Устройство для формирования импульсных сигналов

)5 Н 03 К 5/15, 5/153 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ияУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Мартынов Е.М. Синхронизация в системах передачи дискретных сообщений; - М,: Связь, 1972, с, 81, рис. 5-1.Гутников В.С. Интегральная электрони-. ка в измерительных устройствах, - Л.: Энергия, 1980, с, 211, рис. 13-4 в,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в дискретной автоматике и электрорадиоизмерительной аппаратуре, в частности при разработке устроиств выработки управляющих команд. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности управляемого изменения фазы формируемого сигнала. Цель достигается введением в устройство первого 6, второго 7 и третьего 8 синхронных О-триггеров, элемента ИЛИ 9, инвертора 10 и элемента ИИЛИ-НЕ 11. Кроме того, устройство содержит набор синхронных О-триггеров 1, объединенных в счетчик Джонсона 2, вобратной связи которого установлен элемент И-ИЛ И 5. Устройство снабжено также шинами тактовых импульсов 3 и обнуления 4, сигналы которых инициируют его работу, Управление режимами работы устройства1676075 осуществляется с помощью двух управляющих шин 12 и 13, Причем при отсутствии сигналов на управляющих шинах 12 и 13 устройство осуществляет деление Входной тактовой частоты на коэффициент деления, равный удвоенному числу триггерных разрядов счетчика Джонсона 2, При этом выходной сигнал снимается с выхода последнего разряда счетчика Джонсона 2, обьединенного с выходной шиной 14, При необходимости изменения фазы выходного сигнала на шине 14 В с",орону опережения по первой управляющей шине 12 подается единичный входной сигнал, а по второй управляющей шине 13 подаются командные Изобретение относится к импульсной ТРХНИКЕ И МОЖРТ бЫТЬ ИСПОЛЬЗОВВНО В ДИСК- ретной автоматике и элек 1 роиэмерител ьной аппаратуре, в частности, при разработке устройств выраб пки управлвощих команд.Цель изобретения - расширение функ- ЦИОНВЛЬНЫХ ВОЗМОжНОСтвй УСТРОйСтаа путем обеспечения возмож: Ости управляемого изменения фазы формцзуемого сигнала,На фиг, 1 приведена функциональи:.я схема устройства для форированигя импульсных сигналов, нз фиг, 2-: - Временные диаграммы его рабоь:.Устроиство для формирования импульсных сигналоВ содержит набор синхоонных О-триггеров 1, объединенных в счегчик Джонсона 2 таким Образом. что управля;О- щий вход каждого последу о.цего разрядного выхода триггера 1 объединен с выхсдом предыдущего. Тактовь:с и О,". нуляющие Вхгды разрядных тригесов 1 по;.кл,очены, соответственно, к тактовой 3 и Обнуи ощей 4 шинам устройства. Управляющий входтриггера первого разряда г 1 одключен к вьоду элемента И-ИЛИ 5, инвеосный вход первого и прямой вход второго элементов И которого объединены с прямым Вы Одом т:.ггера 1 последнего разряда сче. 1 ика Джонсона 2, При этом устройство Одегжит пеовьй 6, ВторОй 7 и третий 8 дололнительные синхронные О-триггеры, элемеьп ИЛИ с, инвертор 10 и элемент И-ИЛИЕ 11, Один из элементОВ И котОрсгО снагжен двумя инверсными входами, Пе вый из двух инверсных входов первого эл-:менга И элемента И-ИЛИ-НЕ 11 подключен к упоавляюшемч входу триггера 1 последнегэ разряда сче.г чика Джонсона 2, а лорой - к об единенимпульсы с интенсивностью нф чаще Одного периода выходного сигнала, При необходимости изменения фазы выходного сигнала на шине 14 в сторону отставания по первой управляющей шине 12 подается нулевой Входной сигнал, а по второй управляющей шине 13 подаются командные импульсы с интенсивностью не чаще одного периода выходного сигнала, Если же на втооую управляющую шичу 13 подавать импульсы с Выхода триггера предпоследнего разряда счетчика Джонсона, а выходную информацию сниматьпараллельно с разрядных триггеров счетчика,то устройство решает задачу генераторапсевдослучайных чисел. 4 ил,ным первому входу второго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ 11 и первой управляющей вине 12 устройства, Вторая управляющая шина 13 соединена с тактовым входом первого дополнительного триггера 6, соединенного своим инверсным выходом с первым входомэлемента ИЛИ О, выход которого подключен к тактовому входу второго синхрон:. огс 1 триггера 7, Вход Обнуления второго доггэлнительного триггера 7 объединен с прямым выходом . риггера 1 последнего разряда счетчика Джонсона 2, вторым Входом элемента ИЛИ 9 и через инвертор 10 с управляк щим входом третьего дополнительного синхронного триггера 8. Тактовый вход и прямой выход третьего дополнительного триггера 8 подключены, соответственно, к тактовой шине 3 устройства и второму входу второго элеменга И элемента И-ИЛИНЕ 11, выход которого Обьединен с прямым входом порвого и инверсным входом второго элементов И элемента И-ИЛИ 5 счетчика Джонсона 2, Третьи входы элементов И элемента И-ИЛИ-НЕ 11 Обьединены с прямым выходом вгорого дополнительного триггера 7, связанного инверсным выходом с входом обнуления первого дополнительного синхронного; риггера 6. Пр. чем управляющие входы первого 6 и второго 7 дополнительных тоиггеров объединены с шиной логической еди:иц=., а в качестве выходной шины 14 устройсгва принят прямой вьХодтриггерапоследнего разоядд счетчика Джонсо 1,ж /М. 3Устргйство для формирования импульсных сигналов работает следующим образом,Предположим, Для Определенности, что :.Вбор синхронных триггеров 1 счетчика 5 10 16 202, 30 35 3 жонссна 2 вкл.эчает в свой состав четыре45 10 15 20 25 30 40 45 50 триггера 1. По тактовой шине 3 поступают тактовые импульсы со скважностью два (фиг. 2-4 а), а на обнуляющей шине 4 - нулевой уровень напряжения (фиг. 2 е), удержи.вающий разрядные триггеры счетчика Джонсона 2 в нулевом состоянии. На управляющем входе Ос-триггера 1 первого разряда присутствует единичный потенциал (фиг.2, 4 б), на инверсном выходе первого дополнительного Рс-триггера 6 (фиг. ЗЬ) и прямом выходе третьего дополнительного Ос-триггера 8 (фиг. 2, 4 д) присутствуют единичные уровни напряжения, а на прямом выходе втор 9 го дополнительного Ос-триггера 7- нулевой потенциал (фиг. 3, 41). На первой 12 (фиг. 4 е) и второй 13 (фиг. 2, 3 в) управляющих шинах сигналы отсутствуют. При этом на выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 11 сохраняется единичный потенциал (фиг. 4При подаче на обнуляющую шину устройства единичного потенциала, т.е. как только сигнал с станет высоким, начинает работать счетчик 2 (фиг. 2) в режиме деления частоты тактового сигнала а, так как высокий сигнал 1 определяет инверсное включение элемента И-ИЛИ 5 и разрешает тем самым отрицательную обратную связь счетчика 2. Количество триггеров в счетчике 2 определяет коэффициент деления. В нашем случае он равен восьми. На выходной клемме 14 появляется сигнал в, равный частному от деления сигнала а на коэффициент деления,Если необходимо изменить фазу сигнала а в сторону опережения, то сигнал на первой управляющей шине 12 устанавливают в высокое состояние и подают командный импульс Ь по второй управляющей шине 13, а если необходимо изменить фазу сигнала сп в сторону отставания, то сигнал на первой управляющей шине 12 устанавливают в низкое состояние и также подают командный импульс Ь.по второй управляющей шине 13,В процессе работы устройства производится синхронизация сигнала Ь на второй управляющей шине 13 устройства выходным сигналом пс с шины 14 (фиг. 3),При этом возможны два случая: первый - сигнал Ь поступает на шину 13 в момент наличия на выходной шине 14 низкого уровня сигнала гп (фиг. За), второй - в момент высокого. уровня сигнала п 1 (фиг. 26). В обоих случаях сигнал Ь взводит триггер 4 и устанавливает сигнал Ь в низкое состояние, а ближайший передний фронт сигнала а, поступая через элемент ИЛИ 9 на тактовый вход триггера 7, устанавливает сигнал 3 на его прямом выходе в высокое состояние, При этом сбрасывается триггер 6 и тем самым подготавливается для приема следующего импульса сигнала Ь. Следующий низ- кий уровень сигнала сп сбрасывает триггер 5 и устанавливает сигнал в низкое состояние. Длительность импульсов 1 практически равна длительности импульса сигнала гл. В дальнейшем пои анализе работы устройства для нас будет интересен сигнал 1, который является сигналом управления на второй управляющей шине 13 устройства после его синхронизации выходным сигналом п 1 с шины 14 устройства,Предположим, необходимо изменить фазу выходного сигнала пс в сторону опережения (фиг. 4 а). Для этого сигнал на первой управляющей шине 12 устанавливают в высокое состояние и подают командный импульс Ь по второй управляющей шине 13, Третий дополнительный триггер 8 и инвертор 10 работают по образу и подобию синхронного О-триггера 1 первого разряда счетчика Джонсона 2 в режиме отрицательной обратной связи. В случае изменения фазы в сторону опережения работает второй элемент И элемента И-ИЛИ-НЕ, который формирует управляющий импульс сигнала . Он запрещает отрицательную обратную связь счетчика Джонсона 2 и разрешает положительную на один период тактового сигнала а, В результате этого высокий уровень сигнала б продлевается еще на один период тактового сигнала а, что в свою очередь приводит к увеличению одного периода выходного сигнала в на один такт,Предположим, необходимо изменить фазу сигнала а в сторону отставания (фиг.4 б). Для этого сигнал е на первой управляющей шине 12 устанавливают в низкое состояние и подают командный импульс Ь по второй управляющей шине 13.В этом случае раЬотает первый элемент И элемента И-ИЛИ-НЕ 11, который формирует управляющий импульс сигнала 1, Задача импульса 1 укоротить низкий уровень сигнала обратной связи счетчика Джонсона 2 б на один период сигнала а, что в свою очередь приводит к уменьшению одного периода выходного сигнала т на один такт.Изменение одного периода сигнала пс на один такт сигнала а тождественно изменению фазы сигнала в на один такт. Сколько поступит управляющих импульсов Ь, на столько периодов изменится фаза сигнала п 1. Импульсы Ь должны поступать не чаще одного периода сигнала т.Если на входную шину 13 подавать сигнал предпоследнего разряда счетчика Джонсона 2 - сигнал Ь, и при этом снимать информацию словами параллельно со всехразрядов счетчика 2, то данное устройство будет выполнять функции генератора псевдослучайных чисел, при этом сигнал на обнуляющем входе устройства должен разрешать работу счетчика 2.Устройство для формирования импульсных сигналов позволяет получить положительный эффект, выраженный в том, что оно обеспечивает любой выбранный интервал изменения фазы, определяемый разрядностью счетчика Джонсона и тактовой частотой, что позволяет применять данное устройство в различных устройствах сопровождения цифровых сигналов по фазе и частоте, а также в различных устройствах синхронизации. Формула изобретения Устройство для формирования импульсных сигналов, содержащее п синхронных О-триггеров, объединенных в счетчик Джонсона таким образом, что управляющий вход каждого последующего разрядного О-триггера объединен с выходом предыдущего, а управляющий вход триггера первого разряда соединен с выходом элемента И-ИЛИ, инверсный вход первого и прямой вход второго элемента И которого подключены к прямому выходу триггера последнего разряда счетчика Джонсона, объединенного тактовыми входами разрядных триггеров с тактовой шиной,отлича ю щеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности управляемого изменения фазы формируемых сигналов, в состав устройства дополнительно введены первый, второй и третий синхронные О-триггеры, элемент 5 10 15 20 25 30 35 ИЛИ, инвертор и элемент И-ИЛИ-НЕ, один из элементов И которого снабжен двумя инверсными входами; первый из которых подключен к управляющему входу триггера последнего разряда счетчика ДжОнсона, соединенного обнуляющими входами разрядных триггеров с обнуляющей шиной устройства, а второй - к объединенным первому входу второго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и первой управляющей шине ус-, тройства, вторая управляющая шина которого подключена к тактовому входу первого дополнительного синхронного О-триггера, соединенного своим инверсным выходом с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу второгодополнительного О-триггера, соединеннрго входом обнуления с прямым выходом триггера последнего разряда счетчика Джонсона, вторым входом элемента ИЛИ и через инвертор - с управляющим входом третьего дополнительного синхронного триггера, подключенного своими тактовым входом и прямым выходом соответственно к тактовой шине устройства и второму входу второго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к прямому входу первого и инверсному входу второго элементов И элемента И-ИЛИ счетчика Джонсона, а третьи входы элементов И элемента И-ИЛИ-НЕ объединены с прямым выходом второго дополнительного О-триггера, связанного инверсным выходом с входом обнуления первого дополнительного синхронного О-триггера, а управляющие входы первого и второго дополнительных О-триггеров объединены с шиной логической единицы.1 Г)76075Составитель И.Тголенева Редактор Н,Лазаренко Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова Заказ 3013 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гагарина, 101