Устройство для задержки импульсов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(53)м. Кл. Н 03 к 5/13 с присоединением заявки йо ГосуяарственныЯ коиятет СССР яо ааван язобретеияЯ я открмтмЯ(53) УДК 62.1. 374.5 (088.8) Опубликовано 15,02 В 1 Бюллетень Йо 6 Дата опубликования описания 180281(54 ) УС 1 РОИС АДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ вв,од- с- леэле. Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано для формирования управляющих импульсов запоминающих устройств.Известно устройство, содержащее триггер управления, подсоединенный единичным входом к источнику запускающих импульсов, элемент И-НЕ, выход которого через элемент задержки соединен с тактовым входом регистра сдвига, выход последнего разряда которого через второй элемент НЕ соединен с его информационным входом, выход триггера управления соединен со вторым входом элемента И-НЕ и входом сброса регистра .сдвига 1,Недостатком данного устройства задержки импульсов является невозможность деления такта работы устройства паузой на неодинаковые промежутки времени.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Для достижения указанной целустройство для задержки импульссодержащее триггер управления,соединенный единичным входом кточнику запускающих импульсов,мент И-НЕ, выход которого через мент задержки соединен со входомэтого же элемента И-НЕ и черезэлемент НЕ соединен с тактовымвходом регистра сдвига, выход последнего разряда которого через вто-рой элемент НЕ соединен с информационным входом регистра сдвига, выход триггера управления соединен совторым входом элемента И-НЕ и входомсброса регистра сдвига, введенытриггер паузы, счетчик паузы, второйэлемент И-НЕ, элемент И, причем триггер управления выполнен на Э -триггере, выход второго элемента НЕ соединен со входом синхронизации триггера управления, информационный входкоторого соединен с шиной сигналалогического нуля, вход второго элемента И-НЕ соединен с шиной тактовыхсигналов, другой вход - с единичнымвыходом триггера паузы, а выход -со счетным входом счетчика паузы, нулевой выход которого через элементИ соединен со счетным входом триггерапаузы, а его нулевой выход соединенс третьим входом. элемента И-НЕ, второй вход элемента И соединен с шинойвходного сигнала, третий - с однимиз выходов регистра сдвига, единичный выход триггера управления подклю15 чен ко входам сброса триггера паузыи счетчика паузы,На Фиг. 1 приведена функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов устройства.Устройство содержит триггер 1управления, подсоединенный единичнымвходом 2 к источнику запускающихимпульсов, элемент И-НЕ 3, выход которого через элемент 4 задержки соединен с одним из своих входов и черезэлемент НЕ 5 с тактовым входом б регистра 7 сдвига, выход последнегоразряда 8 регистра 7 сдвига черезвторой элемент НЕ 9 соединен с инФормационным входом 10 регистра 7сдвига и входом 11 синхронизациитриггера 1 управления,информационный вход 12 этого триггера соединенс шиной сигнала логического нуля, авыход - со вторым входом элементаИ-НЕ 3, входом сброса 13 регистра 207 сдвига, входами сброса счетчика14 паузы и триггера 15 паузы. Счетный вход счетчика 14 паузы соединенс выходом второго элемента И-НЕ 16,один вход 17 которого соединен с 25шиной входого тактового сигнала,а второй вход 18 - с единичным выходом триггера 15 паузы. Нулевойвыход 19 счетчика 14 паузы черезэлемент И 20 соединен со счетнымвходом триггера 15 паузы, а его нулевой выход 21 соединен с третьимвходом элемента И-НЕ 3, второй входэлемента И 20 соединен с шиной 22входного сигнала "Работа с паузой",третий вход элемента И 20 подключенк одному из входов 23 регистра 7сдвига.Требуемая дискретность выходныхсигналов устанавливается элементом 4задержки. Регистр 7 сдвига имеет и разрядов(в примере описывается пятиразрядный регистр сдвига). Счетчик 15паузы имеет коэффициент деления(в данном примере Кэ 2).данное устройство можно использовать для формирования управляющихимпульсов запоминающего устройствасистемы ЗУ, поэтому возможны два режима работы устройства: режим чтение,пауза-запись и режим чтение-запись.Устройство работает следующимобразом.,В режиме чтение-пауза-запись навхсуе 22 элемента И 20 действуетвыдЬкий потенциал. Запускающийимпульс а, приходящий в случайныймомент времени на вход 2 триггера 1управления (см. Фиг.2) перебрасываетего из нулевого состояния в единичное б. Перепад напряжения низкогоуровня с выхода элемента И-НЕ 3 подается на элемент НЕ 5, формируя наего выходе передний фронт первоготактового импульса 6 , поступающего. на тактовый вход регистра 7 сдвига.Перепад напряжения низкого уровня 65 с выхода элемента И-НЕ 3 задерживается элементом задержки 4 на время ,и блокирует по второму входу элемента И-НЕ 3 высокий уровень напряжения с выхода триггера 1 управлений,На выходе элемента И-НЕ 3 появляетсяперепад напряжения высокого уровня,который на выходе элемента НЕ 5 формирует спад первого тактового импульса. Перепад напряжения высокогоуровня с выхода элемента И-НЕ3 задерживается элементом задержки 4 на времяи через время,.3 о,а,равное 2. .от переднего фронта запускающего импульса поступает на входэлемента И-НЕ 3. Перепад напряжениянизкого уровня на выходе элементаИ-НЕ 3 формирует передний фронт второго тактового импульса. Таким образом происходит формирование сериитактовых импульсов вкоторые, поступая на тактовый вход б регистрасдвига 7, последовательно переключают его разряды в состояние "1"(г,д,е, ж) . В это время в запоминающее устройство поступают сформированные импульсы чтения. Появившийся наодном из выходов 23 регистра сдвига7 высокий 1 уровень напряжения поступает на вход элемента И 20, на двухдругих входах которого тоже высокийуровень напряжения.На выходе элементаИ 20 формируется перепад напряжениявысокого уровня н,который, поступаяна счетный вход триггера 15 паузы,переключает его из нулевого состояния в единичное. На выходе 21 триггера 15 паузы Формируется перепаднапряжения низкого уровня, который,поступая на, третий вход элементаИ-НЕ 3, запрещает формирование тактовой серии импульсов в, поступающейна вход б регистра сдвига 7, Сдвигединиц в разрядах регистра сдвига 7прекращается, следовательно прекращается и Формирование управляющихимпульсов в запоминающее устройство,в котором к этому времени закончился процесс считывания информации.При переключении триггера 15 паузы вединичное состояние с его единичного выхода на вход 18 элемента И-НЕ16 подается перепад напряжения высокого уровняС приходом на вход 17серии тактовых сигналов к с ЭВМна выходе элемента И-НЕ 16 Формируется отрицательный импульс л, который,поступая на счетный вход счетчика14 паузыпереключает его по спадуимпульса в единичное состояние и нанулевом:выходе 19 формируется перепад напряжения низкого уровня, который, поступая на вход элементаИ 20, формирует спад первого положительного импульса н на счетномвходе триггера 15 паузы. По первому импульсу на выходе элемента И-НЕ16 производится выдача считаннойиз запоминающего устройства информации. Через время, определяемое такто 1ной частотой работы ЭВМ, на вход17 элемента И-НЕ 16 проходит следующий тактовый импульс к, на выходеэлемента И-НЕ 16 формируется второйотрицательный импульс л, по которому производится прием новой информации в запоминающее устройство (начертеже не показано) . Этот импульс,поступая на счетный нход счетчика14 паузы, переключает его по спадуимпульса из единичного состояния в 19нулевое, На нулевом выходе 19 счетчика 14 паузы Формируется перепад напряжениявысокого уровням, который через элемент И 20 поступает на счетный вход триггера 15 паузы и переклю" 15чает его из единичного состояния внулевое. На единичном выходе триггера 15 паузы формируется перепад напряжения низкого уровня, которыйповходу 18 запрещает прохождение такто- щвых импульсов к на счетный входсчетчика 14 паузы. На нулевом выходе 21 триггера 15 паузы формируетсяперепад напряжения высокого уровняи, который, поступая на третий входэлемента И-НЕ 3, разрешает формирование тактовой серии импульсов ,поступающей на вход б регистра 7сдвига. Последний разряд регистра 7сдвига переключается в единичное состояние и затем идет последова- Зфтельное переключение всех разрядоврегистра 7 сдвига из единичного состояния н нулевое (г,д,е,ж,и) . Вэто время в запоминающее устройствопоступают сформированные по длитель- З 5ности импульса записи новой информации. Когда на выходе 23 регистра 7сдвига появится перепад напряжениянизкого уровня ж, он поступает навход элемента И 20 и формирует на 4 Оего выходе спад второго положительноГО импульса. Перепад напряжения низкого уровня и с выхода 8 регистрасдвига 7 поступает на вход элементаНЕ 9,с выхода которого перепад напряжения высокого уровня поступает навход синхронизации 11 триггера 1управления. Так как на информацион"ном входе 12 триггера 1 управлениясигнал логического нуля, то триггер1 управления, выполненный наР-триггере, переключается из единичного состояния в нулевое. Перепаднапряжения низкого уровня с единичного вйхода триггера 1 управленийзакрывает элемент И-НЕ 3 и подает55импульс сброса на входы регистра 7сдвига, счетчика паузы 14 и триггера паузы 15. В этом положении устройство задержки импульсов находится до прихода следующего запускающего импульса,В режиме чтение-запись на входе 22 элемента И 20 действует низкий потенциал, который закрывает элемент И 20, Триггер 15 паузы Остается в нулевом состоянии и работа устройства проходит аналогично описанному, только без паузы.Устройство для задержки импульсов позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет деления длительности такта работы устройства паузой на неодинаковые промежутки времени.Пусть длительность цикла считывания запоминающего устройства равна=0,8 мкс, длительность цикла записи 8 п =1,2 мкс. В этом случае чтение информации из ЗУ и запись новой информации в ЗУ будет выполнено за времяС,=2 СГц.р+Взп )=2(0,8 + 3,2)=4 мкс.Для повышения быстродействи ЭВМ сокращают время одной операции путем установления паузы между чтением и записью. Во время паузы Формирование управляющих импульсов в ЗУ не производитсяпроизводится только выдача считанной из ЗУ информаций в ЭВМ, обработки ее н ЭВМ и прием новой инФормации в ЗУ для записи. Устройстно прототип может быть использовано для работы с паузой путем добавления триггера, переключающего сигналы с регистра сдвига на Формирование сигналов чтения или записи, но н этом случае длительность такта чтения должна быть равна длительности такта записи. Чтение информации иэ ЗУ и запись н ЗУ новой информации при длйтельности паузы 7 П, равной О,бмкс, будет выполнено за время%=цт+6+Г - -1,2 +0,6+1,2=3 мкс, а при работе без паузы за времячт+ СМ 1 ф 2+1, 2=2, 4 мксПри исйользонании одного устройства задержки импульсов при продолжительности паузы, равной 0,6 мкс, чтение информации из ЗУ и запись новой информации будет выполнено эа время .4 йч п+ п -- 0,8+0,6+1,2=2 тб мкс, а при работе без паузы за время "5= %т+ "Зп =0,8+1,2=2 мкс.Вниду ТОГО р чтО - Ь 4 - ьз - 5 0,4 мкс, устройство позволяет за счет расширения его Функциональных возможностей повысить быстродействие ЭВМ на 35 по сравнениюс устройствами, работающими без паузы, и на 15 по сравнению с устройствами, описанными в прототипе при их работе с паузой.Формула изобретенияУстройство для задержки импульсов, содержащее триггер управления, подсоединенный единичным входом к источнику запускающих импульсов, элемент И-НЕ, выход которого через элемент задержки соединен со нходом этого же элемента И-НЕ и через элемент НЕ соединен с тактовым входом регистра сдвига, выход последнего разрядакоторого через второй элемент НЕ соединен с информационным входом регистра сдвига, выход триггера управления соединен со вторым входом элемента ,ИНЕ и входом сброса регистра сдвигао т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены триггер паузы, счетчик паузы, второй элемент И-НЕ, элемент И, причем триггер управления выполнен на З-триггере, выход второго элемента НЕ соединен со входом синхронизации триггера управления, информационный вход которого соединен с шиной сигнала логического нуля, вход второго элемента И-НЕ соединен с шиной тактовых сигналов, другой вход - с еди) ннчным выходом триггера паузы, авыход - со счетным входом счетчикапаузы, нулевой выход которого черезэлемент И соединен со счетным входомтриггера паузы, а его нулевой выход,соединен с третьим входом элементаИ-НЕ,второй вход элемента И соединенс шиной входного сигнала, а третийс одним из выходов регистра сдвига,единичный выход триггера управленияподключен ко входам сброса триггераО паузы и счетчика паузы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельствцуСССР 5 М 558390, кл. Н 03 К 5/13,04.01.76 (прототип),едакт ое 4./ илиал ППП"Патентф, г.ужгород,ул.Проектная,4 акаэ 1093 0 ВНИИПИ Государ по делам из 113035, МосквТираж енног етени Ж,99 Подпискомитета СССРи открытийаушская наб.,