Устройство для формирования синхроимпульсов

) Заявлено 10,01,79 присоединением заявк сударственныи комитет(23) Приоритет - (43) Опубликован (45) Дата опубли по делам изобретений и открытий) Авторы зобретени их и В, М. ОрлоПУ В Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при проектировании цифровых вычислительных устройств с изменяемым быстродействием,В настоящее время при проектировании цифровых вычислительных устройств стремятся обеспечить максимальную скорость переработки информации, которая определяется быстродействием элементов, условиями эксплуатации и алгоритмами преобразования. Исходя"из быстродействия, выбирают временные параметры синхронизирующих (тактирующих) сигналов, которые и задают номинальное быстродействие вычислительного устройства. Так как время переработки зависит от алгоритма преобразования, то целесообразно при переходе от одного алгоритма обработки и другому иметь возможность изменять параметры синхроимпульсов,Известны вычислительные устройства, в которых используется двойная синхрони- зация устройств, обеспечивающая переработку данных с различным быстродействием 11, Производится выбор одной из двух тактовых сеток в зависимости от типа выполняемой инструкции. Для этого имеется два генератора тактовых импульсов, подключаемых через коммутатор, При вы 7.11.80, Бюллетень41 (53) УДК 681,3(088.8) полнении быстрой инструкции подключается более высокочастотный генератор, при выполнении медленной - низкочастотный.Недостатком таких устройств является ограниченный диапазон регулировки, так как можно использовать только два тактовых набора импульсов.Более широкий набор тактирующих сигналов позволяет реализовать устройство для формирования последовательности внешних сигналов 21. Устройство содержит в каждом канале счетчик времени с дешифратором, схемы И, ИЛИ и формирователь синхроимпульсов.Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет изменить параметры импульсов в процессе работы.Наиболее полно задача перестройки параметров синхроимпульсов в процессе работы решена в устройстве для формирования синхроимпульсов 13, Устройство содеркит задающий генератор, блок счетчиковдешифраторов, блок формирования импульсовК входам блока счетчиков подключен задающий генератор, а к выходам - блок формирования импульсов,Это устройство позволяет изменять параметры синхроимпульсов в процессе работы, однако оно не позволяет изменять фазовые соотношения, а также длительность каждого синхроимпульса одповрсменно независимо друг от друга.Целью изобретения является расширсние функциональных возможностей, заключающееся в возможности изменениядлительности и фазовых соотношений каждого синхроимпульса независимо друг стдруга, и сокращение количества оборудования.Поставленная цель достигается те.4,что в состав устройства, содержащего задающий генератор, регистр управления иблок формирования, введены регистр сдвига,блок коммутаторов, блок выдсленияследнего спада и буферный регистр. Входрегистра сдвига соединен с выходом задающего генератора, а выходы - со входамп блока коммутаторов, управляющиевходы которого подключены к регистру управления, а выходы соединены с входамиформирователя импульсов, Входы блокавыделения последнего спада соединены свыходами устройства, а выход подключенк входу синхронизации записи регистрауправления и к входу обнуления регистрасдвига. Входы буферного регистра соединены с соответствующими входами устройства, а выходы подключены к входам регистра управления,Введение регистра сдвига позволяетполучить временную развертку.Введение блока коммутаторов позволяет подключать любые пары разрядовсдвигового регистра ко входам запуска исброса соответствующих формирователейсинхроимпульсов. Это дает возможностьиспользовать один регистр сдвига дляформирования всех синхроимпульсов, чтозначительно позволяет сократить количество оборудования устройства.Раздельное управление работой каждого коммутатора в блоке коммутаторов даетвозможность одновременно и независимоизменять параметры всех синхроимпульсов.Окончание последнего синхроимпульсаявляется окончанием такта работы устройства, а введение блока выделения последнего спада позволяет автоматически отслеживать этот момент.Введение буферного регистра позволяетосуществлять прием управляющей информации от ЗВМ на входы устройства впроизвольный момент работы устройства,Регистр сдвига состоит из двух регистров половинной разрядности и двух элементов ИЛИ в . Вход первого регистраполовинной разрядности соединен с выходом задающего генератора, вход второгорегистра половинной разрядности - с выходом последнего разряда червого регистра половинной разрядности. Входы первого и второго регистров половинной разрядности подключены к входам первого и второго элементов ИЛИ всоответственно,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 выходы которых подключены к входам записи единицы в первом разряде каждого из регистров половинной разрядности. Общее количество импульсов (коэффициент пересчета), которое может быть сосчитано двумя регистрами половинной разрядности, равно (т+1) т при условии, что количество разрядов в каждом из регистров одинаково и равно т.Такая организация регистра сдвига позволяет сократить общее количество разрядов, а следовательно, и количество оборуудовапия в раз по сраш;ению с однорс 2гистровой схемой, у которой коэффициент пересчета равен количеству разрядов. Наличие регистра сдвига элементов ИЛИ - НЕ связано с необходимостью восстановления единицы в первом разряде прп отсутствии ее на выходах регистра.Блок выделения последнего спада состоит из п триггеров и п-входового элемента И - НЕ (п - число выходов устройства). Единичные входы триггеров подключены к соответствующим выходам блока. Каждый триггер устанавливается в единичное состояние по спаду входного импульса, следовательно, в момент окончания последнего импульса окажется, что все триггеры установлены в единичное состояние. Этот момент фиксируется элементом И - НЕ, ко входам которого подключены выходы всех триггеров, выход элемента И - НЕ является выходом блока и подключен к нулевым входам триггеров.Структурная схема устройства представлена на чертеже.Устройство состоит из задающего генератора 1, регистра сдвига 2, блока коммутаторов 3, блока формирования импульсов 4, блока выделения последнего спада Б, регистра управления 6 и буферного регистра 7.,Выход генератора 1 соединен с входом синхронизации 8 блока формирова ния импульсов 4 и входом синхронизации сдвига 9 регистра сдвига 2. Выходы последнего подключены к входам блока коммутаторов д, выходы которого соединены с входами блока формирования 4. Вы ходы блока 4 являются выходами устройства и соединены с входами блока выделения последнего спада а, выход которого подключен к входу обнуления 10 регистра сдвига 2 и входу синхронизации записи регистра управления б, выходные шины 12, 13 которого подключены к управляющим входам блока коммутаторов 3, а входная шина 14 через регистр 7 подключена ко входам устройства.Регистр сдвига 2 состоит из двух т-разрядных регистров,15 и,1 б и двух т-входовых элементов ИЛИ - НЕ 17.,Вход регистра 15 соединен с выходом генератора 1. Вход регистра 1 б соединен с выходом последнегоразряда регистра 15. Выходы всех разрядоврегистров 15 и 16 подключены к входам соответствующих элементов ИЛИ - НЕ 17,выходы которых подключены к входамзаписи единицы в первый разряд соответствующих регистров, Выходы разрядов регистров 15 и 16 являются выходами регистра сдвига 2.Блок коммутаторов 3 состоит из т-входовых коммутаторов 18 - 21 и двухвходовыхэлементов 1 И 22, 23. Информационные входы коммутаторов 18, 20 соединены с выходами регистра 115, информационные входыкоммутаторов 19, 21 - с выходами регистра 16, управляющие входы коммутаторов18, 19 и коммутаторов 20, 21 - с регистромуправления 6 и шинами 12, 13 соответственно. Выходы коммутаторов 18, 19 подключены к входам элемента И 22, выходы коммутаторов 20, 21 - к входам элемента И23, а выходы схем 22, 23 являются выходами блока 3.Блок формирования импульсов 4 состоит из и триггеров 24, единичные и нулевыевходы которых соединены с выходами схем22 и 23 соответственно.Входы синхронизации записи всех триггеров 24 объединены между собой и подключены к выходу генератора 1. Выходытриггеров 24 являются выходами устрой.ства,Блок выделения последнего спада состоит из и триггеров 25 и а-входового элемента И 26. Единичные входы триггеров 25соединены с выходами триггеров 24 блока 4,нулевые входы триггеров объединены между собой и подключены к выходу элементаИ 26, входы которого соединены с выходами триггеров 25.Работает устройство следующим образом.Задающий генератор 1 вырабатываетпрямоугольные импульсы (период следования импульсов определяет дискрет изменения временных параметров синхроимпульсов), которые поступают на вход регистрасдвига 2, на выходах которого в исходномсостоянии - нули, а на выходе элементаИЛИ - НЕ 17 - единица. При поступлениипервого импульса (по переднему фронту)единица переписывается в первый разрядрегистра 15, последующие импульсы передвигают единицу по разрядам регистра 15.При поступлении (т + 1) импульса единица записываегся в первый разряд регистра 16, 2(т+ 1)-й импульс пере "вигает единицу во второй разряд регистра 16, 3(т ++ 1)-й - в третий разряд и т. д, Информация с разрядов регистра сдвига 2 поступа.ет на входы блока коммутаторов 3. Приэтом информация с выводов регистра 15 поступает на коммутаторы 18, 20 (коммутаторы младших разрядов), а информация срегистра 16 - на коммутаторы 19, 21 (коммутаторы старших разрядов).10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 В соответствии с кодом, установленным на шине 13, коммутаторы 18, 19 подключа ют соответствующие разряды регистров 15, 16 ко входам элемента И 22. Когда поло. жение единиц в регистрах 15 и 16 совпадет с установленным кодом, на выходе элемен. та И 22 появится положительный перепад,по которому триггер 24 переключится в единичное состояние, Сброс триггера произойдет в момент, когда положение единиц в регистрах,1516 совпадет с кодом, установленным на управляющих входах коммутаторов 20, 21, поскольку при этом на нулевой вход триггера 24 поступит сигнал с элемента И 23. Аналогично формируются все синхроимпульсы. Поскольку время прохождения импульсов через коммутатор и схему И в разных каналах из-за разброса временных характеристик может оказаться различным, запись информации в триггеры 24 тактирустся импульсами генератора 1. Это исключает случайные фазовые рассогласования между синхроимпульсами на выходе устройства и обеспечивает соответствие их временных параметров коду, установленному на регистре управления 6,Концом такта работы устройства является момент окончания формирования последнего импульса илн момент сброса последнего триггера 24 в нулевое состояние, Этот момент определяется с помощью блока выделения последнего спада 5, который работает следующим образом. На входы триггеров 25 поступают импульсы с соответствующих выходов устройства. По заднему фронту (спаду) каждого из этих импульсов триггеры 25 переходят в единичное состояние.Таким образом, по окончании последнего сиихроимиульса все триггера 25 окажутся в единичном состоянии, а элемент И 26 псреклю;ится из нулевого состояния в единичное. Поскольку нулевые входы триггеров 25 соединены с выходами элемента И 26, через время, равное сумме времени задержки выключения триггера 25 и времени задержки выключения элемента И 26, элемент И 26 сноза переключится в нулевое состояние. Полученный импульс (длительиость которого при необходимости быть увеличена последовательным включением линии задержки между выходами элемента И 26 и входом триггероз 25) поступает на вход синхронизации записи,11 регистра управления 6 и на вход обнуления 10 регистра сдвига 2,.При этом по переднему фронту данного импульса перепишется нозая кодовая информация из буферного регистра 7 в регистр управления 6, а по заднему фронту регистр сдвига 2 установтся в исходное состояние, после чего начнется формирование следующего такта работы устройства в соответствии с новым кодом, установленным в регистре управления 6.Таким образом, изобретение позволяет экономично с точки зрения затрат оборудования решить задачу одновременной п,.сзависимой перестройки параметров всех сппхроимпульсов.Формул а изобретения1. Устройство для формирования сппхропмпульсов, содержащее задающий генератор, регистр выправления и блок формирования импульсов, отличающесся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, заключающегося в возмо;кности изменения длительности и фазовых соотношений каждого синхроимпульса независимо друг от друга, и сокращения количества оборудования, в него введены регистр сдвига, блок коммутаторов, блок выделения последнего спада и буферный регистр, прп этом выход задающего генератора подключен к входу синхронизации блока формирования импульсов и к входу сдвигового регистра, выходы которого соединены со входами блока коммутаторов, выходы последнего подключены к входам блока формирования синхроимпульсов, выходы блока формирования спнхропмпульсов являются выходами устройства и подключены к входам блока выделения последнего спада, выход которого соединен с входом обнуления регистра сдвига и с входом синхронизации записи регистра управления, выход которого подключен к управляющим входам блока коммутаторов, а входы через буферный регистр соединены со входами устройства.2. Устройство по п, 1, отл и ч а ю щеес я тем, что регистр сдвига состоит из двух 5 половинной разрядности регистров и двухэлементов ИЛИ в , причем вход первого регистра половинной разрядности соединен с выходом задающего генератора, вход второго регистра половинной разрядности со едппеп с выходом последнего разряда первого регистра половинной разрядности, выходы первого и второго регистра половинной разрядности подключены к входам соответствующих элементов ИЛИ - НЕ, вы Ь ходы которых соединены с входам.: записиединицы в первый разряд соответствующих регистров половинной разрядности.3. Устройство по п. 1, отл и ч а ю ще ес я тем, что блок выделения последнего спа да содержит и триггеров (где и - число выходов устройства) и п - входовые элементы И - НЕ, причем единичные входы триггеров соединены соответствующими входами блока выделения последнего спада, а выходы - со входами элемента И - НЕ, выход которого подключен к нулевым входам триггеров и является выходом блока.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Патент США3623017, кл, 6 06 Г9/00, 19712. Авторское свидетельство СССР525075, кл. 6 06 Г 1/04, 1975.3, Авторское свидетельство СССР 35653614, кл. 6 06 Р 9/00, 1976 (прототип).777652 ставитель В. Курочки Техред В. Серикова Гедакт кт Утехин. Харьк, фил. пред. Патент Заказ 1622/1569 Изд.588 Тираж 772 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушскал наб д. 4/5