Генератор последовательности импульсов с увеличивающейся длительностью

(57) Изобретение может использоваться в . различных устройствах обработки информации, например в устройствах записи информации в программируемые постоянные запоминающие устройства. Целью изобретения является повышение функциоюльной надежности. Поставленная цель достигается тем, что в генератор последовамльности импульсов с увеличивающейся длительностью введены регистр 2 сдвига и триггеры 4, 5, .9, Генератор также содержит генератор 1 опорных импульсов, элементы И-НЕ 3, 6, 7, элемент И 10 и счетчик 8 импульсов. 2 ил. ние 1ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРЬ 1159157, кл. Н 03 К 3/017, 1983.Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в различных устройствах обработки информации, например в устройствах записи информации в полупроводниковые программируемые постоянн ые запоминающие устройства.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является генератор импульсов с увеличивающейся длительностью, содержащей генератор опорных импульсов, и-разрядный счетчик импульсов, и элементов И и элемент ИЛИ, соединенные соответствующим образом между собой.Известное устройство обеспечивает. циклическую работу, так каК после переполнения счетчика 2 (в конце первого цикла) он устанавливается в исходное нулевое состояние и все процессы повторяются аналогичным образом в следующем цикле работы. Длительность выходных импульсов в каждом последующем такте цикла, удваивается, а их скважность 0 = 3,Недостатком известного устройства является низкая функциональная надежность, связанная а тем, что скважность последнего выходного импульса в последовательности при переходе от одного Цикла работы устройства к другому не остается постоянной и равной 3, а скачкообразно принимает значение 0 -3.Цикл работы известного устройства завершается в момен формирования переднего фронтз первого выходного импульса следующего цикла. В этом случае при формировании последнего выходного импульса в данном цикле для сохранения постоянной скважности этого импульса 0 = 3 необходимо, чтобы пауза от его заднего фронта до переднего фронта первого выходного импульса следующего цикла была в два раза . больше длительности последнего выходного ймпульса, В известном устройстве это условие не выполняется, так как укаэанная выше пауза всегда составляет величину, равную 1,5 Т, где Т - период импульсов опорной частоты, а длительность последнего.выходнвго импульса может оказаться непомерно большой, т.е. во много раз превышать длительность паузы;Кроме того, в известном устройстве скважность первого выходного импульса последовательности 0 = 3 только в том случае, если скважность опорных импульсов генератора 1 Ооп - 2, Если Ооп2, т.е. длительность опорного импульса не равна половине периода импульсов опорной частоты, то длительность паузы между первым и вторым выходными импульсами последовательности не будет равна удвоенномузначению длительности первого выходногоимпульса, т,е, его скважность не будет равна 3 (см, фиг;2 описания устройства). Это5 также понижает функциональную надежность известного устройства.Цель изобретения - повышение функциональной надежности.На фиг.1 приведена функциональная10 схема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы его работы.Генератор импульсов с увеличивающейся длительностью содержит генератор 1опорных импульсов (ОИ), й-разрядный ре 15 гистр 2 сдвига, первый элемент И-НЕ 3,первый триггер 4, второй триггер 5, второйи третий элементы И - Н Е 6 и 7 соответственно, й-разрядный реверсивный счетчик 8,третий триггер,9, элемент И 10, управляю 20 щую 11 ивыходную 12 шины.Выход генератора 1 опорнйх импульсовсоединен с первыми входами элементов ИНЕ 3, 6, 7.Выход элемента 3 И - НЕ подключен к входу Я триггера 4. Прямой выход25 триггера 4 соединен с вторыми входами элементов И - НЕ 6, 7 и входом С 1 записи числасчетчика 8.Инверсный выход триггера 4 подключенк второму входу элемента И - НЕ 3. Прямой30 выход триггера 5 соединен с третьим входом элемента 6 И-НЕ, Инверсный выходтриггера 5 подключен к третьему входу элемента И - НЕ 7 и информационному входу Орегистра 2 сдвига, Выход элемента И-НЕ 635 соединен с суммирующим входом счетчика 8, Выход элемента И - НЕ 7 подключен квычитающему входу счетчика 8. Выходыпрямого переноса СК и обратного переноса (заема) ВК счетчика 8 соединены с вхо 40 дами элемента И 10, Выход элемента И 10подключен к выходам С триггеров 4 и 9,Прямой выход триггера 9 соединен с выходной шиной 12 устройства и входом Стриггера 5. Инверсный выход триггера 945 подключен к тактовому входу С регистра 2сдвига. й выходов регистра 2 сдвига соединены с соответствующими информационными входами счетчика 8. й-ый выход регистра2 сдвига подключен к входу О триггера,5,50 Входы К регистра 2 сдвига, триггеров 5, 9 ивход С 2 установки в "0" счетчика 8 соединены с управляющей шиной 11 устройства.Генератор последовательности импульсов может быть реализован как на отдель 55 ных микросхемах, так и в интегральномисполнении.,Например, генератор импульсов можетбыть выполнен на микросхемах серий.533,1533 (элементы И-НЕ 3, 6, 7) на Мс 1533ЛА 4, триггеры 4, 5, 9 на Мс 1533 ТМ 2, элемент 10 на Мс 1533 ЛИ 1, регистр 2 сдвига на Мс 533 ИР 8, реверсивный счетчик 8 на Мс 1533 ИЕ 7 с логикой 2 И по входам С 1 и С 2.Устройство работает следующим образом.После включения источника питания до момента времени 11 (см. фиг.2) на управляющей шине 11 устройства действует импульс сброса в виде уровня "0" (низкий уровень напряжения), Регистр 2 сдвига, триггеры 5, 9 и реверсивный счетчик 8 находятся в нулевом исходном состоянии, т.е. на выходах регистра 2 сдвига и прямых выходах триггеров 5, 9 действуют уровни "0", счетчик 8 заблокирован в нулевом состоянии по входу С 2,На фиг,2 предлагаемого устройства для наглядности приведен случай, когда количество разрядов й регистра 2 сдвига и счетчика 8 равно 4, т,е; й = 4. Скважность генерируемой последовательности выходных импульсов 0 = 3,Как показано на фиг.2, до момента времени т 1 импульсы опорной частоты генератора 1 периодически передним фронтом через элемент И - НЕ 3 переключают триггер 4 по входу 3 в единичное состояние и проходят через элемент И-НЕ 7 на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, Элемент ИНЕ 6 заперт уровнем "0" с прямого выхода .триггера.5. Так как счетчик 8 постоянно заблокирован в нулевом состоянии уровнем "0" с шины 11, на его выходе ВВ обратного переноса (заема) также появляются в инверсном виде импульсы опорной частоты, которые. проходят на выход элемента И 10, По заднему фронту каждого импульса опорной частоты с выхода элемента И 10 триггер 4 периодически переключается в исходное нулевое состояние, Триггер 9 при этом не переключается, и импульсы на выходной шине 12 устройства не появляются, так как триггер 9 заблокирован уровнем "0" по входу В.В момент времени Ц после окончания импульса сброса на управляющей шине 11 устройства начинается процесс формирования импульсной последовательности.В момент времени т 2 по заднему фронту импульса с выхода элемента И 10, триггер 4 переключается в нулевое состояние, а триггер 9 - в единичное. На выходной шине 12 появляется передний фронт первого выходного импульса последовательности. По переднему фронту этого импульса триггер 5 не. переключается, так как на его входе О продолжает действовать уровень "0" с й-го выхода регистра 2 сдвига, За счет того, что на входе С 1 счетчика 8 в это время начинает5 10 действовать уровень "0", нулевой код выходов регистра 2 сдвига снова переписывается в счетчик 8.В момент времени сз по переднему фронту следующего опорного импульса триггер 4 переключается в единичное состо-. яние, снимается сигнал записи с входа С 1 счетчика 8, элемент И - НЕ 7 переключается в нулевое состояние, и на выходе ВЯ, а также на выходе элемента И 10 появляетсяинвертированный импульс опорной частоты, по заднему фронту которого триггер 4 снова переключается в нулевое состояние.Триггер 9 также переключается в нулевое15 состояние. На выходной шине 12 формируется задний фронт первого выходного импульса. Длительность первого выходногоимпульса равна Т-периоду импульсов опор, ной частоты (интервал времени -1 э).20 За счет положительного перепада сигнала, который формируется в момент времени 1 з на инверсном выходе триггера 9, а,затем поступает на тактовый вход регистра2 сдвига, и действия уровня "1" на входе О25 регистра сдвига, на первом его выходе устанавливается уровень "1". Начиная с момента времени тз до переднего фронтаследующего опорного импульса триггер 4находится в нулевом состоянии, т.е, на30 входе С 1 счетчика 8 действует уровень "0".Поэтому число п = 1, которое устанавливается на выходе регистра 2 сдвига, переписывается в это время в счетчик 8. Отсчитавзатем один импульс опорной частоты,35 счетчик 8 обнуляется. При поступленииочередного импульса на вычитающий входсчетчик 8 с выхода элемента И-НЕ 7 онпереполняется, и на выходе ВВ счетчика 8формируется импульс обратного перепол 40 нения, По заднему фронту этого импульса,который проходит через элемент 10 И, триггер 9 в моМент времени т 4 переключается вединичное состояние.На выходной шине 12 начинает форми 45 роваться передний фронт второго выходного импульса, Пауза между первым и вторымвыходными импульсами, таким образом,равна 2 Т (интервал времени тз-т 4),В момент времени т 4 триггер 5 продол-50 жает сохранять свое исходное нчлевое состояние. От момента времени т 4 доследующего опорного импульса на выходетриггера 4 действует уровень "0", в счетчик8 повторно записывается с выходов реги 55 стра 2 сдвига число и = 1. Затем, как ираньше, отсчитав один опорный импульс,в момент времени Ы по заднему фронтуочередного импульса счетчик 8 переполняется, триггер 9 переключается обратно внулевое состояние, т,е. на шине 12 оканчивается действие второго выходного импульса.Длительность второго выходного импульса последовательности равна 2 Т (интервал времени М - 15).Положительным перепадом, сигнала синверсного выхода триггера 9 в момент вре. мени тб на втором выходе регистра 2 сдвига устанавливается уровень "1". Таким обра-.зом, на выходах регистра сдвига в момент времени а появляется код числа и -3. Далее, с момента времени а до следующего опорного импульса в счетчик 8 записывается число и = 3. Отсчитав уже три опорных импульса, он снова обнуляется. В момент времени 18 по заднему фронту очередного импульса опорной частоты переключается триггер 9; и на выходной шйне 12 появляется передний фронт третьего выходного импульса.Пауза между вторым и третьим выходными импульсами равна в этом случае 4 Т (интервал времени В-В).Триггер 5 сохраняет нулевое состояние.В момент времени м в счетчик 8 снова записывается с выходов регистра сдвига число и3. Отсчитав три опорных импульса, счетчик 8 обнуляется, затем появляется на выходе Вй счетчика 8 импульспереполнения, по заднему фронту которого через элемент И 10 триггер.9 в момент времени еу переключается в нулевое состояние. Оканчивается действие третьего выходного импульса на шине 12. Его длительность равна 4 Т (интервал времени 18-оу)В момент времени о уровень "1" появляется на третьем выходе регистра сдвига, т.е. на его выходах устанавливается число и = 7. Затем с момента времени су до следующего опорного импульса число и = 7 записывается в счетчик 8. Счетчик 8 отсчитывает семь импульсов опорной частоты и обнуляется, на выходе Вй счетчика 8 при появлении очереднбго опорного импульса появляется импульс переполнения, который через элемент И 10 задним фронтом в момент времени т 8 переключает триггер 9 вединичное состояние, На шине 12 формируется передний фронт четвертого (последнего) выходного импульса.Пауза между третьим и четвертым импульсами равна 8 Т,(интервал времени 1 утэ).На прямом выходе триггера 5 по прежнему действует уровень "0".В момент времени гэ в счетчик 8 записывается число и " 7. Затем отсчитывает семь импульсов опорной частоты, обнуляется и по восьмому опорному импульсу переполняется, По заднему фронту импульса с10 числа п = 15,15 20 . передний фронт первоо выходного импуль 30 40 45 50 55 выхода элемента И 10 триггер 9 в момент времени впереключается внулевое состаяние, оканчивается действие четвертого выходного импульса.Длительность четвертого выходного импульса равна 8 Т (интервал времени тэ-а).В момент времени В уровень "1" появляется на четвертом выходе регистра 2 сдвига, т,е, на его выходах устанавливается код В момент времени 19 в счетчик 8 записывается число и = 15. Затем он отсчитывает пятнадцать импульсов опорной частоты и обнуляется, В момент времени 1 ю по заднему фронту шестнадцатого опорного импульса счетчик 8 переполняется, а триггер 9 переключается в единичное состояние,В момент времени оо оканчивается первый цикл работы устройства и формируется са следующего цикла.Пауза между четвертым (последним) выходным импульсом первого цикла и первым выходным импульсом следующего второго цикла работы равна 16 Т (интервал времени 19 110)Так как к моменту времени 1 о на М-ом выходе регистра сдвига начинает действовать уровень "1", то по переднему фронту первого .выходного импульса очередного цикла в момент времени цо триггер 5 переключается в единичное состояние, на его инверсном выходе появляется уровень "0", записывающий элемент И - НЕ 7. Однавременно с этим уровень "О" с инверсного выхода триггера 5 поступает на вход О регистра сдвига. Как показано на фиг.2 во втором цикле работы, начиная с момента времени г 1 о и до момента времени И 1, работа устройства происходит аналогичным образом стой лишь разницей, что реверсивный счетчик 8 начинает работать на сложение, а код числа и, устанавливающегося в регистре 2 сдвига, постепенно убывает в обратном порядке. В момент времени ц 1 счетчик 8 снова начинает работать на вычитание и весь указанный выше процесс повторяется заново,Таким образом, на выходной шине 12 формируется последовательность импульсов с увеличивающейся длительностью, Длительность выходных импульсов в каждом последующем такте удваивается, а их скважность остается постоянной и равной 3.Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом обеспечивает повышение функциональной надежности.В прототипе скважность последнего выходного импульса в последовательностипри переходе от одного цикла работы к другому не остается постоянной и равной 3, а скачкообразно принимает значение 0 Ф 3, т,е. прототип имеет низкую функциональную надежность. Кроме того, в прототипе скважность первого выходного импульса последовательности также может быть не равна 3 в том случае, если скважность импульсов опорной частоты Ооп2. Это также понижает функциональную надежность прототипа.В предлагаемом генераторе последовательности импульсов скважность последнего выходного импульса последовательности при переходе от одного цикла работы к другому всегда остается постоянной и равной 3. Это обьясняется тем, что в момент окончания последнего выходного импульса данного цикла в счетчик 8 с выходов регистра 2 сдвига переписывается число и - 2 - 1 (где Й - количество разрядов счетчика 8) в том случае, если счетчик 8 работает на вычитание, или число п - О (нулевой код), если счетчик 8 работает на сложение, что, с учетом импульса переноса счетчика 8, обеспечивает паузу в последнем цикле равную 2 Т - удвоенному , значению длительности последнего вы; ходного импульса и тем самым скважность, равную трем.Кроме того, как показано.на фиг.2, дли. тельность первого выходного импульса последовательности равна периоду импульсов опорной частоты, т.е, его скважность также равна 3 и не зависит от скважности импульсов опорной частоты, которая не обязательно может быть равна 2,Формула изобретенияГенервтор последовательности импульсов с увеличивающейся длительностью, содержащий генератор опорных импульсов, Й-разрядный счетчик импульсов, первый, 10 второй и третий элементы И-НЕ и элемент И, Ьыход генератора опорных импульеов соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, а вход установки в "0" Й-разрядногосчетчика импульсов подключен к управляющей. шине, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с. целью повышения функциональной надеж-,ности, в него введены Й-разрядный регистр сдвига и первый, второй и третий триггеры,причем выход генератора опорных импульсов соединен с первыми входами второго итретьего элементов И - НЕ, вторые входы которых подключены к прямому выходу первого триггера и входу записи числа15 Й-разрядного счетчика импульсов; инверсный выход первого триггера соединен свторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к 8-входу первого триггера, прямой выход второго триг гера соединен с третьим входом третьегоэлемента И-НЕ и информационным.входом Й-разрядного регистра сдвига, выходы второго и третьего элементов И-НЕ подключены соответственно к суммирую щему и вычитающему входам Й-разрядного счетчика импульсов, выходы прямого переноса и обратного переноса которого соединены с первым и вторым входами элемента И, выход которого подключен к 30 С-входам первого и третьего триггеров,прямой выход третьего триггера соединен с выходной шиной и С-входом второго триггера, инверсный выход третьего триггера подключен к тактовому входу Й-раз рядного регистра сдвига, Й-выходовкоторогопоразрядно соединены с соответствующими информационными входами Й-разрядного счетчика импульсов, Й-й.выход Й-разрядного регистра сдвига подклю чен к О-входу второго триггера, при этом .й-входы Й-рэзрядного регистра сдвига, второго и третьего триггеров соединены с управляющей шиной.1713090 Составитель С. СмирноТехред М,Моргентал дактор С. Лиси рректор И, Мускэ Производственно-издательский комбюав "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина Ф Заказ 544 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушсквя наб.; 4(6