Устройство для формирования импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК З(Ю 1 Н 03 Е ИЗОБРЕТЕНИЯСВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСАН К АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 30.12.83. Бюл. В 48 (72) А.Г. Мачнев и В,В. Тетеркин (71) Институт технической киберне- тики АН БССР:(56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 515271, кл. Н 03 К 5/19,24.12.74,2. Авторское свидетельство СССР У 743184, кл. Н 03 К 5/18,01.12.77 (прототип) .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ, содержашее счетчик, регистр, первый формирователь импульсов, элемент сравнения, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ, причем один вход элемента сравнения соеди нен с выходом регистра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения восстановления импульсов при их пропадании в последовательности, в него введены второй формирователь импульсов, первый и второй элементы задержки, первый, второй и счетный триггеры,тре тий элемент ИЛИ, третий и четвертый элементы И, причем один выход вто рого формирователя импульсов соединен с входом первого элемента задержки, подключенного выходом к ,входу первого элемента ИЛИ и входу первого триггера, с первым входом ;третьего элемента ИЛИ, выход которо,ЯОА го подключен к входу счетного триггера, и с другим входом первоготриггера, выход которого подключенк входу четвертого элемента И, другой вход которого через второй элемент задержки и первый формировательимпульсов подключен к выходу элемента сравнения, а его выход подключен к другим входам .счетного триггера и первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с одним из входовсчетчика, к другому входу которогоподключен генератор импульсов, авыход которого соединен с входамирегистра и элемента сравнения, приэтом другой выход второго формирователяимпульсов подключен к второмувходу третьего элемента ИЛИ, к третьему входу первого элемента ЙЛИ и кпервому входу второго триггера, выход которогосоединен с одним из входов третьего элемента И, другойвход которого соединен с входомпервого элемента задержки, а выходсоединен с входом регистра, другойвход второго триггера соединен свыходом второго элемента И, первыйвход которого соединен с входнойшиной, входом второго формирователяимпульсов, входом элемента НЕ и содним из входов второго элементаИЛИ, другой вход которого соединенс выходом первого элемента И, входыкоторого соединены соответственнос выходом счетного триггера, объеди,ненным с другим входом второго элемеита И, и с выходом. элемента НЕ.10 Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения восстановления импульсов при их пропадании в последовательности. 45 Поставленная цель достигается тем, что в устройство для формирования импульсов, содержащее счетчик, регистр, первый формирователь импульсов, элемент сравнения, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ, причем один вход элемента сравнения соединен с выходом регистра, введены второй формирователь импульсов, первый и второй элементы задержки, первый, второй и счетный триггеры, третий элемент ИЛИ, третий и четвертый элементы И, причем один выход второго 60 формирователя импульсов соединен с входом первого элемента задержки, подключенного выходом к входу первого элемента ИЛИ и входу первого триггера, с первым входом третьего элемен Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в блоках синхронизации системпередачи, приема и обработки информации,Известно устрбйство для обнаружения потери импульса, содержащееэлемент задержки, формирователь импульсов, триггер, подключенный кпервому элементу И, второй элементИ, соединенный с элементом ИЛИ исчетчик импульсов 1 .Недостаток устройства - отсутствие возможности восстановить импульсную последовательность при обнаружении потери импульса. 15Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для обнаружения искажений в последовательности импульсов,содержащее формирователь, соединенный через элемент привязки с элементом сравнения, регистр, подключенный к другому входу элементасравнения, счетчик, подключенныйвходом к выходу первого элемента И,входы которого соединены соответственно с выходом элемента сравненияи первым входом второго элемента Ис выходом счетчика и вторым входомвторого элемента И, с выходом элемента НЕ, вход которого соединен суправляющим входом устройства и стретьим входом второго элемента И,выход которого через первый элементИЛИ, счетчик, дешифратор и второйэлемент ИЛИ подключен к блоку ин- З 5дикации 2 .Недостатком известного устройства является отсутствие возможностивосстановить потерянный импульс вконтролируемой последовательности. 40 та ИЛИ, выход которого подключен к входу счетного триггера, ис другим входом первого триггера, выходкоторого подключен к входу четвертого элемента И, другой вход которого через второй элемент задержки и первый формирователь импульсов подключен к выходу элемента сравнения, а его выход подключен к другим входам счетного триггера и первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с одним из входов счетчика, к другому входу которого подключен генератор импульсов, а выход которого соединен с входами регистра и элемента сравнения, при этом другой выход второго формирователя импульсов подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, к третьему входу первого элемента ИЛИ и к первому входу второго триггера, выход которого соединен с одним из входов третьего элемента И, другой вход которого соединен с входом первого элемента задержки, а выход соединен с входом регистра, другой вход второго триггера соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с входной шиной, входом второго формирователя импульсов, входом элемента НЕ и с одним из входов второго элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом первого элемента И, входы которого соединены соответственно с выходом счетного триггера, объединенным с другим входом второго элемента И, и с выходом элемента НЕ.На фиг,1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы; на фиг,З - блок-схема формирования импульсов.Устройство для формирования им пульсов содержит генератор 1 тактовых импульсов, соединенный через счетчик 2 импульсов с регистром 3 и с элементом 4 сравнения, выход которого подключен к входу первого формирователя 5 импульсов, а другой его вход соединен с выходом счетчика 3, первый триггер 6, первый элемент И 7, соединенный одним входом с входом второго элемента И 8, первый элемент ИЛИ 9, выход которого подключен к одному из входов счетчика 2 импульсов, второй элемент ИЛИ 10, подключенный одним входом к другому входу элемента И 8, а другим - к выходу первого элемента И 7, третий элемент И 11, подключенный выходом к входу регистра 3, четвертый элемент И 12, соединенный одним из входов с выходом первого триггера 6, а выходом с входом первого элемента ИЛИ 9, третий элемент ИЛИ 13, один из входов которого соединен с одним из выходов формирователя 14 импульсов ис третьим входом первого элементаИЛИ 9, другой вход которого соединен с входом первого триггера б ис выходом первого элемента 15 задержки, вход которого соединен с другимвыходом второго формирователя 14 импульсов и с другими входами первого(триггера б, третьего элемента ИЛИ 13и с одним йз входов третьего элемента И 11, другой вход которого подключен к выходу второго триггера 16, 10один из входов которого соединен свходом третьего элемента ИЛИ 13, адругой его вход соединен с выходомвторого элемента И 8, счетный триггер 17, подключенный одним входом квыходу четвертого элемента И 12,другим входом - к выходу третьегоэлемента ИЛИ 13, а выходом - к одному входу первого элемента И 7, второй элемент 18 задержки, включенныймежду выходом первого формирователя5 и другим входом четвертого элемента И 12, элемент НЕ 19, выход которого подключен к другому входу первого элемента И 7, а вход объединенс одним входом второго элементаИЛИ 10, с входом второго Формирователя 14 и с входной шиной 20 устройства, выходные шины 21 - 23 устройства, соединенные соответственно свыходом первого элемента И 7, выходом второго элемента ИЛИ 10, и выходом второго элемента И 8,На диаграммах (фиг.2) показано0 - напряжение на шине 20 устройства 1 д - напряжение на выходе ге" 35нератора 1 тактовых импульсов; О и04 - напряжение на выходах Формирователя 14; О - напряжение на выходе элемента 15 задержки; 06 - напряжение на выходе триггера 6; 0 - напряжение на выходе элемента 18 задержки; 8 - напряжение на выходеэлемента И 12; 09 - напряжение навыходе триггера 17; О,ш - напряжениена шине 21 устройства; 04 - напряжение на шине 23 устройства; Мнапряжение на шине 22 устройства;01 - напряжение на выходе триггера16; - напряжение на выходе эле 4мента И 11; а О - напряжениЕ на,выходе элемента ИЛИ 9.Устройство работает следующимобразом.Входная последовательность импульсов (скважность импульсов равна двум)поступает с входной шины 20 на входформирователя 14 импульсов, а черезэлемент ИЛИ 10 проходит на выходнуюшину 22 устройства. По переднемуФронту сигнала Формирователь.14 вырабатывает импульс, который устанавливает триггер 16 в состояние 11 ф,проходит через элемент ИЛИ 13 иустанавливает счетный триггер 17в состояние 0. Одновременноэтот же импульс проходит через эле мент ИЛИ 9 и обнуляет счетчик 2 импульсов. Счетчик 2,. на вход которогопоступают импульсы от генератора 1,начинает их подсчет. По окончаниивходного сигнала (по заднему Фронту)формирователь 14 вырабатывает ещеодин импульс, который устанавливаеттриггер б в состояние О, а такжепоступает на входы элемента 15 задержки и элемента И 11. Так как триггер 16 находится в состоянии 1,а триггер б - в состоянии Офф, тоэлемент И 11 оказывается открытым,а элемент И 12 закрытПоэтому импульс, выработанный формирователем14 по заднему Фронту, проходит черезэлемент И 11, и, поступив в регистрЗ,записывает в него содержимое счетчика 2. После переписи содержимогосчетчика 2 в регистр 3 на выходеэлемента 4 сравнения появляетсясигнал равенства, по которому формирователь 5 формирует короткий импульс. Этот импульс проходит черезэлемент 18 задержки и поступает навход элемента И 12, но так как элемент И.12 закрыт, то на его выходеимпульса не будет. Задержка на элементе 18 необходима для того, чтобытриггер 6, устанавливаясь в состояние 0 сигналом от формирователя14, мог закрыть элемент И 12 прежде,чем на его вход поступит импульс отформирователя 5. Импульс, выработанный формирователем 14 по окончании входного сигнала, появляетсяна выходе элемента 15 задержки иустанавливает триггер б в состояние 1 ф, открывая элемент И 12.Одновременно этот же импульс проходит элемент ИЛИ 9 и вновь сбрасывает в фОф счетчик 2, который начинает новый подсчет импульсов. Задержка на элементе 15 необходима длятого, чтобы запись информации в регистр 3 осуществлялась раньше, чемобнулится счетчик 2, и длительностьзадержки чуть больше, чем величинапериода тактовых импульсов генератора 1. Это позволяет после записисодержимого счетчика 2 в регистр 3подсчитать еще один тактовый импульс, после чего происходит сбросв 101 счетчика 2 импульсом с выхода элемента 15 задержки. Это позволяет сместить начало отсчета наодин тактовый импульс при просчетесчетчиком 2 интервала между соседними сигналами входной последовательности, что необходимо для определения пропадания входного импульса. Если на входной шине 20 есть очередной сигнал входной последовательности, то импульс, выработанный по переднему Фронту формирователя 14, проходит через элемент ИЛИ 9 и обну 1064447ляет счетчик 2 раньше, чем сравнивается содержимое счетчика 2 и регистра 3, благодаря смещению началаотсчета, В регистре 3 хранится информация о длительности входного сигнала .(и о интервале между соседнимиимпульсами), которая с каждым входнымимпульсом перезаписывается, а описанный процесс повторяют,При пропадании на входной шине 20,сигнала последовательности (на 10фиг,2 показан пунктирными линиями),как только счетчик 2 подсчитает такое же количество тактовых импульсов,как и хранимое в регистре 3, на вы -ходе элемента 4 сравнения появляется очередной сигнал равенства, покоторому формирователь 5 вырабатывает импульс. Этот импульс проходитчерез элемент 18 задержки, открытыйэлемент И 12 и, поступив на счетныйвход счетного триггера 17, устанавливает его в состояние ф 1 ф. Одновременно импульс с выхода элементаИ 12 проходит через элемент ИЛИ 9 исбрасывает в 0 счетчик 2, орга. низуя очередной подсчет тактовых импульсов генератора 1, Новый импульсс выхода элемента И 12 через элементИЛИ 9 сбрасывает в 0 счетчик 2,а поступив на счетный вход триггера17, изменяет его состояние на противоположное, т.е. возвращает егов состояние 0 ф.Таким образом, на выходе триггера17 формируется импульс замены, кото-(35рый поступает на элементы И 7 и 8;Так как на шине 20 нет импульса последовательности, то элемент И 8закрыт, а на выходе .элемента НЕ 19появляется сигнал, открывающий элемент И 7. Поэтому импульс замены про"ходит элемент И 7 и элемент ИЛИ 10на выходную шину .22 устройства,восстанавливая входную последовательность. Кроме того, импульс замены 45с выхода элемента И -7 поступает ина выходную шину 21, которая подключается к сигнализатору пропаданиявходных сигналов, Такой процесс формирования импульсов замены и восстановления последовательности импульсов происходит до тех пор, пока навходной шине 20 не появится очередной импульс входной последовательностиЕсли на шине 20 появится импульсбольшей длительности, чем предыдущие, то по его переднему фронту формирователь 14 вырабатывает импульс,который подтверждает состояние 1триггера 16, через элемент ИЛИ 9 60обнуляет счетчик 2 импульсов и черезэлемент ИЛИ 13 устанавливает триггер17 в состояние 0, В результатесчетчик 2 начинает новый просчет импульсов. .ак как длительность посту пившего импульса больше, чем дли-. тельность предыдущих, информация о . которых эаписана в регистре 3, то. во время просчета . его длительности на выходе элемента 4 сравнения появляется сигнал равенства, а на выходе элемента И 12 импульс (так как триг-. гер б установлен в состояние 1 импульсом с выхода элемента 15 задержки, выработанным по заднему фронту последнего входного сигнала) который через элемент ИЛИ 9 обнуляет счетчик 2 и устанавливает счетный триггер 17 в состояние 1. Так как на шине 20 есть сигнал, то элемент И 7 закрыт, а элемент И 8 открыт. Поэтому на его выходе, а следовательно, и выходнойшине 23, появляется импульс, сигнализирующий об увеличении длительности входного сигнала. Этот им пульс поступает на триггер 16 и устанавливает его в состояние 0, что закрывает элемент И 11 для прохождения импульса, выработанного по заднему фронту сигнала большей длительности на вход регистра 3, Импульс, сформированный по окончании входного сигнала, поступает только на триггер б и элемент 15 задержки, а через элемеит ИЛИ 13, - на счетный триггер 17, устанавливая его в исходное состояние 0, Поэтому перезаписи информации из счетчика 2 в регистр 3 не происходит.Таким образом, на выходной шине 23 устройства, подключенной к сигна. лизатору, появляются или импульсы замены (если входной импульс больше контролируемого более, чем в два раза) или импульс, равный разницемежду длительностью поступившегосигнала и длительностью, записанной в регистре 3 (если не более, чем в два раза), Очередной импульс входной последовательности, поступившийна входную шину 20, устанавливаеттриггер 16 в состояние 1, открывая элемент И 11,Если на входную шину поступает не импульс, а потенциальный сигнал, то на шине 23 появляется последова тельность импульсов замены, по количеству которых легко определить, что появится превышающий установленную границу сигнал, В таком случае (если это необходимо) в качест- ве импульсов последовательности можно испольэовать последовательность: импульсов с выходной шины 23Формирователь 14 импульсов (фиг.3) содержит третий элемент 24 задержки, второй и третий элементы НЕ 25 и 26, пятый и шестой элементы И 27 и 28.Третий элемент задержки 24, третий элемент НЕ 26 и пятый элементИ 27 последовательно соединены. Беатой элемент И 28 соединен с вторым элементом НЕ 25 и третьим элементом 24 задержки. Входная шина 20 подключена к третьему элементу 24 задержки, к второму элементу НЕ 25 и пя.- тому элементу И 27. Выход пятого элемента И 27 соединен с элементами ИЛИ 9 и 13 и триггером 16. Выход шестого элемента И 28 соединен сэлементами И. 11, ИЛИ 13, элементом 15 задержки и триггером" 6.Формирователь работает следующим образом.Сигнал входной последовательности по шине 20 поступает на третий элемент 24 задержки, второй элемент НЕ 25 и пятый элемент И 27. Величина задержки на элементе 24 определяет длительность формируемых импульсов, Благодаря задержке после появления входного сигнала на выходе третьего элемента НЕ 26 образуется высокий потенциал и поэтому часть импульса проходит через пятый элемент И 27 но как только. появляется входной сигнал на вуоде третьего элемента,24 задержки, то пятый элемеит И 27 закрываетсяТаким образом, формируется импульс по переднему фронту поступившего в формирователь 14 сигнала.По окончании входного сигнала навыходе второго элемента НЕ 25 появ" ляется высокий потенциал, а так как на выходе третьего элемента 24 задержки еще присутствует входной им О пульс, то на выходе шестого элемента И 28 формируется импульс такой же длительности, что и импульс, выработанный по переднему фронту,Таким образом, предлагаемое уст ройство позволяет не только обнаруживать пропадание импульса, но и восстанавливать его в импульсной последовательности (меандре), при этом, частота последовательности может меняться в пределах разрядности счетчика, не превышая эту величину.Кроме того,.при работе с конкретной длительностью входного сигнала устройство обнаруживает увеличение 25 его длительности и сигнализирует обэтом.имокосов кт аказ 10360 130 Филиал ППП фПатент, г, Ужгород, ул. Проектн Тираж 936НИИПИ Росударственного кпо делам изобретений и5, Москва, Ж, Раушска Подписноемитета СССРткрытийнаб., д. 4