Устройство задержки и формирования импульсов

тЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 799120, кл. Н 03 К 5/1 53, 1979,Авторское свидетельство СССРВ 1345327, кл. Н 03 К 5/153, 1986.(57) Изобретение может быть использовано в системах автоматики и является усовершенствованием устройства по основному авт.св, В 1345327.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем прерывания выполнения очередной команды внеобходимый момент времени,а ; такжевыполнения приоритетных команд, По1554126 ставленная цель достигается за счет введения в состав устройства двух дополнительных коммутаторов 1 0 и 11, шин 15 ускоренного перехода, шин 1 б.прерывания. Кроме того, в состав5 устройства входят управляемый генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 импульсов, два триггера 3 и 8, два элемента ИЛИ 4 и 5, Формирователь б импульсов, регистр 7 сдвига, коммутатор 9, входная шина 1 2, шина 13 сброса шины 14 задания кодов, выИзобретение относится к импульснойтехнике, может быть использовано всистемах автоматики и является усовершенствованием устройства по авт.св. Р 1345327.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностейпутемобеспечения прерывания выполненияочередной команды в необходимыи момент времени, а также возможностивыполнения приоритетных команд,Цель достигается тем, что в устройство дополнительно включены шиныускоренного перехода, два дополнительных коммутатора, шины прерыванияи новые связи.На Фиг. 1 приведена функциональная схема устройства задержки и Фор 35мирования импульсов; на фиг. 2 -возможная реализация управляемогогенератора тактовых импульсов,Устройство задержки и Формирования импульсов содержит управляемыйгенератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 импульсов, первый триггер 3,нерный 4 и второй 5 элементы ИЛИ,формирователь б импульсов, регистр7 сдвига, второй триггер 8, первый9, второй 10 и третий 11 коммутаторы,входную шину 12, шину 13 сброса, шины 14 задания кодов, шины 15 ускоренного перехода, шины 16 прерывания ивыходные шины 1,7. Выход управляемогогенератора 1 тактовых импульсов подключен к синхронизирующему входу счетчика 2 импульсов, выход переносакоторого через Формирователь 6 импульсов подключен к одному из входов55первого элемента ИЛИ 4, другой входкоторого связан с входной шиной 12и с одним из входов первого триггера ходные шины 17. Введенные элементыобеспечивают возможность в необходимый момент времени прервать программу путем подачи сигналов на соответствующие шины 16 прерывания до появления сигнала с соответствующей изшин 1 5 ускоренного перехода. К томуже в предложенном устройстве возможно выполнение команды от приоритетных сигналов, поступающих от системы,занимающей долее высокую ступень иерархии. 2 ил . 3, подключенного другим входом к шине 13 сброса и к входу обнуления регистра 7 сдвига, синхронизирующий вход которого связан с выходом первого элемента ИЛИ 4 и с одним из входов второго элемента ИЛИ 5, подключенного другим входом к выходу первого триггера 3. Выход второго элемента ИЛИ 5 подключен к входу разрешения счетчика 2 импульсов, 0-входы которого связаны с выходами первого коммутатора 9, подключенного первой группой входов к выходам регистра 7 сдвига и к первым группам входов второго 10 и третьего 11 коммутаторов. Выход первого разряда регистра 7 подключен к одному из входов второго триггера 8, связанного выходом с 0- входом регистра 7 сдвига. Шина 13 сброса подключена к второму входу второго триггера 8. Выход второго коммутатора 10 подключен к одному из входов управляемого генератора 1 тактовых импульсов, другой вход которого связан с выходом третьего коммутатора 11 . Шины. 14 задания кодов подключены к второй группе входов первого коммутатора 9. Выходные шины 1 7 соединены с выходами регистра 7 сдвига. Шины 15 ускоренного перехода подключены к второй группе входов третьего коммутатора 11, а шины 16 прерывания подключены к второй группе входов второго коммутатора 1 О.На фиг. 2 приведена возможная реализация управляемого генератора 1. тактовых импульсов, который состоит из элемента НЕ 18, генератора 19 импульсов, делителя 20 частоты, элемента 2 И-ЗИИЛИ 21 и элемента НЕ 22.Устройство задержки и Формирования импульсов работает следующим образом,Импульс напряжения, поступающий. по шине 1 3 сброса, устанавливает регистр 7 сдвига в нулевое состояние, а первый 3 и второй 8 триггеры - в единичные состояния. С выхода первого триггера 3 сигнал логической "1" через второй элемент ИЛИ 5 поступает на вход разрешения счетчика 2 импульсов. По этому сигналу информация, поступающая по В"входам счетчика импульсов 2, переписывается в выходные разряды счетчика 2. Вследствие того, что на выходах регистра 7 сдвига сФормированы сигналы логического 0, то и на выходах первого коммутатора 9 вне зависимости кода на шинах 14 задания кодов сФормированы сигналы логического "О", Следовательно, на выходе переноса счетчика 2 импульсов установлен нулевой сигнал. В качестве счетчика 2 импульсов применен счетчик, работающий на вычитание. На выходах второго 10 и третьего 11 коммутаторов сформированы сигналы логического "0 и управляемый генератор 1 тактовых импульсов Формирует импульсы номинальной частоты. Однако счет импульсов счетчиком 2 не производится, так как на его входе разрешения сформирован единичнй сигнал.Устройство может осуществлять работу в нескольких режимах. В случае отсутствия сигналов на шинах 15 ускоренного переноса в шинах 1 б.прерывания устройство работает следующим образом. При поступлении входного импульса по шине 12 входного сигнала первый триггер 3 опрокидывается и на его выходе устанавливается сигнал логического "0", однако реверсивный счетчик 2 импульсов не начинает счета импульсов, так как входной импульс через первый 4 и второй 5 элементы ИЛИ поступает на вход разрешения счетчика. Передним фронтом входного импульса через первый элемент ИЛИ 4 в первый разряд регистра 7 сдвига записывается сигнал логической "1", так как на Р"входе регистра 7 сдвига сформирован единичный сигнал, Сигнал логической "1 с выхода первого разряда регистра 7 сдвига устанавливает второй триггер 8 в нулевое состояние и одновременно поступает на первый коммутатор 9. Таким образом, с шины 14 задания кодов код задания задержки 541 26 6первого импульса через первый коммутатор 9 поступает на Э-входы счетчика 2 импульсов. За время длительности входного импульса код задержкипервого импульса, сформированный наР-входах счетчика, переписывается ввыходные разряды реверсивного счетчика 2 импульсов, а на выходе переноса счетчика устанавливается сигналлогической "1".По окончании входного импульса, навходе разрешения счетчика импульсов2 устанавливается сигнал логического"0 и счетчик импульсов начинает работать на вычитание, т.е. начнется списывание кода задержки первого импульса. При достижении заданного временизадержки первого импульса на выходах20 разрядов счетчика 2 импульсов устанавливаются сигналы логического "О"и на выходе переноса счетчика формируется перепад напряжения с "1" наи и0 . По этому перепаду напряжения25 формирователь 6 вырабатывает импульснапряжения, длительность которогодолжна быть меньше периода тактовойчастоты управляемого генератора 1.По переднему Фронту этого импульса30 происходит запись единицы из первогоразряда регистра 7 сдвига во второйразряд, тем самым на первой выходнойшине 17 Формируется передний Фронтпервого задержанного импульса. Приэтом на первом разряде регистрасдвига устанавливается нулевой сигнал,На 0-входы счетчика импульсов 2через первый коммутатор 9 поступает40 код длительности первого импульса сшины 14 задания кодов. Импульс напряжения с выхода Формирователя б черезпервый 4 и второй 5 элементы ИЛИ поступает на вход разрешения счетчика2 импульсов и переписывает код длительности первого импульса с Р-входов в выходные разряды счетчика 2импульсов, при этом на выходе переноса счетчика устанавливается единичный сигнал, По окончании импульсанапряжения с выхода Формирователя 6счетчик 2 импульсовначинает списывание кода длительности первого выходного импульса, При установке вовсех разрядах счетчика 2 нулевыхсигналов на выходе переноса счетчикаформируется перепад напряжения с единицы в нуль и формирователь 6 импульсов вырабатывает импульс напряжения, 1554126передний Фронт которого переписываетединицу из второго разряда регистра 7сдвига в третий, Тем самым на выходевторого разряда регистра 7 сдвига Формируется задний фронт задержанного импульса,Аналогично происходит Формированиепоследующих выходных импульсов. Таким образом; задавая значения кодовна шинах 14 задания кодов, можно Фор,мировать последовательность задержан ных импульсов различной длительностив любое время в течение цикла работы.: Если во время цикла работы появля 5ется сигнал на соответствующей шинепрерывания, на выходе второго коммутатора 10 Формируется единичный сиг -нал, управляемый генератор прекращает формирование тактовых импульсов номинальной частоты и. цикл работыустройства задержки и формированияимпульсов прерывается,При появлении сигнала на соответствующей шине 15 ускоренного перехода на выходе третьего коммутатораФормируется единичный сигнал, который поступает на вход управляемогогенератора 1 тактовых импульсов.Этотсигнал запрещает Формирование тактовых импульсов номинальной частоты иразрешает формирование тактовых импульсов повышенной частоты. Информация, записанная в счетчике 2 ппульсов, списывается импульсами высокойчастоты, Формирователь б вырабатывает импульс напряжения, который переписывает выходной сигнал логической"1" регистра 7 сдвига в последующийразряд., Помимо того, что этот сигнал подключает новый код с шин 14задания кодов к счетчику 2 импульсов,он запрещает прохождение сигналовчерез коммутаторы 10 и 11 с соответствующих шин 1 б прерывания и шин 15ускоренного перехода. На выходахкоммутаторов 10 и 11 устанавливаются сигналы логического "0" и управляемый генератор 1 вновь Формируеттактовые импульсы номинальной частоты.Если на соответствующей шине 15ускоренного перехода Формируетсясигнал (при отсутствии сигналов нашинах прерывания), то управляемыйгенератор 1 Формирует импульсы повышенной частоты, т.е, сигналы на шинах ускоренного перехода являютсяприоритетными. Далее процесс работы аналогичен указанному, При необходимости завершить цикл работы устройства выход последнего разряда регистра 7 сдвига нужно подключить к Б-входу первого триггера 3 (на Фиг, показано пунктиром) .Управляемый генератор 1 тактовойчастоты может быть выполнен различными способами: он может состоять издвух генераторов различной частоты илогических схем, может содержатьодин генератор с делителем частоты ит.п. На Фиг.2 приведена одна из возможных реализаций управляемого генератора 1 тактовых импульсов. При поступлении на вход элемента НЕ 18 (свыхода коммутатора 1 О) сигнала логической "1" запрещается прохождение импульсов с,целителя 20 частоты на выход управляемого генератора 1, Еслис выхода коммутатора 11 поступаетсигнал логической "1", то импульсывысокой частоты с генератора 19 формируются на выходе управляемого генератора 1 . Если на выходе коммутатора 10 Формируется сигнал логического 0" (на входе элемента НЕ 18)и в это время коммутатор .1 Формирует сигнал логической "1", то навыходе элемента НГ 22 устанавливается нулевой сигнал, который запрещаетпрохожцение импульсов с делителя 20частоты, в то же время разрешаетсяпрохождение импульсов с генератора9. Коммутаторы 1.0 и 11 могут .бытьвыполнены также различными способами,на логических элементах 2 ИИ2 И-ПИЛИ, где п - количество элементов2 И. Причем один из входов каждогоэлемента 2 И подключается к соответствующей шине прерывания (ускоренного перехода), а другой - к соответствующему выходному разряду регистра 7 сдвиге,Таким образом, в устройстве существует возможность прерывания цикла работы в необходимый момент времени, возможность продолжения цикласо следующего такта, а так же возможность выполнения приоритетньх команд, которые поступают с шин ускоренного перехода. Введение новыхэлементов и связей позволяет расширить Функциональные возможности устройства задержки и формирования им-пульсов. Устройство может найти применение в частности, при управленииразличными технологическими процессадактор С Заказ 46 ВНИИПИ Г Тираж 662 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 КНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 ми и дает дополнительные возможности по прерыванию выполнения очередной операции или ускорению соответствующей операции пб сигналам от другой системы, занимающей более высокую5 ступень иерархии1 ОУстройство задержки и формирования импульсов по авт.св.У 1345327, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения прерывания выполнения очередной команды в необходимый момент времени, а также возможности выполнения приоритетных команд, в него введены шины ускоренногоперехода, два дополнительных коммутатора и шины прерывания, соединенные с первой группой входов первогодополнительного коммутатора, подключенного выходом к первому входу управляемого генератора тактовых импульсов, подключенного вторым входомк выходу второго дополнительного коммутатора, первая группа входов которого подключена к шинам ускоренногоперехода, причем вторые группы входов обоих дополнительных коммутаторов подключены к выходам регистрасдвига.