Формирователь импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 54 9 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСКОМУ ЕЛЬСТ стру ор ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР(71) Специальное проектно-конское и технологическое бюро релеавтоматики(56) Букреев И.Н. и др. Микроэлеронные схемы цифровых устройств.Советское радио, 1975, с.300.Авторское свидетельство СССР1 598225, кл. Н 03 К 5/15, 1976. 2(57) Изобретение может быть использовано в устройствах управления,электронных коммутаторах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей формирователя импульсов (ФИ) за счет обеспечения возможности программирования длительности цикла, прерывания цикла с последующим продолжением прерванного цикла до его завершения, а также многопрограммной работы формирователя импульсов. Для ее достижения в ФИ введены шина 16 запускающего сигнала, шина 17 сигнала "Ос1580542 танов", шина 18 кода номера программы,триггеры 1 О, 11,элементы ИЛИ 12,13 иэлемент ИЛИ-НЕ 14, ФИ содержит такжесчетчик 1 импульсов, запоминающее устройство 2, выходной регистр 3, включающий триггеры 4.1, 4.2,4.п иэлементы И 5.1, 5;25.п коммутаИзобретение относится к автомати-,еи вычислительной технике и может быть 15использовано в устройствах управления,электронных коммутаторах, синхронизаторах и других устройствах,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности программированиядлительности цикла, прерывания циклас последующим продолжением прерванного цикла до его завершения, а такжемногопрограммной работы формирователя 25импульсов,На чертеже приведена структурнаясхема формирователя импульсов.Формирователь импульсов содержитсчетчик 1 импульсов, представляющийсобой синхронный двоичный счетчик,запоминающее устройство 2, в качествекоторого может использоваться полупроводниковое постоянное или полупостоянное запоминающее устройство любоготипа, выходной регистр 3, состоящийиз Р-триггеров 4.1,4.24.п иэлементов И 51, 5,2. 5.п,комму,татор 6, выполненный в виде элемента И, блок 7 управления, состоящий 40из генератора 8 импульсов, выполненного на элементах И-НЕ с времязадающей цепочкой по типовой схеме, и регистра 9 номера программы выполненного на Р-триггерах с общим тактовым 45входом, первый 10 и второй 11 КБ-триггеры, первый 12 и второй 13 элементы ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ 14, входнуюшину 15 сигнала "Сброс", входную шину 16 запускающего сигнала, входнуюшину 17 сигнала "Останов",.входныешины 18 кода номера программы и группу выходов 19 формирователя импульсов, являющуюся. выходами триггеров 4.1,4.24.п выходного регистра 3.Внешний сигнал "Сброс" являетсясигналом начальной установки и предназначен для установки формирователя тор 6 в виде элемента И и блок 7 управления, состоящий пз генератора 8 импульсов, выполненного на элементахИ-НЕ с времяэадающей цепочкой по типовой схеме, и регистра 9 номера программы, выполненного на Р"триггерах собщим тактовым входом1 ил. импульсов в исходное состояние. Формируется аппаратурой, в состав которой входит формирователь импульсов, при включении питания или в других случаях, определяемых той же аппаратурой. Внешний сигнал 1 Останов",предназначен для прекращения работы формирователя импульсов без возвращения его в исходное состояние.Входная шина 15 сигнала "Сброс" соединена с первым входом элемента ИЛИ 13, второй вход которого соединен с одним из выходов формирователя импульсов, например с выходом триггера 4.п выходного регистра 3. Входная шина 16 запускающего сигнала соединена с.входами установки единицы первого триггера 10 и второго триггера 11. Входные шины 18 кода номера программы соединены с информационными входами регистра 9 номера программы. Входная шина 17 сигнала "Останов" соединена с первым входом первого элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ 13 и входом установки нуля второго триггера 11. Выход первого элемента ИЛИ 12 соединен с входом установки нуля первого триггера 10.Прямой выход первого триггера 10 соединен с вторым входом коммутатора 6, первый вход которого соединен с выходом генератора 8 импульсов, тактовым входом регистра 9 номера программы и тактовыми входами триггеров 4.1, 4.2. . .4,п выходного регистра 3. Выход коммутатора 6 соединен со счетным входом счетчика 1 импульсов. Инверсный выход первого триггера 10 соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 14. Инверсный выход второго триггера 11 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 14 и вторым входом счетчика 1 импульсов, который является входом установки нуля. Выход элемента ИЛИ-НЕ 14 соединен со вторыми2 6ра 3, создавая на этих дходах низкие уровни сигналов.Генератор 8 импульсов непрерывно вырабатывает импульсы, которые, поступая на тактовые входы триггеров 4.1, 4.2,.,4.п, устанавливают их в нулевое состояние, которое является для формирователя исходным. На прямом выходе первого триггера 10 под действием сигнала "Сброс" появляется низкий уровень, что соответствует логическому нулю, который, поступая на второй вход коммутатора 6, запрещает прохождение импульсов генератора 8 на счетный вход счетчика 1 импульсов,Таким образом формирователь импульсов устанавливается в режим ожиданияПри поступлении с шины 6 внешнего запускающего сигнала на входы установки единицы первого 10 и второго 11 триггеров они устанавливаются в единичное состояниеПри этом снимаются запрещающие уровни с входов элементов И 5 коммутатора 6, а также снимается сигнал с вхсда установки нуля счетчика 1 импульсов. Импульсы генератора 8 начинают проходить на счетный вход счетчикаимпульсов, который перебирает младшие разряды адреса запоминающего устройства 2.Сигналы, появляющиеся на информационных выходах запоминающего устройства, через элементы И 5 поступают на соответствующие информационные входы триггеров 4 выходного регистра 3 и фиксируются в них с помощью импульсов генератора 8, и на выходах 19 формирователя появляются импульсы, соответствующие той или иной программе, номер которой хранится в регистре 9 номера программы. 35 Когда на одном из выходов формирователя, например на выходе триггера 4.п, появляется сигнал, являющийся признаком конца цикла, он через элемент ИЛИ 13 поступает на вход установки нуля триггера 11 и через элемент ИЛИ 2 на вход установки нулч триггера 1 О и устанавливает эти триггеры в нулевое. состояние, тем самым переводит формирователь импульсов в исходное состояние (аналогично внешнему сигналу "Сорос" )омент появления сигнала конц цикла определяется программой, записанной в загоминающем устройстве 2 Этим обеспечивается программирование длительности цикла, При поступлении 5 158054входами элементов И 5.1,5.25.пвыходного регистра.З первые входы которых соединены с информационными выходами запоминающего устройства 2, аих выходы - с информационными входами соответствующих триггеров 4.1,4,24.п выходного регистра 3,Выходы счетчика 1 импульсов соединены с адресными входами младших разрядов адреса запоминающего устройства 2, а выходы регистра 9 номера программы - с адресными входами старшихразрядов адреса запоминающего устройства 2.15Количество выходов 19 формирователя импульсов и соответственно количество триггеров 4 и элементов И 5в выходном регистре 3 определяетсямаксимально необходимым количеством 20импульсных сигналов, которое можетбыть использовано в проектируемом устройстве, в состав которого входит формирователь. Количество разрядов счетчика 1 импульсов и соответственно количество адресных входов младших разрядов адреса запоминающего устройства.2 определяются количеством последовательно (во времени) вырабатываемых формирователем импульсных сигналов, необходимых в проектируемом устройстве, в состав которого входит формирователь,Формирователь импульсов функционирует следующим образом,Под действием внешнего сигнала"Сброс", который с шины 15 через второй элемент ИЛИ 13 поступает на входустановки нуля второго триггера 11 идалее через первый элемент ИЛИ 12 на 40вход установки нуля первого триггера 1 О, триггеры 10 и 11 устанавливаются в нулевое состояние, При этом наинверсном выходе второго триггера. 11появляется уровень логической едини 45цы. Этот сигнал поступает на входустановки нуля счетчика 1 импульсов,удерживает его в исходном (сброшенном) состоянии и через элементИЛИ-НЕ 14 в виде сигнала логическогонуля поступает на вторые входы элементов И 51, 5.2,5.п выходногорегистра 3, Уровень логического нуляна входах элементов И 5.1,5.2,5.пявляется запрещающим уровнем и запрещает прохождение сигналов с информационных выходов запоминающего устройства 2 на информационные входы триггеров 4.1, 4.24.п выходного регист 1580542запускающего сигнала по шине 16 процесс повторяется.Обычно подобные формирователи используются в устройствах для управле 5 ния какими"либо узлами. Встречаются узлы, которые требуют на выполнение заданной операции время, большее,чем период следования импульсов генератора 8 формирователя импульсов. При этом в программе формирователя можно предусматривать так называемые "пустые такты". Это дает возможность переходить к следующей операции через время, определяемое несколькими тактами генератора, при условии, что все заданные программой операции выполняются эа время одного цикла, а количество "пустых тактов" можнс, определить,заранее при составлении програм мы работы формирователя. В тех случаях, когда время выполнения операции в управляемом узле не может быть определено заранее или известно, что это время может быть больше длитепьности цикла формирователя, в управляемом узле предусматривают специальный сигнал, который формируется этим узлом при поступлеиии управляющего сигнала от формирователя и подается на внешнюю шину 17 сигнала "Останов", В качестве такого внешнего сигнала может быть использован один из выходов 19 формирователя импульсов, который в этом случае необходимо соединить с внешней шиной 17. По сигналу "Останов", поступающе - му с внешней шины 17 через элемент ИЛИ 12 на вход установки нуля тригге ра 10, этот триггер устанавливается в нулевое состояние, При этом через коммутатор 6 на счетный вход счетчика 1 импульсов прекращается подача импульсов генератора 8. Сигнал на ин версном выходе триггера 10 через элемент ИЛИ-НЕ 14 запрещает подачу сигналов с информационных выходов запоминающего устройства 2 через элементы И 5 на информационные входы триггеров 4 выходного регистра 3. На выходах 19 формирователя снимаются выходные сигналы, и формирователь останавливается. Однако счетчик 1 импульсов хранит число, соответствующее прошедшему числу имгульсов генератора 8, т,е. хранит адрес запоминающего устройства 2, на котором произошел останов программы. Когда управляемый узел закончил . выполнение заданной операции, он формирует ответный сигнал, который должен попасть на внешнюю шину 16 запус- кающего сигнала формирователя. При этом триггер 11 своего состояния не изменяет, а триггер 10 под действием этого сигнала, который поступает на вход установки единицы, устанавливается в единицу и формирователь продолжает выполнение прерванной программы до завершения цикла формирователя.Так обеспечивается воэможность прерывания цикла с последующим продолжением прерванного цикла до его завершенияКод номера программы, поступающий на группу входных шин 18, попадает на информационные входы регистра 9 номера программ и фиксируется в нем импульсами генератора 8, соединенного с тактовым входом регистра 9, выходы которого соединены со старшими разрядами адреса запоминающего устройства 2.Если длительность сигналов на входных шинах 18 больше или равна длительности цикла формирователя и этот сигнал установлен хотя бы одновременно с запускающими сигналами, то формирователь отрабатывает одну программу. Возможное количество программ определяется разрядностью запоминающего устройства 2 регистра 9 и входными шинами 18.Если длительность сигнала хотя бы одного разряда входных шин 8 меньше длительности цикла формирователя,то при изменении этого сигнала в процессе выполнения цикла формирователь выполняет переход на другую программу. Этим обеспечивается возможность много- программной работы.Предлагаемый формирователь позволяет проектировать более совершеннные устройства, обладающие большими функциональными возможностями, что ведет к уменьшению объема создаваемой аппаратуры и, как следствие, к уменьшению ее энергопотребления.Формула изобретенияФормирователь импульсов, содержащий счетчик импульсов, запоминающее устройство, выходной регистр, включающий триггеры и элементы И, коммутатор и блок управления, в который входит генератор импульсов, причем пер158 О 542 1 О Составитель И.ЛеоноваТехред Л. Сердюкова Корректор О,Ципле Редактор И. Горная Заказ 2022 Тираж 665 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 вый выход блока управления соединен с адресными входами старших разрядов адреса запоминающего устройства,второй выход блока управления, являющийся выходом генератора импульсов, сое 5 динен с первым входом коммутатора, выход которого соединен с первым входом счетчика импульсов, информационные выходы запоминающего устройства соединены с первыми входами элементов И выходного регистра, выходы которых соединены с информационными входами триггеров выходного регистра, выходы которого являются выходами формирователя импульсов, шину "Сброс", отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности программирования длительности цик О ла, прерывания цикла с последующим продолжением прерванного цикла до его завершения, а также многопрограммной работы формирователя импульсов, в него введены шина запускающего сиг нала, шина "Останов", шины кода номера программы, первый и второй триггеры, первый и второй элементы ИЛИ и элемент ИЛИ-НЕ, причем выход элемента ИЛИ"НЕ соединен с вторыми входами 30 элементов И выходного регистра, первь.й вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с инверсным выходом первого триггера,прямой выход которого соединен с вторым входом коммутатора вход установки единицы первого триггера соединенс входом установки единицы второготриггера и с шиной запускающего сигнала, вход установки нуля первого триггера соединен с выходом первого элемента.ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной сигнала "Останов", а второй вход соединен с входом установкинуля второго триггера и с выходомвторого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной сигнала "Сброс")второй его вход соединен с одним извыходов формирователя, инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и с вторымвходом счетчика импульсов, выходы которого соединены с адресными входамимладших разрядов адреса запоминающегоустройства, тактовые входы триггероввыходного регистра соединены с первымвходом коммутатора, а в блок управления введен регнстр номера программы,тактовым входом соединенный с выходомгенератора импульсов, выходы регистраномера программы являются первым выходом блока управления, а его информационные входы являются входами формирователя импульсов и соединены с шинами кода номера программы,