Формирователь импульсных последовательностей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 119) 5 А 51)5 Н 03 к РЕТЕНИЯ ЛЬСТВ) В 7 тикеной ис. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИ 4445998/24-2105.05.8830.01,90. Бюл, Мф 4Новгородский политехнический интА.Н, Маров, И.О, Ларин, Гурьянов и П.В. Шарапов 621,374,44(088,8)Авторское свидетельство СССР 105, кл. Н 03 К 3/84, 1969. ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕ" ЕЛЬНОСТЕИИзобретение относится к автомацифровой технике и измерительехнике и может быть использовано ормирования точных временных интервалов с помощью импульсных последовательностей. Целью изобретения яв ляется повышение точностй формирова" ния импульсных последовательностей. Устройство содержит генератор 1 опор ной частоты, двоичный счетчик 2, бло 3 сравнения кодов, регистр 4 памяти, сумматор 6 и программный блок 5. Вве дение в формирователь импульсных последовательностей генератора 7 сдвинутых последовательностей, переключателя 8, 1)-триггеров 9-12, мультиплексора 13 позволяет повысить точность временной установки импульсов в последовательности до половины периода опорной частоты. 2 ил.3 153Изобретение относится к импульсой технике и может быть .использовано в измерительных приборах, устройствах автоматики, радиолокациии радионавигации, в частности дляФормирования точных временных интервалов с помощью импульсных последовательностей,Целью изобретения является повыение точности Формирования импульсых последовательностей,На фиг. 1 представлена Функцио,альная схема формирователя импульсных последовательностей; на Фиг, 2 ременные диаграммы, поясняющие принцип его работы.Формирователь импульсных последоательностей содержит (Фиг, 1) генеатор 1 опорной частоты, двоичныйцетчик 2, блок 3 сравнения кодов,егистр ч памяти, программный блок5, сумматор 6, генератор 7 сдвинугых последовательностей, переключа,"тель 8, Э-триггеры 9-12 и мультиплексор 13. Выход генератора .1 соединен с входом генератора 7, выходы ге,нератора 7 подключены к входам переключателя 8, выход которого подсое,динен к тактовому входу двоичногосчетчика 2, выходы (И) счетчика 2подключены к первой группе входовблока 3 сравнения кодов, вторая группа входов которого соединена с (И)старшими разрядами М-разрядного регистра 1, два младших выходных разряда (первый и второй) регистра Чподключены к адресным входам (соответственно, нулевому и первому)мультиплексора 13. Все И выходов регистра 1 подключены к первой группевходов сумматора б, вторая группа(разрядностью И) входов которого соединена с выходами программного блока5. Выходы сумматора 6 (И разрядов)соединены с входами регистра 1, выход блока 3 сравнения кодов соединен с информационными входами триггеров 9 и 10, выход (пряМой) триггера9 соединен с информационными входамитриггеров 11 и 12, тактовые входытриггеров 9-12 соединены соответственно с первым-четвертым выходами генератора 7, прямые выходы триггеров9-12 соединены соответственно с первым-четвертым информационными входами мультиплексора 13, инверсный выход триггера 12 подключен к входупрограммного блока 5, Выходной шиной5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 устройства является выход мультиплексора 13.Генератор 1 Формирует меандровыйсигнал.Переключатель 8 имеет организацию4 х 1, т.е, осуществляет коммутациюодной из цетырех линий с выходнойлинией, Этот переключатель позволяетучесть реальные задержки распространения сигналов, зависящие от типаприменяемых интегральных схем приконкретной реализации устройства.Регистр 1 является синхронным регистром памяти, запись информациив него осуществляется по поступлениипереднего Фронта сигнала, поступающего на вход синхронизации,Двоичный счетчик 2 и блок 3 сравнения кодов имеют разрядность И, апрограммнь 1 й блок.5, регистр памяти1 и сумматор 6 - разрядность И,Генератор 7 при подаче на его входмеандрового сигнала Формирует на своем выходе четыре сдвинутые (на половину периода тактового сигнала) последовательности (две прямые, две инверсные), Первая из четырех последовательностей выбирается условно, таккак все они равноценны и циклическивзаимозаменяемы.Программный блок 5 предназнацендля задания кодов временных интервалов между импульсами в Формируемыхпоследовательностях и может состоять, например, из двоичного сцетчика,работающегс по переднему Фронту сигнала синхронизации, и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).Формирователь импульсных последовательностей работает следующим образом,вь 1 хода генератора 1 сигнал опорной частоты (Фиг. 2, а) поступает навход генератора 7 сдвинутых последовательностей, которь 1 й Формирует импульсные последовательности (Фиг, 2,б, в, г, д), сдвинутые по фазе на1/2 периода тактовой частоты (Фиг,2,а).Одна из последовательностей, например первая, поступает на тактовыйвход счетцика 2. С выхода счетчика 2динамически меняющийся двоицный(11-2) -разрядный код поступает на блок3 сравнения кодов. С другой стооонына этот блок поступает статическийдвоичный также (И) -разрядный код свыхода регистра ч. В момент совпаде15 55 5 15399ния этих кодов на выходе блока 3 сравнения кодов появляется импульс.Импульс (Фиг. 2, е) имеет длительность, равную двум периодам опорнойчастоты, и некоторую задержку относи 5тельно фронта первой последовательности, являющейся тактовым сигналом длясчетчика 2, Эта задержка складываетсяиз задержек в счетцике 2 и блоке 3сравнения кодов и зависит от типаиспользуемых микросхем.Пусть эта задержка С (фиг. 2, е)такова, цто передний фронт первой последовательности попадает приблизи.тельно в середину импульса с выходаблока 3 сравнения кодов, При этомтриггеры 9 и 10 (Фиг. 2, ж, з) осуществляют надежную временную привязкуимпульса к передним фронтам соответственно первой и второй импульсных последовательностей, поступающих на тактовые входы этих триггеров,Импульс с выхода триггера 9 далеепоступает на информационные входытриггеров 11 и 12, которые также осуществляют надежную Фиксацию временного положения импульса (фиг. 2, и, к)по передним Фронтам соответственнотретьей и четвертой импульсной последовательности с выходов генератора 7.Следующими (после окончания импуль"са с выхода блока 3 сравнения кодов)передними фронтами импульсных последовательностей с выходов генератора7 триггеры 9-12 сбрасываются в исходное нулевое состояние, так как на ихинформационных входах к этим моментамединичный сигнал уже отсутствует,В результате один импульс с выходаблока 3 сравнения кодов (фиг. 2, е) .оказывается расщепленным на четыреимпульса (фиг. 2, ж, з, и, к), сдвинутые по фазе на половину периодаопорной цастоты один относительно45 другого.Задачу выбора из четырех импульсов одного, соответствующего заданному временному интервалу, выполняет мультиплексор 13. Кодовая комбинация на его адресных входах определяет номер информационного входа, сигнал которого передается на выход мультиплексора. Импульс с выхода мультиплексора 13 поступает на выходную шину устройства и является выходным импульсом формирователя.Импульс с инверсного выхода триггера 12 (Фиг, 2, л) подается на вход 73 6синхронизации ,2 егистраи нд вхоцпрограммного блока 5,.По переднему Фронту этого импульса в регистр ч записывается двоичный код, который определяет временноеположение оцередного Формируемого импульса,Двоичный код. записываемый в регистр , образуется с помощью сумматора 6, На первую группу входов сумматора подается код предыдущего импульса с выхода регистра 1. Этот кодопр деляет временное положение импульса с момента "естественного" обнуления сцетцика 2, На другую группувходов сумматора поступает код спрограммного блока 5.- Этот код определяет величину Формируемого временного интррвала между двумя соседнимиимпульсами. На выходе сумматора 6 образуется двоичный код, который задает временное расстояние от момента"естественного" обнуления счетчика2 до момента Формирования очередногоимпульса на выходе устройства,Смена кода на выходах программного блока 5 (Фиг, 2, и) происходиттакже в результате прихода переднегофронта сигнала с инверсного выходатриггера 12 (Фиг. 2 л).Таким образом, с помощью импульсас выхода триггера 12 е регистр ч записывается код временного положенияочередного формируемого импульса, ана выходах программного блока 5 выставляется код уже следуюшего за Формируемым временного интервалаПричем переклюцение каналов мультиплексора 13 осуществляется сразупосле смены кода на выходе регистраЙ, т.е. в тот момент, когда все импульсы на информационных входах мультиплексора 13 уже закончились. На инФормационных входах мультиплексора13 сигналы отсутствуют, все входыимеют состояние логического нуля,поэтому переключение каналов не приводит к появлению ложных импульсовна его выходе и, следовательно, невносит сбоев в работу формирователяимпульсных последовательностей,Задержки распространения в сцетци=ке 2 и блоке 3 сравнения кодов приводят к появлению постоянной задержкиТ (фиг. 2, е) между передним Фрон том первой последовательности и импульсом на выходе блока 3 сравнениякодов. В зависимости от типа применя7 1539973 В данном устройстве повышена надежность при том же быстродействии за счет того, что без потерь в.,точности частота опорного генератора уменьшается вдвое, а частота, поступающая на двоичный счетчик, - в четыре раза. В результате значительно улучшаются и условия работы многоразрядных блоков - двоичного счетчика и блока сравнения кодов, кото" рые обычно являются источниками сбоев при работе на частоте, близкой к граничной. формирователь импульсных последовательностей, содержащий генератор опорной частоты, двоичный счетчик, выходы которого соединены с первой группой входов блока сравнения кодов, вторая группа входов которого подключена к выходам регистра памяти и к первой группе входов сумматора, вторая группа входов которого подключена к выходам программного блока, выходы сумматора соединены с разрядными входами регистра памяти, о т л и ч а ю щ и й с я тем ,что, с целью повышения точности формирования, в него дополнительно введены переключатель, первый, второй, третий и четвертый Э-триггеры, мультиплексор и генератор сдвинутых последовательностей, вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, а выходы генератора сдвинутых последовательностей соединень 1 соответственно через переключатель с входом двоич" ного счетчика и с С-входами и первого, второго, третьего и четвертого Э-триггеров, Э-входы первого и второго Э-триггеров подключены к выходу блока сравнения кодов, Э-входы третьего и четвертого Э-триггеров пддключены к прямому выходу первого Э-триггера, прямые выходы Э-триггеров подключены к информационным входам мультиплексора, адресные входы которого соединены с первым и вторым выходами младших разрядов регистра памяти, вход которого соединен с входом программного блока и с инверсным выходом четвертого триггера. емых микросхем эта задержка может быть различна. В том случае (Фиг.2,н), если задержка окажется равной или близкой к двум периодам опорной частОты Т (фиг. 2, а), могут возникнуть5 сбои в работе триггера 9 (ввиду совпадения передних фронтов первой последовательности и импульса с выхода б ока 3 сравнения кодов). В этом слу ч е следует поменять импульсную пос едовательность, поступающую на вход счетчика 2 через переключатель 8, такйм образом (фиг. 2, о), чтобы переднИй фронт первой последовательности вновь оказался примерно посередине Формула изобретения импульса с выхода блока 3 сравнения кодов. В данном случае (фиг, 2, о) а вход счетчика 2 через переключатель 8 следует подать четвертую импульсную последовательность. После этого дальнейшее фааовое расщепление будет проходить, как обычно (фиг. 2, р, с, т). Таким образом, введение в формирователь импульсных последовательностей генератора сдвинутых последовательностей, четырех Р-триггеров, переключателя и мультиплексора позволяет повысить очность Формирования Временных интервалов до половины периода опорной частоты.Программный блок работает следующим образом.В ПЗУ записаны двоичные коды, величина которых определяет длительность временных интервалов между импульсами, Порядок записи кодов по возрастающим адресам соответствует порядку следования временных интер 40 валов в выходной последовательности.Импульсы с инверсного выхода триггера 12, поступая на тактовый вход счетчика в программном блоке, переключают адреса запоминающего устройства. В результате этого программный45 блок.5 последовательно выставляет на своих выходах М-разрядные параллельные двоичные коды, соответствующие временным интервалам между импульсами в последовательности, 50Выходная импульсная последовательность при такой реализации программного блока будет циклически повторяться.1539973 Чижов ставител Техред М,Дидык Корректор С.Черни Веселовс а акаэ 229 Тираж НИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, арина, 1 Ироизводственно-издательский комбинат Патент , г, Уж л. а Р 6 г д е Ж Подписноеизобретениям и открытиям прн ГКНТ С5, Раушская наб., д. 4/5