй вход которого соединен с входной шиной 15, а выход второго эле - ЗОмента И 3 подключен к входу формирователя 7 импульсов и к первомувходу элемента ИЛИ 9, выход которогосоединен с выходной шиной 20, а второй вход элемента И 11 И 9 подключенк вьгходу второго триггера 6, первыйвход которого соединен с первым входом третьего элемента И 4, второйвход которого подключен к третьейшине 18 управления., а выход третьегоэлемента И 4 соединен с первым входом коммутатора 13, ьторой вход которого подключен к четвсртой шинеуправления 19, а первый и второйвыходы коммутатора 3 соединены соот ветственно с суммирующим и вычитающим входами первого и счетчика 1 Оимпульсов, первый нход которогоподключен к второму входу первогоэлемента И 2 и к ервому выхоцу формирователя 7 импульсов, второйвыход которого соединен с вторымвходом второго триггера 6 и с первым входом второго счетчика 11 импульсов первый выход которого подключен к вт рогму входу первого счетчика О импульов, причем первыйи второй выходы первого трпг гера 5 соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора 14, третий вход которого подключен к выходу генератора 1 импульсов, а первый и второй выходы коммутатора 14 соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго счетчика 11 импульсов, второй выход которого через формирователь 8 импульсов подключен к первому входу второго триггера 6 и к входу элемента задержки 12, выход которого соединен с вторым входом второго счетчика 11 импульсов, третий вход которого подключен к выходу первого счетчика 10 импульсов.Устройство работает следующим образом.Входная последовательность импульсов (скважность импульсов равна двум) поступает на входную шину 15 (григ.2 а), Так как триггер 5 в исходный момент находится в состоянии 0и на его инверсном вы 11 н ходе высокий потенциал сигнал 1 фиг,2 в), импульсы входной последовательности проходят через элементы И 3 /фиг,2 г/ и элемент ИЛИ 9 на выходную шину 20 устройства.фиг.2 у) . Эти же импульсы с выходаэлемента И 3 поступают на вход формирователя 7, По переднему фронту поступившего сигнала на выходе формирователя 7 появляется импульс ( сриг,2 д), который устанавливает триггер б в состояние "0" (Фиг,2 г), я также сбрасывает в "О" счетчик 11, ня суммирующий вход которого постоянно поступают импульсы генератора 1 фиг,2 м), тяк как триггер 5"0" и мутатор 14 подключен к суммирующему входу счетчика 1. С этого момента начинается измерение длительности импульса входной последовательности, 11 о заднему фронту входного сигнала на друг ом выходе Формирователя 7 появляется импульс (Фиг.2 е), который переписывает содержимое счетчика в счетчик 10, а также поступает ня вход элемента И 2, но так как ня шине 1 Ь управляющий сигнал отсутствует 1 фиг,2 б), то этот импульс на выход элемента И 2 не проходит. По окончании записи и счетчике 10 хранится информация о длительности импульса входной последовательности,причем описанный процесс повторяется с каждым поступающим на формирователь сигналом.Сигнал перехода с одной частотына другую, подаваемый на шину управления 16, поступает на вход элемента И 2 (фиг.23) и при поступленииимпульса с выхода формирователя 7импульс с выхода элемента И 2(фиг.2 ж) устанавливает триггер 5 всостояние "1" (фиг.2 в,з) . В результате входные импульсы на выход элемента И 3 не проходят, а коммутатор 14 подключается к вычитающемувходу счетчика 11, 11 оэтому импульсыс еыхода генератора 1 ( фнг,2 н ) черезкоммутатор 14 поступают на вычитающий вход счетчика 11 (фиг,2 н) иуменьшают его содержимое, котороеравно содержимому счетчика 10. Одновременно или после подачи сигналаперехода на шину управления 16 нашины управления 18 и 19 подаютсяостальные управляющие сигналы(фиг.2 и,к). На шину 18 поступаетсигнал "1", который открывает элемент И 4,Если необходимо увеличить частоту входной последовательности импульсов, то на шине 19 сигнал равен "0" 30(.фиг.2 к), и коммутатор 13 подключается к вычитающему входу счетчика 1 О.Как только содержимое счетчика 11становится равным нулю, т.е. из него вычтется число импульсов, равноечислу, записанному в счетчик 1 О, тоочередной импульс генератора 1, поступивший на вычитающий вход этогосчетчика (фиг,2 н), переводит счетчик 11 из нулевого состояния в состояние заполнения (т.е, в состояние,когда все разряды равны "1"). В этотмомент на выходе счетчика 11 появляется сигнал заема, который поступает на вход формирователя 8. По перед нему фронту сигнала заема формирователь 8 вырабатывает импульс (фиг.2 о),который проходит через элемент И 4,коммутатор 13 на вычитающий входсчетчика 10 фиг.2 р) уменьшая его 50содержимое на единицуЭтот же импульс, поступив на счетный входтриггера, устанавливает его в состояние "1" (фиг.2 т), а пройдя через элемент задержки 12 ( фиг.2 п), 55записывает новое (т,е, уменьшенное) значение содержимого счетчика 1 О в счетчик 11, Задержка на эле менте 12 необходима для того, чтобы импульс воздействовал на счетчике 1 О раньше, чем осуществится запись его содержимого в счетчик 11, Счетчик 11 начинает новый цикл уменьшения своего содержимого, Так как содержимое счетчика 11 уменьшилось, то следующий сигнал заема на его выходе появляется быстрее, чем предьдущий. На выходе формирователя 8 вырабатывается новый импульс, который устанавливает триггер 6 в состояние "0" (фиг.2 т), т.е. оканчивает формирование импульса с длительностью, меньшей длительности импульса входной последовательности на величину периода тактовых сигналов генератора 1, Сформированный импульс проходит через элемент ИЗП 9 на выходную шину 20 устройства (фиг,2 у) . Одновременно импульс с выхода формирователя 8 проходит через элемент И 4 и коммутатор 11 на вычитающий вход счетчика 10 (фиг.2 р), уменьшая его содержимое еще на единицу, а через элемент 12 задержки вновь записывает содержимое счетчика 10 в счетчик 11. Счетчик 1 начинает новый отсчет импульсов. Описанный процесс повторяется зо тех пор, пока на шине 18 управления устройства присутствует сигнал "1". При этом каждый последующий сигнал заема на выходе счетчика 11 и формирователя 8 появляется быстрее предыдущего на величину периода тактовых импульсов (так как постоянно уменьшается содержимое счетчика 1 О) и, следовательно, длительность очередного сформированного импульса меньше длительности предыдущего на одну и ту же величину, что и обеспечивает плавность изменения частоты. Как только пропадает сигнал "1" на шине управления 18, элемент И 4 закрывается, содержимое счетчика 10 перестает изменяться и на выходную шину 20 устройства теперь поступает импульсная последовательность с частотой, большей исходнойЕсли же необходимо уменьшить частоту входной последовательности импульсов, то на шину 19 управления подается сигнал "1", который переключает коммутатор 3 на суммирующий вход счетчика 10. 11 ри этом импульсы с выхода формирователя 8 проходятчерез элемент И 4 а коммутатор 13 ипоступают на суммирующий вход счетяика п (Фиг.2 е 1, уяеиияиная еге содержимое, а устройс,во работает так 5же, как и в случае увеличения частоты, Однако длительность очередногосформированного импульса больше длительности предыдущего импульса,Устройство работает акак в реверсивном режиме, так и в режиме одностороннего изменения частоты.Если устройство работает в реверсивном режиме, т,е, увеличивает(уменьшает) частоту входной последовательности, а затем уменьшает адуве.гичивает до прежней величины, топо окончании этого цикла а шину 17управления подается сигнал, которыйустанавливает триггер 5 в состояние 0 и входная последовательностьимпульсов вновь поступает на выходную шину 20 устройства,Если же устройство работает в режиме одностороннего изменения частоты, то после установки триггерав состояние "1" на нхоцую шину 15устройства подается та оная импульс 30ая последовательность, на которуюнеобходимо планно перейти, 11 ослеокочаия процесса изменения частоты до нужной величины на шину 17уравления подается сигнал, которыйвозвращает триггер 5 в состояние "0",что открывает элемент И 3 для прохождения импульсов с входной 15 авыходную шину 20.1 ри поступлениионого сигнала перехода на шину 16начинается процесс дальнейшего изменения частоты,11 ланность изменения частоты импульсной последовательности определяется частотой генератора 1 импульсон, Кроме того, во время процессаизменения частоты скважность импульсон не изменяется, а величину интервггла изменения частоты можно варьировать и широких пределах, меняя частоту тактовых импульсов генератора 1 и разрядность счетчиков 1 О и 11.Если же на входную шину 15 устройства подается последовательность импульсов со скважностью, е равной 2 то оа преобразуется в последовательость со скнаъностью, равной 2.и ч 4 ф 4 Ъд Ч, и Ч 1Ч ф Чд 4 Ц Чд Чь , Ф НИИПИ лиал ППП 192125 каз 7173/57 Тираж 871 Подписно тент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4