Селектор импульсных последовательностей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 03 К /26 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Смирнов СДество ССС 19, 1985. ство ССС 26, 1988,НЫХ ПОСЛЕДО тносится к импульсыть использовано в.1 ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение оной технике и может б системах автоматического управления навигации и радиолокации для выделения импульсов, следующих с интервалом, кратным апоиорно известной величине, Селектор импульсных последовательностей содержит вхсдную шину 1, выходную шину 2, тактовую шину 3 установочные шины 4 и 24, элемент НЕ 5, блок 6 памяти, элементы И 7, 1 О, 17, коммутатор 8, счетчики 9, 20 и 21 импульсов, триггеры 11, 14 и 19, регистры 12 и 16 памяти, блоки 13 и 15 сравнения, элементы ИЛИ 18 и 23, дешифратор 22, Уменьшение искажений длительности импульсов на выходной шине повышает точность селекции. 2 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления навигации и радиолокации для выделения импульсов, следующих с интервалом, кратным априорно известной величине,Цель изобретения - повышение точности селекции за счет уменьшения искажений длительности импульсов на выходнои шине,На фиг. 1 показана структурная электрическая схема селектора; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Селектор содержит входную шину 1, выходную шину 2, тактовую шину 3, первую установочную шину 4. Тактовая шина 3 соединена с входом элемента НЕ 5, выход которого соединен с входом записи блока б памяти, Устройство также содержит первый элемент И 7, коммутатор 8, первый счетчик 9 импульсов. Входная шина 1 соединена г, первым входом второго элемента И 10, выход элемента НЕ 5 соединен с С-входол первого триггера 11, выходы коммутатора 8 поразрядно соединены с информационными входами блока 6 памяти и первого регистра 12 памяти и входами первои группы входов первого блока 13 сравнения, второй выход которого соединен с Я-входом второго триггера 14, В-вход которого соединен с вторым выходом второго блока 15 сравнения, входы первой группы входов которого поразрядно соединены с выходали коммутатора 8 и информационными входами второго регистра 1 б памяти, Прямой выход триггера 11 соединен с первым входом третьего злелента И 17, вход записи регистра 12 соединен с выходом первого элемента ИЛИ 18, входная шина 1 соединена с О-входом третьего триггера 19, тактовая шина 3 соединена с входом записи счетчика 9 и с входом вычитания второго счетчи: а 20 импульсов, выход заема которого соединен с входом записи этого же счетчика и с суммирующим входом третьего счетчика 21 импульсов, выходы которого поразрядно соединены с входами дешифратора 22, выход которого соедиен с входом управления коммутатора 8 и первыми входами элемента ИЛИ 18 и второго элемента ИЛИ 23, входы первой группы входов коммутатора 8 образуют вторую установочную шиу 24, а входы второй группгя входов поразрядно соединены с выходами счетчика 9, информационные входы которого поразрядно соединены с выходами блока б памяти, суммирующий вход - с выходом элемента И 7, первый вход которого соединен с инверсным выходом триггера 11, а второй вход - с О-входом 5 10 15 20 2 Г 30 35 40 45 50 55 триггера 1" и прямым выходом триггера 19, С-вхо,г, которого соединен с выходом эле"лента НЕ 5, а инверсный выход - с вторым входом элемента И 11 выход которого соединен с вычищу ающим входом счетчика 9. Выходы регистра 12 поразрядно соединены с входами второй группы входов блока 13 сравнения, первый выход которого соединен с вторым вхсдом элемента ИЛИ 18, Выход триггера 14 соединен с вторьцл входом элемента И 10, выход которого соединен с выходной шиной 2 и входом сброса счетчика 21 Вход за иси регистра 16 соединен с выходом элемента ИЛИ 23, а выходы - поразрядно с входами второй группы входов блока 15 сравнения, первый выход которого соединен вторым входом элемента ИЛИ 23. Информацлонные вкопан счетчика 20 образуют установочную шину 4, а выходы поразр уо сп"динень с адоесными ьходами блока б па:с,т;,На фи . ци 4 новые обозначения сигналов соответс.г.ют номеру шины или эле,лент, чя кэтср,х присутствует данный сипалП г.лсдоваельность работы селектора.Перед нячз.ом работы селектора имг:ул соя ос е шляются следующие операпии. на ус овочной шине 4 счстчика 20 выставляетсГ - кодовая колбинация; на ,.становочно, шине 24 комм татора 8 - исходное число записываемое в начале цикла в ячейки бло " б памяти: настраиваетгя на заданнсе число М дешифратор 22,Число Й обычно равно количеству ячеек блока б пагляти.Исходная комбинация на установочной шине 21 равна половин:. макс мальнсо числа, которое может бытьаписано в ячейку блока б памяги Число М обычно равно требуемом, количеству циклов опроса ячее с блока б памяти дг- получения заданной вероягности обнарул,ения и гелекции полезных сигна,ов,В процессе работы уст роиства на вычитающий вход счетчик" 20 поступают импульсы с тактовой шины 3.В каждом такте происходит вы итание "1" от предыдущей кодовой комбинации, начиная от установленной на шине 4, Б результате на выходе счетчика 20 появляется последовательность кодовых комбинаций, отлича ощихся в сторону уменьшения нэ единицу, Выходы счетчика 20 соединены с адресными входами блока 6 памяти, состоящего из 0 В-разрядных яцег:к, Ном:р опраши заелой ячейки определяется кодовой комбинацией на выходе счет ика 20 Через 0 тактов на выхоле заема счетчикэ 20 по.5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 является сигнал обнуления, который поступает на вход записи этого же счетчика, переводя его в исходное состояние, и на счетный вход счетчика 21, В результате начинается следующий цикл опроса ячеек блока б памяти, а содержимое счетчика 21 увеличивается на единицу.В дальнейшем последуют следующие циклы опооса, после каждого из которых е счетчике 21 прибавляется единица, 8 свою очередь, под опоосом ячейки подразумевается перезапись ее т одержимого в счетчик 9 под воздействием тактового импульса Оз нд ВхОд записи.Предположим, что на входной шпн. 1 птс,тствуют информационные имг ульсы 01. Б этом лучае на входах счетчика 9 (т 1; - 1) отсутствует воздействие и с каждым тактом он отсчитгвает только то, что находится в ячейках блока 6 памятиКогда счетчик 21 отсчитывает М цаллое, на выходе дешифратора 22 пояеляегся импульс, который воздействует на элемент ИЛИ 1 В, элемент ИЛИ 23 и на вход коммутатора 8, который открь вается для сигнала на шине 24, Исходное число с установочной шины 24 эаписыпается е регистр 12, регистр 16 и с каждым тактом в ячейки блока б памяти. Поскольку на В- и Ь-входы триггера 14 воздействуют одинаковые сигналы, то егп состояние непредсказуемо и на его прямом выходе сигнал может быть как положительный, так и нулевой,Для защиты от этого отрицательного явленияя сигнал с прямого выхода триггера 14 к выходной шине 2 подается через элемент И 10, При отсутствии на входной шине 1 информационных импульсое нэ выходной шине 2 в любом случае буд;.т нулевой потенциал.Рассмотрим работу устройства, когда на входную шину 1 поступают информационные импульсы О . В этом случае на 0-вход триггера 19 поступает напряжение 01 информационного сигнала, а на С-еход - напряжение Оз с тактовой шины 3 через элемент НЕ 5. Триггер 19 меняет свое состояние только при одновременном появлении или исчезновении положительных напряжений на 0- и С-входах. В результ:те фоонты импульсое Обад на прямом выходе триггера 19 могут быть несколько смещены по отношению к О (фиг, 2). Напряжение 01 д с прямого выхода триггера 19 подается на О-вход триггера 11. На С-вход этого триггера подается напряжение с тактовой шины 3 через элемент НЕ 5. Триггер 11 работает аналогично триггеру 19. В рг зул ьтате импульсы 011 на прямом выходе триггера 11 сдвигаются по отношению к Од на пгпиод тактоеых импульсов Оз. Если подать напряжение Од с прямоо выхода триггера 19 на один вход элемента И 7, а напряжение 011 с инверсного выхода триггера 11 нв другой вход элемента И 7, то на его выходе образуется импульсная последовательность От, соответствующая передним фронтам инфсрмационных импульсов. Напряжения с инверсного выхода триггера 19 и с прямого выхода триггера 11, поданные на входы элеменэ И 17. образуют на его выходе импульную последовательность 017, соответствующую задним фронтам информационных импульсов. Импульсные последовательности От и Оу подаютсясоотс етстеенно на суммирующий и вычитающий входы счетчика 9.Таким образом, если во время опроса ячейки блока 6 памяти на входной шине 1 селектора присутствует импульс сигнала, то напряжение 07, соответствующее переднему фронта импульса, ео второй половине такта увеличивает содержимое счетчика 9 , а единицу. Под действием этого же импульса узеличенное на единицу содержимое счетчика 9 перепись;вается обратно в оправ иеаемую ячейку блока б. Импульсное напряжение Оп соответствующе заднему фоонтумпульса, во второй полоьине такта ум ньш ет содержимое счетчика 9 на единицу и переписывает реэул. тэт в опрашиваемук ячейку. Переднему фронту информационного импульса соответствует одна ячейка, а заднему - другая,Егли интервал между импульсами одного из сигналов на входной шине 1 оказывается кратным периоду опроса ячеек блока б памяти, та моменты поступления импульсов 07 и 017 всегда совпадают с моментами опроса одних и тех же ячеек блока б памяти. Это приводит к тому, что содержимое ячейки, соответствующее моменту поступления переднего (заднего) фронта информационного импульса, увеличивается (уменьшает-. ся) гораздо быстрее, чем других ячеек, содержимое которых определяется случайными сигналами и помехами.Эпюра напряжения Ов интерпретирует содержимое ячеек, присутствующее на выходе блока б памяти. Максимум нап;,жения 06 очень близо соответствует переднему фронту информационного импульса 01, а минимум - заднему фронту (фиг. 2).Во время опроса содержимое каждой ячейки, записанное ео время тактового импульса в счетчике 9, поступает из него на входы регистра 12, блока 13 сравнения, регистра 16, блока 15 сравнения, Как только нэ входе блока 13 появляется число большее,чем записанное ранее е предыдущем циклерегистра 12, го на первом выходе блока 13 появляется сигнал записи и код числа с выхода счетчика 9 записывается в регистр 12, Таким образом, регистр 12 следит зэ максимальными числами, записываемыми в опрашивэемую ячейку блока 6 памяти, моменты опроса которой соответствуют времени прихода передни фронтов информационных импульсов. Аналогичным образом работают блок 15 и регистр 16, н только по минимальным числам,В регистр 16 производится запись чис" ла, которое меньше ранее в него записанного - предыдущем цикле, Таким образом, регистр 16 следит за минимальными числами, записываемыми в опрашиваемую ячейку блока 6 памяти, время опроса которои соответствует в, змени прихода задних фронтов информационных импульсов.Работа устройства по выделению нужной импульсной пс:ледовэтельности,Когда на входную шину 1 поступает информационный импульс, то в момент его появления на суммирующем входе счетчика 9 появляется логическая единица (О 7), В результате воздействия тактового импльса Оз на вход записи счетчика 9 содержимое ячейки памяти, соответствующее переднему фронту импульса, записывается в него и одновременно появляется на соответствующих входах регистра 12 и блока 13. Поскольку в регистре 12 уже записано зто число в предыдущем цикле, то на входах блока 13 оказываются коды равных чисел, В этом случае нэ его вто, ом выходе появляется сигнал, который воздействуя на Я-вхо,п триггера 14, переводит ег в состо. ние, открывающее элемент И 10. Б отрицательный полупериод тактового импульса логическая единица О 7 на суммирующем входе счетчика 9 прибавляется к его содержимому, Код нового числа записывается в блок 6 памяти и поступает нэ входы регистра 12 и блока 13. Поскольку теперь на входе блока 13 число боль;е чем в регистре 12, на первом выходе блока 13 сравнения появляется сигнал, который воздействует на вход записи регистра 12. Б результате новый код числа, больший на единицу, г выходе счетчика 9 записывается в ре; истр 12 и равенство восстанавливается. После окончания тактового периода опроса ячейки с максимальным числом в следующей я ейке уже число меньшее. Равновесие нарушается и сигнал на втором выходе блока 13 исчезает, На фиг, 2 показана импульсная последовательность О 1 з, Формируемая на втором выходе блока 13,Когда на вхо 1 ной шине 1 информационный импул.,с начиняет пропадать, то соот 10 15 20 25 30 3,;40 45 50 55 ветственно его заднему Фронту нэ вычитающем входе счетчика 9 появляетгя логиче":ая единица Оп. В зто время воздействием тактового импульса на вход записи счетчика 9 содержимое ячейки памяти, соответствующее заднему фрон гу импульса, записываетс" в него и одновременно появляется на входах блока 15 и регистра 16, на втором выходе блока 15 формируется сигнал, который, воздействуя на Й-вход триггера 14, переводит его в состояние, закрывающее элемент И 10,Б отрицательный полупериод тактового импульса логическая единица О 1 т вычитывэется из содержимого счетчика 9. Затем новое меньшее число записывается в регистр 16. После окончания тактового периода опроса счейки с минимальным числом следующей ячейки уже число большее, Равновесие между г оком 15 и регистром 16 нарушается и сигнал на выходе блока 15 исчезает, На фи, 2 показана импульсная последовательность О ь, формируемая на втором выходе блока 15,Передними фронтами импульсных пос,.едовэтельностеи О 1 з и О 15 триггер 1 д переводится г, сс .гояние, соответственно открывающеезакрывающее элемент И 10. Эпюрэ напр- ,ения 014 нэ выходе триггера 14 показана :а фиг. 2,1 а выходе элемента И 10 появляется только полезная импульсная последовательность О 17, Гюбые другие случайные сигналы вызывают накопление импульсов, соответствующих их фронтам. более или менее равномерно по всем ячейкам блока 6 памяти, Коды чисел в згих ячейках никогда не достигают величин, которые записаны в ячейке, соответствующих Фронтам полезного импульса, В связи с этим на входах триггера 14 отсутствуег воздействие, Состояние триггера не изменяется, элемент И 10 заперт и на выходной шине 2 случайный импульс не повторяется,Импульсы, появляющиеся нэ выходной шине 2, постоянно обнуляют счетчик 21 и не позволяюг накопиться в нем числу, равному М. При отсутствии погззного сигнала нэ входной шине 1 селектора систематическое обнуление счетчика 21 прекращается и число. накэплиьаемое в нем в результате поступления на его счетный вход сигналов обнуления с выхода счетчика 20, достигает значения М. Б результате па выходе дешифратора 22 формируется сигнал начальной установки, который переводит устоойство в исходное состояние,В прототипе вероятность искажения селектируемых импульсов со временем растет, так как растет веров гносгь превышениязаданной разницы между уровнем в ячейке памяти блока памяти с максимальным содержимым и уровнем е любой другой ячейке, моменты опроса которой совпадают с полезным сигналом. В предлагаемом устройстве э 1 а вероятность со временем уменьшается, так как разница л:ежду содержимым ячеек, моменты опроса которых постоянно совпадают с фронтами полезного си нала, и содержимым всех доугих ячеек со временем увеличивает,я. В результа 1 е вероят ость неправильного опседеления границ полезного сигнала умен. шается. причел., ем выше интенсивность шумов на шине 1 устройства, тем больше преимушества предлагаемого устройства по сравнению с прототипом.Формула изобретения Селектор импульсных последовзтел.- ностей, содержащий; еоеыи счетчик импульсов, ход записи которого соединен с входом элеме .тл НЕ, вычитэющим вход-,м второго счетч ка импульсов и тактовой ши ной, суммиругощий вход - с выходом перво го элемента И, а информационные входы - поразрядно с выходамь блока памяи, информационные входы которого поразрядно соединены с входами первых групп еходое первого и второо Ь экое сравнения. -ход записи - с выходом элемента НГ, а адресные входы. поразрядно с выходами второго счетчика импульсов, информацио" ные входы которого образуют первую устансеочную шину, а вы од заема соединен с входом записи этого же счетчика импульсов и счетным входом третьего счетчика импульсов, выходы которсго поразрядно соединен. с входами дешифратора, а вход сброса - с выходной виной и выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с вход. ной шиной,отличающийся тем,что,с целью повышения точности селекции за счет уменычения искажений длительности импульсов на выходной шине, в него введе ны третий элемент И, первый и второй элементы ИЛИ. с первого по третий триггеры.первый и второй регистры памяти, коммутатор и вторая установочная шина, которая образована входами первой группы входов 10 коммутатора, входы второй группы входовкотопого поразрядно соединены с выходами первого счетчика импульсов, вход управления - с чь,одом дешифратора и первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, 15 а вы: оды - поразрядно с информационными входами блока памяти и первого и второго ре 1 ц .тров па мяти, входы записи которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, вторые вхо ды которых соединены с первымивыходами соответственно первого и второо блоков сравнения, входы вторых групп ех.дог которых поразрядно соеди, в;ены с выходами соответственно первого 25 и е 1 оро-о регистров памяти, а вторые выходы - соответственно с Я- и Я-входами второго триггера выхсц которого соединен с вторым входсм вт 1 рого элемента И, причец Г-ехал и -:реого тр;.ггера соединен 30 с С-входом третьео т; игера и выходомэлемента НЕ, инеерсны. и прямой выходы - с первыми еходал 1 и первого и третьего элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым 35 выходами третьего триггера, О-вход которого соединен с входной шиной, причем выход третьего элемента И соединен с вычитающим входом первого счетчика импульсов, О-вход первого триггера - с 40 прямым аыходом третьего триггера.1622934фиг. РСоставитель С, БудовичРедактор А, Шандор Техред М,Моргентал Корректор С. Векмар Заказ 114 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