826325

Союз Советских Социапистических Республик(51)М. Кл З С 06 Г 1/04 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 300481 Б.М. Дворецкий и Р.Б. Назьмов,:,3(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ТАКТОВЫХИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для получения автономных серий тактовых импульсов в синхронных многоканальных системах. 5Известен формирователь тактовыхимпульсов, содержащий регистр сдвига, выходы которого соединены с выходной шиной и через элемент НЕ-И соединены с информационным входом 10 первого разряда регистра сдвига. 1 1.В этом Формирователе прекращение следования тактовых импульсов осуществляется путем подачи низкого потенциала на вход отпирания и поэтому для того, чтобы не потерять ни одного тактового импульса останов формирователя допускается только после выдачи предпоследнего тактового импульса серии, что снижает 20 функциональные возможности формирователя и накладывает жесткие временные ограничения на формирование сигнала останова. Кроме того, для предотвращения укорачивания послед него тактового импульса в момент останова необходимо синхронизировать сигнал останова с передним фронтом тактового импульса, что требует .дополнительных аппаратурных затрат. .30 2Известен также распределитель тактовых импульсов, содержащий регистр сдвига на потенциальных триггерах, коммутирующий и.вспомогательный триггеры, логические элементы И 2.Однако известный распределитель не обеспечивает прекращение следования тактовых импульсов на любом тактовом импульсе.Наиболее близким к предлагаемому по технической. сущности является Формирователь тактовых импульсов, содержащий задающий генератор, счетчик, выходом соединенный с входом дешифратора, выход которого соединен с выходной шиной, а между выходом задающего генератора и входом счетчика включен элемент И 31.Однако при установке такого формирователя в различные каналы, работающие синхронно от одного общего задающего генератора, и прн жестких требованиях на синфазность одноименных тактовых импульсов нали" чие в цепи тактирующего сигнала элемента И вносит дополнительную несинфаэность, т.е.,понижает точность работы этого формирователя. Кроме того, для предотвращения вмомент останова возможности прохождения на синхронизирующий вход счетчика неполноценного тактирующегоимпульса (осколка) необходимо синхронизировать сигнал останова с соответствующим фронтом тактирующегоимпульса, что приводит к усложнениюсхемы формирователя.Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей формирователя за счет обеспечения его останова на любом тактовом импульсе,а также допущения больших временныхдопусков на начало выдачи сигналаостанова, уменьшение несинфазностиодноименных тактовых импульсов,Поставленная цель достигается тем,что в многоканальный формировательтактовых импульсов, содержащий задающий генератор, элемент задержки иэлемент НЕ, а в каждом канале распределитель, элемент НЕ и элемент И, 20причем выход задающего генераторасоединен со входом элемента НЕ, дополнительно введены синхронизирующийрегистр сдвига, элемент НЕ-И, а вкаждый канал регистр сдвига, элемент 25ИЛИ-НЕ, элемент задержки и элементНЕ, а также и элементов ИЛИ, И-НЕ,запрета, элементы И первой и второйгрупп, причем выход элемента НЕ соединен с первым входом синхронизирующего регистра сдвига, второй вход которого через элемент задержки соединен с выходом задающего генератора,а выходы младших (и) разрядовсинхронизирующего регистра сдвигасоединен со входами элемента НЕ-И,выход которого соединен с информационным входом синхронизирующего регистра сдвига, выход задающего генератор соединен с входами элемента задержкии элемента НЕ каждого канала, выход 40которых соединены соответственно спервым и вторым входами распределителя и регистра сдвига, выход -горазряда ( 1и) распределителясоединен с -ой выходной шиной данно-го канала, с первым входом соответствующего элемента И первой группы,каждый -й выход распределителя(=1, , и) соединен с прямым входом (+1)-го элемента запрета, выходкоторого соединен с первым входомсоответствующего элемента ИЛИ, информационный вход каждого разрядараспределителя данного канала соединен с выходом соответствующего элемента ИЛИ, второй вход которого сое-.динен с выходом соответствующего элемента И первой группы и с одним извходов элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом элементаИ данного канала, выход -го элемента И второй группы соединен со вторымвходом -го элемента И первой группыи с инверсным входом (+2)-го элемента запрета, выходы и-го и (и+1)гоэлементов И второй группы соединены с инверсными входами первого и второго элементов запрета соответственно, а первый и второй входы каждого элемента И второй группы соединены с соответствующим разрядом первого входаеканала и с выходом соответствующего элементе И-НЕ, первый и второй вход которого соединены с соответствующим разрядом второго входа канала и с выходом соответствующего разряда регистра сдвига данного канала, информационный вход которого соединен с выходом и-го разряда синх" ронизирующего регистра сдвига и со вторым входом элемента И данного канала, выход которого соединен с прямым входом первого элемента запрета.На фиг. 1 изображена функциональная схема многоканального формирователя тактовых импульсов; на фиг.2 временная диаграмма, поясняющая его работу.Многоканальный формирователь тактовых импульсов содержит задающий генератор 1, выход которого через элемент 2 задержки и элемент НЕ 3 соединен с первым и вторым входами синхронизирующего регистра 4 сдвига соответственно, выходы первых (и)-х разрядов которого соединены с входами элемента НЕ-И 5, а выход и-го разряда соединен со вторым входом первого элемента И б и с . информационным входом регистра 7 сдвига каждого канала, в каждом канале первые и вторые входы распределителя 8 соединены с выходами вторых элементов 9 задержки и элемента НЕ 10, а его информационные входы соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ 11 11", первые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов 121 12 и запрета, а вторые входы - с входами элемента ИЛИ-НЕ 13 и с выходами соответствующих элементов И 14 14 " первой группы, первые входы которых соединены с выходамии соответствующих элементов И 15 15 второй группы, вторые входы - с выходами соответствующих элементов И-НЕ 1 б 16 , выходные шины 17 17, первые 18 А 18, и вторые 19419, - входы канала.Многоканальный формирователь тактовых импульсов работает следующим образом.Одновременно с включением питания на все регистры формирователя йоступает готенциальный сигнал СБРОС, который устанавливает все регистры формирователя в нулевое состояние (на функциональной схеме цепи установки регистров формирователя в ноль не показаны) и удерживает нх в этом состоянии до тех пор, пока задающий генератор 1 выйдет на режим стабильной выработки тактирующего сигналапоследовательности прямоугольныхимпульсов со скважностью 0=,2 (меандр)(фиг. 2, точка Г). При этом на всешесть входов элемента НЕ-И 5 поступают сигналы логического "О", совпадение которых вызывает на выходепоследнего появление сигнала логической "1",который поступает наинформационный вход синхронкэирующего регистра 4 сдвига.Рассмотрим работу многоканальногоформирователя тактовых импульсов,когда количество тактовых импульсовравно восьми,Разрядность всех регистров формирователя должна быть одинаковой,в данном случае равной 8-ми. Каждый 15из регистров имеет два раздельныхвхода: первый и второй - для синхронизации записи в нечетные, четныеразряды, соответственно.После снятия сигнала СБРОС положительный Фронт тактирующего сигнала,через элемент 2 задержки поступаетна первый вход синхронизирующегорегистра 4 сдвига и происходит запись "1" в его первый разряд, одновременно на входах элемента НЕ-И 5нарушается совпадение нулей, чтоприводит к появлению на его выходесигнала логического "О", которыйпоступает затем на информационныйвход синхронизирующего регистра 4сдвига. Отрицательный фронт тактирующего сигнала, инвертируясь элементом НЕ 3, вызывает появление положительного фронта на втором входесинхронизирующего регистра 4 сдвигаи "1 ф из первого разряда переписывается во второй. Таким образом,и в первом, и во втором разрядезаписаны единицы. Следующим положительным Фронтом "1" иэ второго разряда 40переписывается в третий и одновременно, поскольку с выхода элементаНЕ-И 5 на информационный вход синхронизируюещго регистра сдвига 4поступает сиГнал логического О , 45происходит запись "О" в первый раз"ряд последнего. Далее отрицательныйфронт вызывает перепись "1" в четвертый разряд и запись "О" во второйразряд синхронизирующего регистра 504 сдвига и т,д. В момент, когдаотрицательный фронт тактирующегосигнала вызовет появление "1" навыходе восьмого разряда синхронизирующего регистра 4 сдвига, произойдет запись "О" в шестой разряд .и навсех шести входах элемента НЕ-И 5произойдет совпадение нулей, а наего выходе, а значит и на информационном входе синхронизирующегорегистра .4 сдвига, появится сигнал 6логической "1". Одновременно ф 1"с выхода восьмого разряда синхронизирующего регистра 4 сдвига(фиг. 2, точка С) поступает на информационный вход регистра 7 сдвига каждого качала и, пройдя через от" крытые первый элемент И 6, элемент 12" запрета и элемент 11 , поступает на информацчонный вход первого разряда распределителя 8.Далее, положительный Фронт тактирующего сигнала через элемент 9 задержки поступает на первые входы регистра 7 сдвига и распределителя 8, а также через элемент 2 задержки поступает и на первый вход синхронизируюещго регистра 4 сдвига, в результате чего происходит запись"1" в первые разряды всех регистров многоканального формирователя тактовых импульсов.В этот момент на выходной шине 17; всех каналов (фиг. 2, точка 17 ) появляется первый тактовый импульс, который, в свою очередь, через открытый элемент 12 е запрета и элемент ИЛИ 11 поступает на информационный вход второго разряда распределителя 8.Далее, отрицательный Фронт, инвертируясь первым элементом НЕ 3, вызывает появление положительного фронта на втором входе синхронизирующего регистра 4 сдвига и в каждом канале, инвертируясь вторым элементом НЕ 10, вызывает появление положительного Фронта на вторых входах регистра 7 сдвига и распределителя 8 - происходит перепись "1" во вторые разряды всех рагистров, и одновременно на шине 17 а всех каналоь появляется второй тактовый импульс и записывается "О" в восьмой разряд сихронизирующего регистра 4 сдвига (Фиг. 2,.точка С). С выхода второго разряда распределителя 8 сигнал логической "1" через открытый элемент 12 запрета и элемент ИЛИ 11 поступает на информационный вход третьего разряда распределителя 8.По следующему положительному Фронту тактирующего сигнала происходит запись "1" в третьи разряды и запись в первые разряды всех регистров Формирователя, появляется тактовый импульс на шине 173 и исчезает тактовый импульс на шине 17 всех каналов и так далее (фиг. 2, ,точки 17 -178).Таким образом, по каждому фронту тактирующего сигнала во всех регистрах Формирователя синхронно происходит перемещение в двух смежных разрядах "1", причем появление в смежных разрядах происходит со сдвигом по временина половину периода тактирующего сигнала, а время хранения "1" в каждом разряде равно периоду тактирующего сигнала (Фиг. 2).Через полный период циркуляции единиц врегистрах формирователя процесс выработки тактовых импульсов в каналах возобновпяется в описанном порядке, причем синхронизация кана 826325лов осуществляется импульсом синхронизации, поступающим с выхода 8-горазряда синхронизирующего регистра 4сдвига (Фиг. 2, точка С).Введенные элемент 2 задержки, включенный между выходом задающего генератора 1 и первым входом синхронизирующего регистра 4 сдвига, и в каждом канале элемент задержки 9, включенный между выходом задающего генератора 1 и первыми входами распределителя 8 и регистра 7 сдвига,(Опредназначены для компенсации задержек, возникающих на элементе НЕ 3, ав каждом канале на элементе НЕ 10соответственно обеспечивают выравнивание длительностей тактовых импульсов, Формируемый по положительному и отрицательному Фронту тактирующего сигнала.Останов формирователя происходитследующим образом. 20Пусть необходимо остановить выработку тактовых импульсов в одном изканалов, например на втором тактовом импульсе,В интервале времени между отРицательным и положительным фронтамивторого тактового импульса в каналевырабатывается потенциальный сигналостанова, который поступает на вход18 первых входов канала (фиг. 2,точка 18 ) и, пройдя через открытыйэлемент И 15 элементов И второйггруппы, подготовит к срабатываниюэлемент И 14 ф элементов И первойгруппы и закроет элемент 12" запрета(фиг. 2, точка й).35В момент появления по отрицатель"ному фронту тактирующего сигналана шине 17 тактового импульса,который поступает через открытыеэлемент 12 запрета и элемент И 14 40элементов И первой группы, элементыИЛИ 11 и ИЛИ 11 на информационныевходы третьего и второго разрядовраспределителя 8, сигнал логической"1" с выхода элемента И 14 вторых 45элементов И поступает на один из входов элемента ИЛИ-НЕ 13 и на выходепоследнего появляется сигнал логического "О" (фиг. 2, точка В), который поступает на первый вход элементаИ б и блокирует тем самым прохождениечерез него синхронизирующих импульсов.Далее, пс положительному фронту такти"рующего сигнала в третий разряд распределителя 8 записывается "1" и нашине 17 появляется сигнал логической "1".Следующий отрицательный фронт тактирующего сигнала подтверждает единичное состояние второго разряда рас"пределителя 8, но запись в четвертый 60разряд не происходит, посколькупрохо;кдение "1" с выхода третьегоразряда ча информационный вход четвертого разряда блокируется закрытымэлементом 12" запрета. Следующий б 5 положительный фронт подтверждает единичное состояние третьего разряда распределителя 8 и т,д. Таким образом, происходит останов формирователя в канале (фиг, 2, точки 17 и 179)причем в регистре 7 сдвига циркуляция пары продолжается.Пуск Формирователя происходит следующим образом.В канале вырабатывается сигнал пуска, поступающий на вход 19 й вто" рых входов канала и подготавливающий к срабатыванию элемент И-НЕ 1 б (фиг. 2, точка 19). Длительность сигнала"пуска не должна превышать двойной период следования такто вых импульсов и должна перекрывать длительность импульса, поступающего с выхода второго разряда регистра 7 сдвига (фиг. 2, точка О).В момент появления по отрицательному Фронту тактирующего сигнала импульса с выхода второго разряда регистра 7 сдвига на выходе элемента И-НЕ 1 ба появляется сигнал логического фО", который поступает на второй вход элемента И 15 элементов И первой группы, и на выходе последнего на время длительности импульса появляется сигнал логического "О" (Фиг. 2, точка й), который открывает элемент 12" запрета, закрывает элемент И 14 элементов И первой группы, одновременно на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13 вновь появляется единичный уровень сигнала, открывающий первый элемент И бСигнал логической "1" с выхода третьего разряда (шина 179) распределителя 8 через открытый эле- мент 12 ф запрета и элемент ИЛИ 11" поступает на информационный вход четвертого разряда и следующим отрицательным Фронтом тактирующего сигнала происходит запись ф 1" в четвертый разряд (появляется тактовый импульс на шине 17 ) и запись "О" во второй разряд распределителя 8, после чего снижаются сигналы остано. ва и пуска со входов 18и 19.Сигнал логической ф 1" с выхода четвертого разряда (шина 174 ) через открытый элемент 12 запрета и элемента ИЛИ 11 поступает на информационный вход пятого разряда распределителя 8 и следующим положительным Фронтом происходит запись "1 ф в пятый разряд (появляется тактовый импульс на шине 17 ) и запись "О" в третий разряд распределителя 8 и т.д. (Фиг. 2). Таким образом происходит .пуск распределителя, т.е. продолжена выработка тактовых импульсов в данном канале. Причем дальнейшая выработка тактовых импульсов в данном канале будет про, исходить синхронно с выработкой тактовых импульсов в других каналах, так как регистр 7 сдвига канала,осуществляющий временную привязку сигнала ПУСК, синхронизируется от общего синхронизирующего сигнала (фиг. 2, точка С), поступающего с выхода восьмого разряда синхронизирующего регистра 4 сдвига.5Использование предлагаемого многоканального формирователя тактовых импульсов по сравнению с известными обеспечивает получение минимальной несинфазности появления одноименных тактовых импульсов в различных каналах, снимает требование жестких временных допусков на момент выдачи сигналов останова и пуска формирователя что повышает точность работы и упро щает схемную реализацию формирователя.20формула изобретения, Многоканальный Формирователь тактовых импульсов, содержащий задающий генератор, элемент задержки иэлемент НЕ, а в каждом канале распределитель, элемент НЕ и элемент И,причем выход задающего генераторасоедйнен со входом элемента НЕ,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности работыи упрощения схемной реализации Формирователя, в него введены синхроннзирующий регистр сдвига, элементНЕ-И, а в каждый канал регистр сдвига, элемент ИЛИ-НЕ, элемент задержки и элемент НЕ, а также и элементов ИЛИ, И-НЕ, запрета, элементы Ипервой и второй групп, причем выходэлемента НЕ соединен с первым входом синхронизирующего регистра сдвига, второй вход которого через эле Омент задержки соединен с выходом задающего генератора, а выходы младших (и) разрядов синхронизирующего регистра сдвига соединены совходами элемента НЕ-И, выход которого соединен с информациднным входомсинхроннзирующего регистра сдвига,выход задающего генератора соединенс входами элемента задержки и элемента НЕ каждого канала, выходы которых соединены соответственно с пер= 5 О вым и вторым входами распределителя и регистра сдвига, выход -го разряда (и 1 и) распределителя соединен с -ой выходной шиной данного канала, с первым входом соответствующего элемента И первой группы, каждый -й выход распределителя (3 1, , и) соединен с пряьым входом +1)-го элемента запрета, выход которого соединен с первым входом соответствующего элемента ИЛИ, информационный вход каждого разряда распределителя данного канала соединен с выходом соответствую-, щего элементаИЛИ, второй вход ко-торого соединен с выходом соответствующего элемента И первой группы и с одним из входов элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И данного каналй, выход -го элемента И второй группы соединен со вторым входом -го элемента И первой группы и с инверсным входом (+2)-го элемента запрета, выходы и-го и (и)-го элементов И второй группы соединены с инверсными входами первого и второго элементов запрета соответственно, а первый и второй входы каждого элемента И второй группы соединены с соответствующим разрядом первого . входа канала и с выходом соответствующего элемента И-НЕ, первый н второй вход которого соединены с соответствующим разрядом второго входа канала и .с выходом соответствующего разряда регистра сдвига данного канала, информационный вход которого соединен с выходом и-го разряда синхронизирующего регистра сдвига и со вторым входом элемента И дачного канала, выход которого соединен,с прямым входом первого элемента зап- рета.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе1. Кепеу Н.Т, Сопайгасй ап 8-рЬаае с 8 осп чсЬ )ца сто 1 Сь - пЕОМ", 1978, 23, 9 6, 122-124.2. Авторское свидетельство- СССР В 262490, кл. 6 06 Г 1/04, 1968.3. Авторское свидетельство ГССР по заявке Р 2409617, кл. 6 01 Г 1/04, 1977(прототнп).%17р Г. 7ц 11 7 т17 Составитель В. К Техред Н,Майорош инКорректо Решетник 74судамва ТиражВНИИПИпо д113035, Мо аказ 2572183 Филиал ППП "Патент" Редактор Ю. Ковач Подписноественного комитета СССРобретений и открытий