Устройство для генерации пачек импульсов

союэ соеетснихсоцидлистичесиихРЕСПУБЛИК И 9) р 4 Н 03 К 3/64 ОСУДДРСТВЕННЫй ПО ДЕЛДМ ИЗОБРЕ митет сссРЙ иотнРытий ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЕК импульсноси пользова- автоматибыттехни може ьной железнодорожного трим.С,М,Кирова(52) Изобретение отной технике и тно в измерител ке, телемеханике и системах сбора информации. Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей иповышение надежности Функционирования устройства. Для достижения целив устройство введены регистр 4, блок7 формирования кодов, формирователи6,11 и 1 импульсов и дешифратор 16.устройство также содержит генератор1 импульсов, элементы И 2 и 5, триггеры 3 и 12, элементы ИЛИ 8и 13, элементы 9 и 14 задерж:ки, счетчики 10 и 15 импульсов.Введение в устроиство дополнительныхэлементов обеспечивает возможностьизменять параметры отдельных пачекимпульсов, что расширяет его Функциональные возможности. 1 нл .1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике, автоматике, телемеханике и системах сбора информации.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет получения возможности изменять параметры отдельных пачек импульсов и повышение надежности функционирования устройства.На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства для генерирования пачек импульсов,Устройство для генерации пачек импульсов содержит генератор ф импульсов, первый элемент И 2, первый триггер 3, регистр 4, второй элемент И 5, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И 2 и с выходом генератора ф импульсов, первый формирователь б импульсов, блок 7 формирования кодов, на первые входы которого подключены выходы регистра 4, первый элемент ИЛИ 8, первый элемент 9 задержки, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 8,ф 2299 фО 5 первый счетчик фО импульсов, на вычитающий вход которого подключен выход элемента И 5, на информационныевходы подключены первые выходы блока7 формирования кодов, а на вход записи информации в параллельном видеподключен выход элемента 9 задержки,второй. Формирователь фф импульсов,вход которого соединен с выходом переполнения при вычитании (выходомВК) счетчика ф 0, второй триггер 2,второй элемент ИЛИ ф 3, первый входкоторого соединен с первым входомэлемента ИЛИ 8 и с выходом Формирователя б импульсов, вход которого соединен со вторым входом элемента И 5и с единичным выходом триггера 3,второй элемент 14 задержки, вход которого соединен с выходом элементаИЛИ ф 3 и со входом записи информации в параплельном виде регистра 4, второй счетчик 15 импульсов, вход запиторого соединен с выходом элемента ф 4 задержки и с третьим входом триггера 12, дешифратор фб, первый вход которого соединен со вторым входом триггера 12, с выходом формирователя фф импульсов, со вторым входом элемента ИЛИ 8 и с вычитающим входом счетчика 15, выходы которого подклюси информации в параллельном виде ко О 48 1чены ко вторым входам дешифратора фб, выходы которого, за исключением выхода "0", соединены со вторыми входами блока 7 Формирования кодов, вторые выходы которого подключены к информационным входам, начиная со второго счетчика ф 5, первый информационный вход которого соединен с нулевой шиной, третий формирователь ф 7 импульсов, вход которого соединен с выходом "0" дешифратора 16, первую входную шину 18 "Сброс", которая подключена к первым входам триггеров 3 и 12,.вторую входную шину 19 "Пуск", которая соединена со вторым входом элемента И 2, выход которого подключен ко второму входу триггера 3, нулевой выход которого соединен с третьим входом триггера 3 и с третьим входом элемента И 2, третьи входныешины 20-ф, 20-2 20-к, которые подключены к информационным входам регистра 4, выходную шину 21, которая соединена с единичным выходом триггера 12, нулевой выход которого подключен к четвертому входу триггера ф 2, выход формирователя 17 импульсов соединен со вторым входом элемента ИЛИ ф 3.Блок 7 Формирования кодов содержит блоки 22 элементов И, первые входы элементов И каждого блока соединены между собой и с соответствующим одним из первых входов блока 7, вторые входы элементов И, имеющих одинаковый номер в блоках 22, соединены между собой и с соответствующим одним из вторых входов блока 7, первый преобразователь 23 кодов, на входы которого подключены выходы элементов И блоков 22, второй преобразователь 24 кодов, входы которого соединены с первыми входами блока 7, на первые выходы которого подключены выходы преобразователя 23, а на вторые - выходы преобразователя 24.Триггеры 3 и ф 2 работают по вторым тактовым входам от задних фронтов импульсов, поступающих на эти входы, Триггер 3 по первому и триггер 12 по первому и третьему входам перебрасываются в соответствующее положение при поступпении импульса на этот вход (это К- и Б-входы).Счетчики 10 и ф 5 по вычитающим входам работают от передних фронтов импульсов, поступающих на эти входы, При поступлении импульса на вход за3 1229 писи информации в параллельном виде (УК-вход) счетчиков 10 и 15 и регистра 4 в них записывается код информации, находящейся на информационных входах этих элементов. На выходе счетчика 10 (выходе ВК) сигнал появляется в том случае, если счетчик 1 О находится в нулевом положении и на вычитающем входе отсутствует импульс (т,е. после окончания импуль О са, установившего счетчик в нулевое положение).При появлении единичного импульса на первом входе (Е-входе) дешифратора 16 последний закрывается, т.е. на 15 всех его выходах исчезают сигналы.Формирователи 6,11 и 17 импульсов выдают импульс длительностью С при появлении сигнала на их входах, т.е, по Переднему фронту сигнала, Появляю 2 О щегося на их входе. Длительность импульсов й, выдаваемых формирователями 6,11 и 17, выбирается не меньше необходимой для срабатывания любого элемента схемы устройства. 25Преобразователи 23 и 24 предназначены для преобразования входного кода (кода, поданного на шины 20-1, 20-2, 20-к и записанного в регистр 4) в двоичный код.30Так как в пачке импульсов количество импульсов и пауз одинаково (с учетом паузы после последнего импульса, которая является одновременно и паузой между пачками импульсов и код З которой выдается блоком 7 по сигналу с выхода "1" дешифратора 1 б), то вторые выходы блока 7 (выходы преобразователя кодов 24) подключаются к информационным входам счетчика 15 со сдвигом на один разряд в сторону старшего разряда и, таким образом, хотя блок 7 выдает код количества импульсов в пачке, в счетчик 15 записывается суммарное количество им пульсов и пауз, равное удвоенному количеству импульсов в пачке.Первая входная шина 18 "Сброс". предназначена для установки устройства в исходное состояние, Вторая входная шина 19 "Пуск" предназначена для включения устройства в работу, На шины 18 и 19 необходимо подавать импульс, длительность которого не меньше периода импульсов генерато ра 1.На третьи входные шины 20-1, 20- 2,, 20-к подается код, определяю 948 4щий количество импульсов в пачке и длительности каждого импульса и паузы в пачке. Код на шинах 20-1, 20- 2 20-к должен находиться постоянно, изменение значения кода на шинах 20-1, 20-2.20-к может производиться в произвольные моменты времени, кроме момента записиинформации в регистр 4, т.е. кроме момента действия импульса с выхода элемента ИЛИ 13.Устройство для генерации пачек импульсов работает следующим образом,Устройство формирует пачки импульсов, длительность импульсов и пауз в которых определяется двоичным кодом, выдаваемым блоком 7 на первые выходы и записываемюм в счетчик 10, и равна МТ, где М - десятичное число, двоичный код которого записывается в счетчик 10, Т - период. импульсов генератора.1. Количество импульсов в пачке равно числу, двоичный код которого видается на вторые выходы блока 7 и записывается в счетчик 15.Принцип работы устройства состоит в том, что перед выдачей каждой пачки, во время паузы генератора 1, в регистр 4 записывается код, находящийся на шинах 20-1 20-к, который преобразуется в двоичный код количества импульсов, записывается в счетчик 15 и, в зависимости от положения дешифратора 16, преобразуется в двоичный код длительности импульсов и пауз пачки, записываемый в счетчик 1 О. Таким образом, каждый импульс, пауза между импульсами и пауза после пачки формируется в соответствии со своим запрограммированным кодом. В том случае, если после начала формирования пачки на входных шинах 20-1, 20-2.20-к изменяется код, то пачка продолжает формироваться в соответствии с прежним кодом и только следующая пачка импульсов будет формироваться в соответствии с изменившимся кодом.Для случая, когда на шины 20-1, 20-2 20-к подается позиционный код, т.е. код, при котором имеется единица только в одном разряде, устройство работает следующим образом.При появлении кода на первых входах блока 7 (или, что то же самое) на выходах регистра 4 подготавливается к открыванию один из блоков 22 элементов И и срабатывает преобразо 5 12299 ватель кодов 24, на выходах которого и на вторых выходах блока 7 появляется двоичный код количества импульсов в пачке. Количество. Импульсов в пачке записывается в счетчик 15 и дешифрируется дешифратором 16. Сигнал с соответствующего выхода дешифратора 16, поступая на вторые входы блока 7, открывает полностью один из элементов И блока 22, который под гатовлен сигналом с одного из первых входов блока 7, и сигнал с выхода этого элемента И поступает на вход преобразователя 23, на выходах которого и на первых выходах блока 7 по является код длительности импульса. Далее при изменении содержимого счетчика 15 меняются сигналы на выходах дешифратора 16, открывая каждый раз другой элемент И этого же блока из 20 блоков 22, и сигнал с выхода открытога элемента И, поступая на другой вход преобразователя 23, формирует на его .выходах и на первых выходах блока 7 другой код (код длительности 25 очередного импульса или паузы). В моменты, когда действует импульс на первом входе дешифратора 16 или когда в счетчике 15 будет записана число "О" и появляется сигнал на выходе 30 "О" дешифратора 16, закрываются все элементы И подготовленной группы, одного из блоков 22, на выходах преобразователя 23 и на первых выходах блока 7 исчезает код.35В исходном состоянии устройства для генерации пачек импульсов триггеры 3 и 12 находятся в нулевом положении, Полажение регистра 4 и счетчиков 10 и 15 произвольное (для опреде леннасти при вычерчивании временных диаграмм примем, что они находятся в нулевом положении).После включения питания устройство устанавливается в исходное состояние подачей сигнала на шину 18. Далее подается код на шины 20, а после этого - сигнал на шину 19 "Пуск", при этом открывается элемент И 2 и импульс генератора 1 поступает на 50 второй (тактовый) вход триггера 3. В момент окончания импульса генератора 1, па ега заднему Фронту, триггер 3 устанавливается в единичное положение, открывается элемент И 5, 55 закрывается элемент И 2 и Формирователь 6 выдает импульс по переднему фронту сигнала с единичного выхода 48 бтриггера 3. Импульс с выхода формирователя 6 через элемент ИЛИ 8 запускает элемент 9 задержки, а через элемент ИЛИ 13 запускает элемент 14 задержки и, поступая на вход разрешения записи информации в параллельномвиде регистра 4, записывает в регистр4 код, находящийся на шинах 20, Кодс выхода регистра 4 поступает на входы блока 7 Формирования кодов, навторых выходах которого появляетсядвоичный код количества импульсов впачке. При этом, если счетчик 15 импульсов не находится в нулевом положении, появляется двоичный код и напервых выходах блока 7, однако этоткод на работуустройства на влияет,Через времяпосле запуска навыходе элемента 14 появляется импульс, который устанавливает в единичное положение триггер 12 и, поступая на вход записи информации впараллельном виде счетчика 15, записывает в счетчик 15 код количестваимпульсов в пачке. На шине 21 начинается Формирование первого импульсапачки, появляется сигнал на выходедешифратора 16, соответствующий удвоенному количеству импульсов в пачке,при этом в группе элементов И блоков22 блока 7, подготовленной к открытию сигналом с одного из первых входов блока 7, открывается соответствующий элемент И, сигнал с выходакоторого поступает на вход преобразователя кодов 23, на выходах последнего и на первых выходах блока 7 появляется двоичный код длительности первого импульса пачки. Через времязадержки после запуска появляется импульс на выходе элемента 9,который, поступая на вход записи информации в параллельном виде счетчика 1 О, записывает в него код длительности импульса.Формирование двух полных пачек импульсов и начало формирования третьей пачки импульсов происходит сле 1дующим образом.Первая пачка состоит из импульсадлительностью ЗТ и паузы после пачки длительностью Т, вторая - из двухимпульсов и двух пауз - первый импульс длительностью Т, первая пауза(пауза после пачки) длительностью Т.Третья пачка включает импульс дли7 1229 тельностью Т, а во время паузы (после импульса) появляется сигнал на шине 18, устанавливающий устройство в исходное положение, После открытия элемента И 5 во время паузы генератора 1, как описано выше, в счетчики 10 и 15 записаны коды соответственно длительности первого импульса.Импульсы генератора 1, поступая через элемент И 5 на вычитающий вход 10 счетчика 10, уменьшают каждый по своему переднему Фронту на "единицу" : содержимое. счетчика 10, После третьего импульса в счетчике 10 оказы,вается записанным число "0", в момент окончания третьего импульса, при появлении паузы, появляется сиг.- нал на выходе счетчика 10 (выходе ВК) и формирователь 11 выдает импульс, который устанавливает триггер 20 12 в нулевое положение, при этом на шине 21 оканчивается формирование первого импульса пачки, закрывает дешифратор 16, запускает через элемент ИЛИ 8 элемент 9 задержки и цо 25 своему переднему фронту вычитает "единицу" из содержимого счетчика 15. . В момент окончания импульса с выхода Формирователя 11 открывается дешифратор 16 и на одном иэ его выходов зо (номер которого на "единицу" меньше, чем при формировании импульса, т,е, в описываемом случае на выходе "1") появляется сигнал, открывается другой элемент И в той же группе элемен 35 тов И блоков 22 и на первых выходах блока 7 появляется код длительности паузы после пачки (в данном случае код числа "1"). Через время А после запуска импульс с выхода элемента 9 записывает в счетчик 10 код длительностипаузы.Импульсы с выхода элемента И 5, поступая на вычитающий вход счетчика 10, уменьшают его содержимое на "единицу" каждый. В данном случае после первого импульса в счетчике 10 окажется число "О", и при появлении паузы после импульса генератора .1. появляется сигнал на выходе счетчика 10 (выходе ВК), формирователь 11 выдает импульс, который устанавливает триггер 12 в единичное положение, на шине 21 при этом начинается формирование импульса следующей пачки, 55 закрывает дешифратор 16, на выхоДах которого исчезают сигналы, запускает через элемент ИЛИ 8 элемент 9 задерж 948 8ки и вычитает "единицу" из содержимого счетчика 15, в котором оказывается записанным число "0"В момент окончания импульса с выхода Формирователя 11 открывается дешифратор 16 и на его выходе "0" появляется сигнал, который запускает формирователь 17, импульс с выходакоторого через элемент ИЛИ 13 запускает элемент 14 задержки.и поступает на вход записи информации в параллельном виде регистра 4, записывая в него код, находящийся на шинах 20 (в "описываемом случае его значение изменилось во время Формирования первой пачки импульсов). При этом на вторых выходах блока 7 появляется новый код, Далее, через время залдержки щ,д после запуска импульс с выхода элемента 14 подтверждает единичное положение триггера 12 и записывает в счетчик 15 новый код удвоенного количества импульсов в пачке. На выходе "О" дешифратора 16 исчезает сигнал и появляется сигнал на одном из других выходов дешифратора 16 (в описываемом случае - на выходе "4"), открывается соответствующий элемент И в одном из блоков преобразователя 23, подготовленный к открытию сигналом с соответствующего первого входа блока 7, на первых выходах которого появляется новый код (код длительности первого импульса второй ачки). Через время лс, после запуска на выходе элемента 9 появляется импульс который записывает в счетчик 10 код длительности первого импульса второй пачки (в описываемом случае код числа "1").1Импульс с выхода элемента И 5 вы" читает из содержимого счетчика 10 "единицу" и в нем оказывается запи-. санным число "0". В момент окончания импульса с выхода элемента И 5 появляется сигнал на выходе счетчика 10 (выходе ВК), и формирователь 1 1 выдает импульс, который устанавливает в нулевое положение триггер 12, эакрывает дешифратор 16, запускает через элемент ИЛИ 8 элемент 9 задержки и вычитает "единицу" из содержимого счетчика 15 (в нем оказывается записанным число "3"). Через время с , импульс с выхода элемента 9 записывает в счетчик 10 код длительности паузы (в описываемом случае это число "2").12299Далее, аналогично описанному, формируется первая пауза, второй импульс и вторая пауза и записываются в счетчики 10 и 15 коды соответственно длительности первого импульса 5 третьей пачки и удвоенное количество импульсов третьей пачки. Потом, аналогично описанному, формируется первый импульс третьей пачки и записывается в счетчик 1 О код длительности паузы. Появившийся во время Формирования паузы на шине 18 "Сброс" импульс устанавливает в нулевое положение триггер 3, при этом закрывается элемент И 5 и подтверждается нулевое 15 .положение триггера 12 (или триггер 12 устанавливается в нулевое положение, если сигнал на шину 18 поступает во время формирования импульса).Устройство возвращается в исходное 20 состояние.В том случае, если во время работы устройства в момент поступления импульса на вход параллельной записи 5 информации регистра 4 на входных шинах 20-1, 20-2 20-к окажется нулевой код, то и на выходах блока 7 окажется нулевой код и тогда счетчики 1 О и 15 останутся в нулевом поло женин, а так как с выхода элемента И 5 продолжают поступать импульсы, то устройство выдает пачку импульсов, в которой импульсы и паузы между ними будут иметь максимально возможную З 5 при данной емкости счетчика 10 дличтельность, т,е. ==2 Т (где к - разрядность счетчика 10), а количество импульсов в пачке будет равно максимально возможному при данной емВкости счетчика 15, т.е. Н = 2(где В - разрядность счетчика 15).ф о р м у л а и э обретения45Устройство ДЛя генерации пачек импульсов, содержащее генератор импульсов, первый и второй элементы И, первые входы которых подключены к выходу генератора импульсов, первый тригО гер, единичный выход которого подключен к второму входу второго элемента И, первый счетчик импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элеменВНИИПИ Заказ 2459/58Произв,-полигр. пр-тие, г. Уж 48 10ты задержки, второй счетчик импульсов, второй триггер, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей и повышения надежности Функционирования, в него введеды регистр, блок Формирования кодов, первый, второй и третий формирователи импульсов и дешифратор, нулевой выход которого подключен к входу третьего Формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго элемента задержки и с входом разрешения записи информации регистра, выходы регистра соединены с первымн входами блока Формирования кодов, первые выходы которого подключены к информационным входам первого счетчика импульсов, выход которого подключен к входу второго формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом второго триггера, с первым входом первого элемента ИЛИ, с вычитающим входом второго счетчика импульсов и с первым входом дешифратора, выходы кото,рого, кроме нулевого выхода подклю" чены к вторым входам блока Формирования кодов, вторые выходы которого подключены к информационным входам, начиная со второго, второго счетчика импульсов, первый информационный вход которого соединен с нулевой шиной, а выходы соединены с вторыми входами дешифратора, вход записи инФормации второго счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента ,задержки н с вторым входом второго триггера, третий вход которого соединен с первым входом первого триггера, единичный выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ через первый .элемент задержки подключен к входу записи информации первого счетчика импульсов, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого триггера, нулевой выход которого подключен к третьему входу этого триггера и к второму входу первого элемента И, нулевой выход второго триггера соединен с четвертым входом этого триггера.Тираж 816 Подписноегород, ул. Проектная, 4