Устройство для формирования импульсных последовательностей

ОП ИСА ЙЗОБРЕТ Союз Советских Социалистичесних Республик(51)М. Кл.2а 06 Р 9/00 С 05 В 19/18 Государственный иомнтет СССР но делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 05. 06. 80 Д. И, Ройзенвасер, В. П. Куприенко, И. Ю. Максимов и В. А. Тараканов(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙИзобретение относится к .импульснойтехнике и может быть использоваНо вканалах синхронизации и управлениятелеметрических, радиолокационных,радионавигационных систем в системах 5управления, передачи данных и др.Известно программное временноеустройство, содержащее элементы ИЛИ,два элемента И и .последовательно соединенные блок управления, триггер,третий элемент И, другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов, первый и второй счетчикии исполнительный блок, связанный через блок управления со вторым счетчи ком, второй триггер, При этом блокуправления через последовательно соединенные элементы ИЛИ, связанные сисполнительным блоком, второй триггер, другой вход которого подключен 20к выходу первого счетчика, и первыйэлемент И подсоединен к первому счет"чику, другой выход второго триггерачерез второй элемент И связан с вхо- -дами второго счетчика и исполнительного блока, а соответствующие входыблока управления, второго элементаИ, первого счетчика и генератора импульсов подключены к входу устройства 1) . 30ем 1 ЭИи 44 1-ФпдяаьЕНИЯ Недостатком укаэанного устройстваявляется возможность одновременного1формирования в течение цикла временной управляющей последовательноститолько одного вида, которая выдаетсяна один исполнительный блок. Для одновременного формирования различныхвременных последовательностей нужнобыло бы соответственно увеличитьколичество первых и вторых счетчиков,а также количество выходов и объемблока управления.Известно устройство для Формирования импульсных последовательностей,содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, первый элемент И, счетчик импульсов, блок набора программы, блок элементов И, исполиительные элементы, инвертор, несимметричный триггер 2),Однако указанное устройство приФормировании различных временных управляющих последовательностей на разные исполнительные элементы имеет ряднедостатков,Формирование управляющих последовательностей осуществляется, кроме блока набора программы, дешифраторами,ровокупность которых при больщом чисре различных последовательностей со"737951, стаэляет .значительный объем оборудования, Кроме того, "любое изменение в структуре временных последовательностей требует и изменения настройки деыифраторов, т, е. пб существу, иэменейия структуры всего устройства. Если нвобходимо увеличить время цикла управления исполнительными элементами, даже не меняя структуру временных управляющих последовательностей, необходимо увеличить емкость счетчика импульсов и, что более существенно, о может потребоваться значительное увеличение объема памяти блока набора программы.Целью изобретения является формирование произвольных импульсных последовательностей при неизменной структуре устройства и сокращении общего объема памяти.Для достижения указанной цели в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, первый элемент И, счетчик импульсов, блок набора программы, блок элементов И и исполнительные элементы, инвертор, включенный между вьводом генератора 25 иМпульсов и сигнальными входами блока элементов И, несимметричный триггер, первый выход которого подключен к уп-. равляющему входу первого элемента И, а второй - к установочному входу счет чика импульсов и входам исполнительных элементов, введены триггер и последовательно соединенные второй счет. чик импульсов, блокпамяти временных интервалов, второй и третий элементы З 5 И и третий счетчик импульсов, входы записи кода которого подключены к выходам блока памяти временных интервалов, а выход переполнения через второй элемент И - к первому входу триггера,первый и второй выходы которого 4 О соединены с у 1 травляющими входами соответственно первого и третьего счетчиков импульсов. Счетный вход третьего счетчика подключен к выходу гене ратора импульсов, дополнительный вы ход блока набора программы соединен с управляющим входом третьего элемента И, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импуль -.сов и второму входу триггера. Сигналь ныв входы втброго и третьего элементов И соединены с выходом инвертора,а установочные входы триггера, второго и третьего счетчиков импульсовподключены к второму выходу несимметричного триггера.Формирование импульсных последова-.тельностей без дешифраторов, с помо-щью блока набора программы, где хра"нятСя коды комбинаций импульсов, и блока памяти временных интервалов, фо где хранятся коды интервалов, позволяет при неизменной структуре устрой" ства выдавать на исполнительные элементы различные импульсные после-довательности, обеспечивает йостоян- б 5 ство структуры устройства при изменении структуры самих последовательностей; Введение блока памяти временных интервалов позволяет исключить из блоканабора программы запоминаецие ячейки, соответствующие моментам времени в интервалах между импульсами или группами импульсов, и заменить п ячеек,соответствующих количеству временных позиций данного интервала; од-. ной запоминающей ячейкой, хранящей Код этого интервала. Благодаря этому сокращается общий объем памяти устройства.Введение второго и третьего счетчиков обеспечивает выборку из памяти кодов требуемцх временных интервалов и преобразование их непосредственно во временной интервал, а введение триггера, управляемого от блока набора программы и третьего счетчика - формирование единой, заранее заданной временной последовательности, которая содержит импульсы и интервалы между ними.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для формирования импульсных последовательностей с временными интервалами.Устройство содержит генератор 1 импульсов, инвертор 2, первый элемент И 3, первый счетчик 4 импульсов, блок 5 набора программы, блок 6 элементов И, исполнительные элементы 7, триггер 8, третий элемент И 9, второй счетчик 10 импульсов, блок 11 памяти временных интервалов, третий счетчик 12 импульсов, второй элемент И 13, несимметричный триггер 14.Позицией 15 обозначен второй вход триггера,позициями 16, 17 - первый и вторОй выходы триггера соответственно.На фнг. 2 представлены импульсные последовательности, выдаваемые на исполнительные элементы.Приняты следующие обозначения;18 - опорные временные отметки; 19, 20, 21 - импульсные последовательности, выдаваемые сбответственно на исполнительные элементы (Иэ, ИЭ, ИЭЗ).На фиг, 3 представлена совмещенная временная диаграмма импульсов, формируемых и вьщаваеьых на ИЭ. ИЭ 2 ИЭЗ (22) .На фиг. 4 представлена временная диаграмма работы предлагаемого устройства, Здесь обозначено: 23 - сигналы на вь 1 ходе генератора 1; 24 - сигналы на выходе инвертора 2; 25 - сигнал иа выходе 16 триггера 8; 26 - импульсы счета счетчика 4; 27, 28, 29 - сигналы на выходе блока 5 набора программы соответственно для исполнительных элементов ИЭ , ИЭ, Иэз, 30 - сигнал на управляющем выходе блока 5 набора программы; 31, 32, 33 - импульсные последовательности соответственно на ИЭ 1, ИЭ, Иэз; 34737951 35 45 5 О )в виде последовательностей 31, 32, 33, Перед началом первого интервала,55 бО б 5 сигналы на выходе элемента И 9) 35 - сигнал на выходе 17 триггера 8; 36 один из разрядов параллельного кода на выходе блока 11 памяти временных интервалов) 37 - импульсы счета счетчика 12; 38 - сигнал переполнения счетчика 12; 39 - сигналы на выходе элемента И 13.В предлагаемом устройстве, представленном на фиг, 1, генератор 1 импульсов соединен с входом инвертора 2 и сигнальным входом первого элемента И 3. Второй управляющий вход элемента И 3 соединен с первым выходом несимметричного триггера 14, а выход - со счетным входом первого счетчика.4 импульсов. Выходы разрядов счетчика 4 соединены с соответствующими входами блока 5 набора программы, выходы которого подключены к управляющим входам блока 6 элементов И, а сигнальные входы последнего связаны с выходом инвертора 2. Выходы блока 6 элементов И соединены с соответствующими исполнительными элементами 7.Дополнительный выход блока 5 набора программы соединен с управлякщим входом элемечта И 9, сигнальный вход которого подключен к выходу инвертора 2, а выход - к счетному входу второго счетчика 10. Выходы разрядов этого счетчика соединены с соотнетствующими входами блока 11 памятИ, временных интервалов выходы которого связаны с входами записи кода счетчика 12 импульсов, а счетный нход счетчика 12 подключен к выходу генератора 1 импульсов.Выход переполнения счетчика 12 подключен к управляющему входу элемента И 13, сигнальный вход которого соединен с выходом инвертора 2, а ,выход - с первым входом триггера 8, второй вход которого подключен к выхо ду элемента И 9, первый выход 16 - к управляющему входу счетчика 4 импульсов, а второй выход 17 - к аналогичному входу счетчика 12 импульсов.Устаноночные входы счетчиков 4 10, 12, исполнительных элементов 7 итриггера 8 подключены к второму выходу несимметричного триггера 14.Работу предлагаемого устройства рассмотрим на примере формированияпроизвольных, независимых одна от другой импульсных последовательностей (Фиг. 2) на три исполнительных элемента: ИЭ, ИЭ , ИЭз. Если Форми" руемые последовательности совместить во времени, то на совмещенной временной диаграмме (фиг. 3) можно выделить зоны импульсон Т( и интервалы Т между ними, на которых формировать ьРвыдавать импульсы на исполнительные элементыне требуется. В каждый момент времени в зонах Т( необходимо Формировать определенную комбинацию импульсон, разнесенных в пространстве, на ИЭ; в момент о - 101 (Фйг. 2),6- 011,- 101,- 110 и т. д.,где 11 соответствует наличию импульса, 0 ф - его отсутствию. Этикомбинации импульсов формируются спомощьЮблока 5 набора программы,общее количество запоминающих ячеек(числовых. линеек) которого равно общему количеству импульсных позиций.на совмещенной временной диаграмме,т. е, общему количеству кодовых комбинаций, вырабатываемых в зонах Т,Следовательно, каждая числовая линейка блока набора программы хранит ком"бинацию сигналов 1 и 0, соответствующую требуемой комбинации импульсов на ИЭ в моменты временир 11 ) фут йо,и т. д,Коды интервалов хранятся в блоке11 памяти временных интервалов, причем каждому временному интервалу соответствует определенныйдвоичный;20 код.В момент включения напряжения питания устройства несимметричный триггер самоустанавливается н нулевоесостояние. При этом на установочныевходы триггера 8, счетчиков 4, 10,12 импульсов, а также на исполнительь.ные элементы подается сигнал, устанавливающий эти элементы в начальноесостояние, соответствующее началуработы программы, а на управляющийвход первого элемента И 3 в этот момент подается сигнал, запрещающийпрохождение импульсов генератора 1на счетный йход первого счетчика 4. Для описываемых временных последовательностей в начале периода (цик ла) работы устройства (фиг4) сигналы 25 с первого выхода 16 триггера 8 разрешают прохождение импульсовгенератора 1 на первый счетчик импульсов . По кодам, вырабатываемым первым счетчиком 4 импульсов, из соответствующей ячейки (линейки) блокй 5 набора программы выдается заданная для данного момента времени кодоваякомбинация импульсов 27, 28, 29, которая стробируется в блоке 6 элементов И инвертированными импульсами24 генератора 1 и выдается на соответствующие исполнительные элементы,одновременно с последней кодовой комбинацией импульсов первой зоны Т,(, сдополнительного управляющего выходаблока 5 выдается сигнал 30, которыйпосле стробирования (34) на третьемэлементе И 9 поступает на второй вхо)15 триггера 8 и переключает его. Совторого выхода 17 триггера ц выдается сигнал 35. При этом прекращаетсявыборка кодов из блока 5 набора программы и подается разрешающий потенциал на управляющий вход третьегосчетчика 12, а первый счетчик 4 остается в состоянии, в которое он былустановлен для выборки из блока набора программы последней кодовой комбкийации первой зоны Т 4С третьего элемента И 9 импульс34 поступает, кроме триггера 8, насчетный вход-второго счетчика 10 кпереключает последний в состояние,при котором из соответствующей ячейки блока 11 памяти временных интервалов выбирается параллельный код36 данного временного интервала и за- . писывается н третий счетчик 12, емкость которого соответствует максимальновозможной в данной системе длительйостк в периодах генератора 1 ИМпульсов) временного интервала Т 2, Всчетчик 12 записываются дополнительные коды временных интервалов, т. е, 5йри Формировании Х-го интервала из бло;ка памятк временных интервалов в счетчик 12 записывается код разности между кодом полного заполнения счетчика12 и кодом длительности 1-го"кнтерва О ла. В этом случае сигнал 38 переполнения счетчика 12 к будет сигналом окончания 1-го интервала. Заполнение счетчика 12 начинает осуществляться импульсами 23 генератора импульсов йосле записи в этот счетчик дополнительного кода временного интервала.Простробированный на втором элементе И 13 сигнал 39 переполнения третьего счетчика вновь переключает триггер8, один выход 16 которого разрешает "прохождение импульсов 23 на первый"счетчик 4, а второй. выход 17 запрещает работу третьего счетчика 12, Таким -образом, начинается Формированиекодовых комбинацийимпульсов во второй зоне Т и выдача необходимых сигналов на исйолнктельные элементы, прекращается Формирование перного временногоинтервала, а счетчик 12 после переполнения остается в нулевом состояйМи.Вконце второй эоны Т блок набора программы с дополнительного управляюще 1"о выхода выдает второй импульс иначийается Формирование второго временного-интервала т 2 и,т дЕсли временные последовательности "наисйолнительные элементы должны Формироваться с периодом (циклом) Т, то через время Т относительно начального момента 1 О с одного из выходов блока набора программ)ы"Нйдается сигнаЛконца периода Т, котьрый устанавли вает первйй счетчик в исходное состояние, соответствующее моменту времени о.:55Таким образом, описанное устройство позволяет Формировать пФоизйбльйые,независимые одна от другой импульсные последонательности с временнымк "йнтервалами и нЫцавать ихиа раэлкч- до ные исполнительные элементы; выделение на общей временной диаграммеин- тервалов, свободных от импульсов, и введение блока пагяти временных интервалов, управляемого от блока набора программы, дает возможность уменьшить общий объем памяти устройства, так как число запоминающих ячеек блока памяти временных интервалов равно числу временных интервалов в заданном периоде или цикле работы системы, которое, как правило, значительно меньше общего числа временных позиций в интервалах Т 2, к позволяет произвольно изменять Форму импульсных последовательностей без изменения структуры устройства,Формула изобретенияУстройство для Формирования импупьсных последовательностей, содержащее последовательно соединенные генератор кмпульсон первый элемент И, счетчик импульсов, блок набора программы, блок элементов И, исполнительные элементы, инвертор, включенный между выходом генератора кмпульсон и сигнальнюи входами блока элементов И, несимметричный триггер, первый выход которого подключен к управляющему входу первого элемента И, а второй - к установочно" му входу счетчика импульсов и входам исполнительных элементов, о т л и ч аю щ е е с я. тем, что, с целью Формировании произвольных импульсных последовательностей прк неизменной "труктуре устройства к сокращении общего объема памяти н него нведены триггер и последовательно соединенные второй счетчик импульсов, блок памяти временных интервалов, второй и третий элементы И и третий счетчик импульсов, входы записи кода которого подключены к вЫходам блока памяти временных интервалов, а выход переполнения через, второй элемент И подключен к первому нходу триггера, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соотнетстйенно первого и третьего" счетчиков импульсов, а счетный вход третьего счетчика подключен к выходу генератора импульсов, причем дополнительный выход блока набора программы соединен с.управляющим входом третьего элемента И,выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов и второму входу триггера, сигнальныевходы второго и третьего элементов И соединены с выходом инвертора, а установочные входы триггера, второго и третьего счетчиков импульсов подключены к второму выходу несимметрич-.ного триггера.Источники инФормации,принятые во ннимание при экспертизе 1, АвтОрское свидетельство СССР 9 506000, кл. 6 05 В 19/18, 05,10.73. 2, Авторское свидетельство СССР 9 532860, кл. 6 05 В 19/18, 23.05.74" "" Заказ 26 б 4/29 Тираж 751 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССР йо "делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4