Устройство для формирования одиночных импульсов

АНБК 1 ЗОБРЯ;НЦ П ПАТЕН НИЯ и технике и формирориттеры 1, 4,19, выходкомитет Российской Федераци по патентам и товарным знака(73) Научно-исследовательский институт измерительной техники 19) И 1 (11) 2 ОО 32 М С 151) 5 Н ОЗ К 5 153(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к импульсноможет быль использовано в устройствахвания команд, Устройство содержит т7, 10, элемент И - НЕ 16, входную шинуную шину 20. 2 ивИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсной и вычислительной технике, в частности в устройствах формирования команды.Одной из наиболее перспективных областей использования изобретения является применение в устройствах сигнализации, защиты, противоугонных устройствах автомобилей и т.д,Во всех этих устройствах устройство для формирования одиночных импульсов должно работать в ждущем режиме. Этот режим характерен тем, что устройство должно уверенно выделять одиночный импульс при появлении входного сигнала управления, превышающего по длительности величину продолжительности тактового сигнала, и не должно реагировать ни на какие виды входных помех короткой длительности, т.е, на входной импульс с длительностью, которая меньше продолжительности тактового сигнала. Такое требование обьясняется тем, что ложное срабатывание может включить аварийную систему или систему сигнализации и нанести пользователю определенный ущерб,Известно устройство для формирования одиночного импульса, содержащее шину управления, шину синхроимпульсов, три асинхронных установочных триггера на двух элементах И-НЕ каждый, при этом шина синхроимпульсов подключена к входу установки единицы первого триггера и входу установки нуля второго триггера, нулевой выход которого соединен с выходом устройства и с входом установки нуля третьего триггера, Устройство содержит также схему ИЛИ, первый вход которой подключен к нулевому выходу третьего триггера, второйвход - к шине сигналов управления, выходподключен к второму входу установки нуля второго триггера, Это устройство не реагирует на короткие сигналы по входной шине сигналов управления.Однако при определенных соотношениях фазы импульса помехи и входных синхронизирующих импульсов устройство формирует ошибочное - ложное - выделение импульса на выходной шине, что является большим недостатком данного устройства.Более высокой надежностью работы обладает устройство для формирования одиночного импульса, которое обеспечиваетзащиту и исключает ложные срабатывания от одиночных помех - выбросов - не совпадающих с передним фронтом тактовых синхроимпульсов. Данное устройство содержит пять ВЯ-триггеров, инвертор и четыре элемента И-НЕ, причем прямой выход первого ВЯ-триггера соединен с первым входом первого элемента И - НЕ, первый В- вход - с выходом второго элемента И - НЕ, первый вход которого соединен с выходом инвертора, В-вход второго ВБ-триггера соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, Б-вход третьего В 5-триггера соединен с первым входом четвертого элемента И - НЕ, 10 инверсный выход пятого ВЯ-триггера соединен с вторым В-входом первого ВЯ-триггера. 8-вход которого соединен с первым входом третьего элемента И - НЕ и с первым входом второго элемента И - НЕ, второй 1 Б вход которого соединен с инверсным выходом третьего ВЗ-триггера, В-вход которого соединен с прямым выходом второго ВЗ- триггера, 3-вход - с шиной тактовых импульсов, с В-входом четвертого ВЯ-триггера и с 20 третьим входом второго элемента И-НЕ,прямой выход - с 5-входом второго ВЯ-триггера и со вторым входом первого элемента И - НЕ, выход которого соединен с 3-входом четвертого ВЯ-триггера и с вторым входом 25 четвертого элемента И - НЕ, выход которогосоединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, третий вход первого элемента ИНЕ соединен с прямым выходом пятого ВЗ-триггера, Я-вход которого соединен с З 0 прямым выходом первВго ВЯ-триггера, Ввход - с инверсным выходом четвертого ВЯ- триггера и с выходной шиной, входная шина соединена с входом инвертора.Однако надежность работы известного З 5 устройства для формирования одиночногоимпульса невысока из-за наличия в его работе "соревнований" по фронтам импульсов, что при определенных условиях приводит к сбоям в работе устройства, 40 Указанный недостаток устранен в устройстве для выделения одиночного импульса, которое является ближайшим по технической сущности к заявляемому. Данное устройство содержит восемь элементов 45 И-НЕ, два инвертора и четыре триггера, Явход первого из которых соединен с шиной управления, шина тактовых импульсов через первый инвертор соединена с первым входом первого элемента И-НЕ, 3-вход чет вертого триггера соединен с выходом второго элемента И-НЕ. первый вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, с первым входом третьего элемента И-НЕ и с первым входом четвертого элемента И-НЕ, 5 б второй вход - с первым входом пятого элемента И-НЕ и с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом шестого элемента ИНЕ и с вторым входом третьего элемента И - НЕ, выход которого соединен с В-входом45 50 55 четвертого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И - НЕ, первый вход которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов И - НЕ, выходы которых соединены соответственно с 3 и й-входами третьего триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента И-НЕ, второй вход - с выходом первого элемента И-НЕ, выход - с выходной шиной и через второй инвертор - с дополнительной выходной шиной, которая соединена с В-входами первого и второго триггеров, Я-вход первого из которых соединен с первым входом восьмого элемента И - НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, выход - . с Я-входом второго триггера.Недостатком этого устройства является незащищенность от входных помех, совпадающих с передним фронтом импульсов синхронизации, т.е. тактовых импульсов, Таким образом, надежность работы данного устройства невысока,Целью изобретения является повышение надежности работы.Цель достигается тем, что устройство для формирования одиночных импульсов, содержащее пять ЙЯ-триггеров, два элемента И - НЕ, первый вход первого из которых соединен с тактовой шиной и с В-входом первого ВЗ-триггера, второй вход - с выходом второго элемента И-НЕ и с Я-входом первого ВЯ-триггера, инверсный выход которого соединен с выходной шиной, входную шику, введено соединение выхода первого элемента И-НЕ с Я-входом второго ВЯ-триггера и с В-входом третьего ЙЗ-триггера, 3-вход которого соединен с инверсным выходом второго ВЗ-триггера, й-входом четвертого ВЗ-триггера и с вторым входом второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходной шиной, с Я-входом пятого ЙЯ-триггера и с первым Я-входом четвертого ЙЗ-триггера, третий вход - с инверсным выходом четвертого ВЗ- триггера, второй Я-вход которого соединен с первым й-входом второго ЙЯ-триггера, со входной шиной, с четвертым входом второго элемента И-НЕ и с й-входом пятого ВЯ- триггера, инверсный выход которого соединен с вторым й-входом второго ВЯ- триггера, третий Й-вход которого соединен с инверсным выходом третьего ЙЗ-триггера,На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для формирования одиночных импульсов; на фиг. 2 - временные диаграм 5 10 15 20 25 30 35 40 мы работы устройства, Номера временных диаграмм соответствуют номерам элементов, с выходов которых они снимаются. Помехи, возникающие на входной шине, и в реакции элементов устройства, вызванные этими помехами, условно заштрихованы,Устройство содержит первый ЙЯ-триггер 1, состоящий из элементов И-НЕ 2 и 3; второй ВЯ-триггер 4, состоящий из элементов И - НЕ 5 и 6; третий ЙЯ-триггер 7, состоящий из элементов И - НЕ 8 и 9; четвертый ЙЗ-триггер 10, состоящий из элементов ИНЕ 11 и 12. пятый ВЯ-триггер 13, состоящий иэ элементов И-НЕ 14 и 15; первый элемент И-НЕ 16; второй элемент И-НЕ 17; входную шину 19; выходную шину 20.Приэтом тактовая шина 18 соединена с первым входом первого элемента И-НЕ 16 и с Й-входом первого ВЗ-триггера (вход элемента И-НЕ 3). Второй вход первого элемента И - НЕ 16 соединен с выходом второго элемента И-НЕ 17 и с 3-входом первого ВЗ-триггера 1 (вход элемента И - НЕ 2), Инверсный выход первого ВЯ-триггера 1 (выход элемента И-НЕ 3) соединен с выходной шиной 20, Выход первого элемента И - НЕ 16 соединен с 3-входом второго ЙЯ-триггера 4 (вход элемента И-НЕ 9). Я-вход третьего ВЗ- триггера 7 (вход элемента И - НЕ 8) соединен с инверсным выходом второго ЙЗ-триггера 4 (выход элемента И-НЕ 6), с В-входом четвертого ВЯ-триггера 10 (вход элемента ИНЕ 12) и со вторым входом второго элемента И-НЕ 17. Первый вход второго элемента И-НЕ 17 соединен с выходной шиной 20, с Я-входом пятого ВЗ-триггера 13 (вход элемента И-НЕ 14) и с первым Я-входом четвертого ЙЯ-триггера.10 (вход элемента И - НЕ 11). Третий вход второго элемента И - НЕ 17 соединен с инверсным выходом четвертого ЙЯ-триггера 10 (вход элемента И - НЕ 11) соединен с первым й-входом второго ЙЯ-триггера 4 (вход элемента И-НЕ 6), со входной шиной 19, с четвертым входом второго элемента И - НЕ 17 и с й-входом пятого элемента И-НЕ 13 (вход элемента И - НЕ 15), Инверсный выход пятого ЙЯ-триггера 13 (выход элемента И - НЕ 15) соединен со вторым В-входом второго ЙЯ-триггера 4 (вход элемента И-НЕ 6). Третий й-вход второго ВЗ-триггера 4 (вход элемента И-НЕ 6) соединен с инверснЫм выходом третьего ЙЯ- триггера 7 (выход элемента И-НЕ 9).Все элементы устройства для формировакия одиночных импульсов являются стандартными.Устройство работает следующим образом, Пусть в начальный момент 1 о перед подачей первого импульса на шину 18 на входной шине 19 присутствует нулевой сиг 2003224510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 нал, что определяет нахождение устройства в дежурном режиме, а на выходе элемента И-НЕ 8 - единичный потенциал. Нулевой потенциал по шине 18 определяет единичные сигналы на выходах элементов И-НЕ 3 и 16. Нулевой потенциал на шине 19 определяет единичные сигналы на выходах элементов И - НЕ 6, 11, 15 и 17, На всех входах элементов И-НЕ 2, 5, 9, 12, 14 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на выходах этих элементов нулевых сигналов.Таким образом, все выходные сигналы элементов устройства в начальный момент определены.При воздействии помехи по шине 19 в промежуток времени между то и О никакой реакции устройства не наблюдается, выходной сигнал ни у одного из элементов не меняется,В момент т начала импульса на шине 18 на обоих входах элемента И - НЕ 16 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала, который формирует единичный сигнал на выходе нулевого сигнала, который формирует единичный сигнал на выходе элемента И - НЕ 5 и переключает триггер 7, при этом на выходе элемента И - НЕ 9 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 8 - нулевой сигнал.При воздействии помехи вы промежуток времени между т 1 и 12 сигнал помехи приводит к появлению нулевого сигнала на выходе элемента И-НЕ 6, который формирует единичные сигналы на выходах элементов 8 и 12. При этом на обоих входах элемента И - НЕ 11 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала, После прекращения воздействия помехи сигналы на выходах элементов 6, 8, 11 и 12 устанавливаются в исходное состояние. Выходное сигнал устройства, формирующийся на выходе элемента И - НЕ 3, не изменяется,В момент 2 окончания импульса на шине 18 на выходе элемента И - НЕ 16 формируется единичный сигнал, При этом на обоих входах элемента И-НЕ 5 оказываются единичные сигналы, что определяет появление на его выходе нулевого сигнала. Остальные сигналы логических элементов в момент 12 остаются неизменными.При воздействии помехи в промежуток времени между 12 и и во время нулевого сигнала на шине 18 никакой реакции элементов устройства не наблюдается. При воздействии помехи, которая начинается в этот же промежуток времени, но заканчивается после момента з, т,е, совпадает с передним фронтом тактового импульса на шине 18, в промежуток времени между 1 г и 1 з никакой реакции устройства не наблюдается. В момент тз на выходе элемента И - НЕ 16 появляется нулевой сигнал, который формирует единичный сигнал на выходе элемента И - НЕ 5, При этом сигнал помехи на шине 19 приводит к появлению нулевого сигнала на выходе элемента И-НЕ 6. Этот нулевой сигнал помехи формирует единичные сигналы на выходах элементов И-НЕ 8 и 12, При этом на обоих входах элемента И-Н Е 11 оказываются единичные сигналы, а на его выходе появляется нулевой сигнал. Других реакций устройства на сигнал помехи не наблюдается. Выходной сигнал устройства остается , неизменным, После окончания сигнала помехи в промежуток времени между 1 з и И выходные сигналы на элементах И - НЕ 6, 8,11 и 12 возвращаются в исходное состояние,Пусть в промежуток времени между тз и И начинается еще один сигнал помехи, который совпадает с задним фронтом тактового сигнала на шине 18 в момент т 4, При появлении этого сигнала помехи на выходе элемента И - НЕ 6 появляется нулевой сигнал, который попадает на входы элементов И - НЕ 8 и 12 и формирует на их выходах единичные сигналы, При этом на всех входах элемента И - НЕ 11 оказываются единичные сигналы, а на его выходе появляется нулевой сигнал, В начальный момент появления помехи других изменений сигналов не происходит, В момент а окончания тактового импульса на шине 18 на выходе элемента И-НЕ 16 появляется единичный сигнал. При этом на обоих входах элемента И - НЕ 9 оказываются единичные сигналы,что приводит к появлению на выходе этого элемента нулевого сигнала, который, в свою очередь, формирует единичный сигнал на выходе элемента И - НЕ 6. Этот единичный сигнал попадает на входы элементов И - НЕ 5 и 17, на остальных входах которых также присутствуют единичные сигналы, В результате на выходах этих элементов формируются нулевые сигналы. Нулевой сигнал с выхода элемента И - НЕ 17 попадает на вход элемента И-НЕ 2, в результате чего на его выходе появляется единичный сигнал. Других изменений сигналов в момент И не наблюдается, После окончания сигнала помехи в промежуток времени между И и Ь на выходах элементов И - НЕ 11 и 17 появляются единичные сигналы, что приводит к появлению нулевых сигналов на выходах элементов И-НЕ 2 и 12, Таким образом, сразу после окончания сигнала помехи снимается реакция от ее воздействия на выходах элементов И - НЕ 2, 11, 12 и 17, Однако еще остается реакция от помехи на выходах элементов И - НЕ 8 и 9. При этом следует отметить, что выходной сигнал устройства, каким является выходной сигнал элемента И-НЕ 3, остается неизменным,В момент Т 5 начала тактового импульса на шине 18 на выходе элемента И-НЕ 16 появляется нулевой сигнал, который формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 5 и переключает триггер 7, При этом на выходе элемента И - НЕ 9 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 8 - нулевой сигнал, и тем самым снимается последняя реакция от воздействия помехи в промежуток времени между 1 з и и, совпадающей с задним фронтом тактового импульса, Остальные сигналы на выходах логических элементов остаются неизменными,В момент 16 начала управляющего импульса на входной шине 19 на выходе элемента И - НЕ 6 появляется нулевой сигнал, который формирует единичный сигнал на выходе элемента И - НЕ 8 и переключает триггер 10. При этом на выходе элемента И-НЕ 12 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента И - Н Е 11 - нулевой сигнал, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 16 остаются неизменными.В момент 17 окончания тактового импульса на шине 18 на выходе элемента И - НЕ 16 появляется единичный сигнал, который попадает на вход элемента И - НЕ 9, На обоих входах этого элемента оказываются единичные сигналы, в результате чего на его выходе появляется нулевой сигнал, который переключает триггер 4. При этом на выходе элемента И - НЕ б образуется единичный сигнал, на выходе элемента И - НЕ 5 - нулевой сигнал. Единичный сигнал с выхода элемента И - НЕ 6 попадает на вход элемента И - НЕ 17, на остальных входах которого также присутствуют единичные сигналы. В результате этого на его вьгходе появляется нулевой сигнал, который формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 2. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент Т 7 остаются неизменными.Б момент 1 з начала тактового импульса на шине 18 на обоих входах элемента И - НЕ 3 оказываются единичные сигналы, в результате чего на его выходе появляется нулевой сигнал (начинается формирование одиночного импульса на выходе устройства). Этот нулевой сигнал формирует единичный сигнал на выходе элемента И - НЕ 17 и переключает триггеры 10 и 13. При этом на 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 выходах элементов И-НЕ 11 и 14 появляются единичные сигналы, а на выходах элементов 12 и 15 - нулевые сигналы, Единичный сигнал с выхода элемента И-НЕ 17 поступает на вход элемента И - НЕ 16, на другом входе которого уже присутствует единичный сигнал. В результате этого на выходе элемента И-НЕ 16 появляется нулевой сигнал, который формирует единичный сигнал на выходе элемента И - НЕ 5 и переключает триггер 7. При этом на выходе элемента И-НЕ 9 появляется единичный сигнал, на выходе элемента И-НЕ 8 - нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 1 Э оСтаются нЕиаменНЫ- ми.В момент т 9 окончания тактового импульса на шине 18 происходит формирование единичного сигнала на выходе элемента И - НЕ 16 и переключение триггера 1, При этом на выходе элемента И - НЕ 3 появляется единичный сигнал (заканчивается выделение одиночного импульса на выходе устройства), а на выходе элемента И-НЕ 2 - нулевой сигнал, Единичный сигнал с выхода элемента И - НЕ 16 попадает на вход элемента И - НЕ 5, на выходе которого формируется нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент т 9 Остаются неизменными, В момент 1 ю начала тактового импульса нэ шине 18 на выходе элемента И-НЕ 16 появляется нулевой сигнал, который формирует единичный сигнал на выходе элемента И - НЕ 5. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент т 1 о остаются неизменными, В момент 111 окончания тактового импульса на шине 18 на выходе элемента И-КЕ 16 появляется единичный сигнал, который приводит к появлению нулевого сигнала на выходе элемента И - НЕ 5. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 11 остаются неизменными.В момент т 12 окончания сигнала управления на входной шине 19 происходит переключение триггера 13, При этом на выходе элемента И - НЕ 15 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 14 - нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 112 Остаются неизменными,В момент 1 з начала тактового импульса на шине 18 на выходе элемента И - НЕ 16 появляется нулевой сигнал, который формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 5. Остальные Сигналы на выходах логических элементов в момент Из остаются неизменными.В момент 1 ц окончания тактового импульса на шине 18 навыходе элемента И -2003224 Следует отметить, что данное устройство для формирования одиночных импульсов не требует начальной установки, так как триггер 7 самоустанавливается с приходом 5 первого тактового импульса(в случае неправильной начальной установки как и описано выше в момент т 1),(Бб) Авторское свидетельство СССР10 В 1205281, кл. Н 03 К 5(153, 1984,Формула изобретенияУСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ 15 ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее пять ЙБ-триггеров. два элемента И - НЕ, первый вход первого из которых соединен с тактовой шиной и с Й-входом первого ЯЗ- триггера, второй вход - с выходом второго20 элемента И - НЕ и с 5-входом первого ЙЗ- триггера, инверсный выход которого соединен с выходной шиной, входную шину, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, выход первого элемента И - НЕ соединен с -входом второго ЙЯ-триггера и с Й-входом третьего ЙЗ- триггера, вход которого соединен с Я И 12 Н Е 16 появляется единичный сигнал, который приводит к появлению нулевого сигнала на выходе элемента И-НЕ 5. Остальныесигналы на выходах логических элементов в момент т 14 остаются неизменными, В процессе описания работы устройства были рассмотрены все возможные случаи появления помехи на входной шине 19 в ждущем режиме работы устройства, При этом ни в одном случае сбоев в работе устройства не наблюдалось, что подтверждает высокую надежность работы,инверсным выходом второго ЙЗ-триггера, Й-входом четвертого ЙЗ-триггера и вторым входом второго элемента И - НЕ, первый вход которого соединен с выходной шиной, с 5-входом пятого ЙЗ-триггера и первым Я-входом четвертого ЙЯ-триггера, третий вход - с инверсным выходом четвертого ЙЗ-триггера, второй 8-вход которого соединен с первым Й-входам второго ЙБ-триггера, с входной шиной, четвертым входом второго элемента И - НЕ и Й-входом пятого ЙЯ-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым Й-входом второго ЙЗ-триггера, третий Й-вход которого соединен с инверсным выходом третьего ЙЯ-триггера.