Устройство для синхронизациисигналов

ла произойдет переключение. входного триггера, Далее работа устройства не зависит от состояния входного сигнала, а определяется лишь сигналом на тактовой шине, Следовательно, независимо от того, помеха или полезный сигнал поступили на вход устройства, произойдет его срабатывание. Прк наличии на входе серии высокочастотных помех будет наблюдаться беспорядочное срабатывание устройства, а Ври поступлении сигналов от электро- механических устройств- многократное срабатывание устройства от одного полезного сигнала, так как на фронте и срезе, как правило, присутствуют колебания из-за несовершенства электро механических устройств (дребезг контактов, большое значение паразитных параметрон) .Даже такая мера, как увеличение периода следования тактовых кмпуль- Щ сон до величин, сравнимых с временем переходных процессов в электро- механических устройствах не избавляет известное устройство от указанного недостатка, а лишь ухудшает его быстродействие, В этом случае не будет наблюдаться многократного срабатывания устройства на переднем фронте сигнала но появляется вероятность срабатыванйя на срезе полезного сигнала, что приведет к днухкратному срабатыванию на один полезный сигнал,Целью изобретения является Повьщенке помехоустойчивости устройства.Указанная цель достигается тем, что н устройство для синхронизации сигналов, содержащее входной и выходной триггеры, триггер сброса, пять элементов И-ЙЕ два кнвертора, шины тактового и синхронизируемого сигналов, выходную шину причем шина 4 О синхронизируемого сигнала соединена через первый элемент И-НЕ с единичным входом входного триггера, единичный и нулевой ныходы которого соединены соответственно через второй и третий элементы И-НЕ с единичным к нулевым входами выходного триггера, а вторые входы второго и третьего элементов И-НЕ соединены через первыйинвертор с шиной тактового сигнала, при этом нулевой выход выходного триггера соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ, а единичный - с первым входом четвертого элемента И-НЕ,выхбд которого соединен с выходомустройства и с единичным входом триггера сброса, нулевой выход которого соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ, при этом мина синхронизируемого сигнала через второйиннертор соединена с первым входом 40пятого элемента И-НЕ, выход которогоподключен к нулевому входу триггерасброса, а вторьВ входя четвертого ипятого элементов И-НЕ соединены сшиной тактового сигнала, дополнитель- у но введены триггер к трк элементаИ-НЕ, причем первый нход первого дополнительного элемента И-НЕ соединенс единичным выходом выходного триггера, второй вход - с дополнительным входом первого основного элемента И-НЕ и с шиной тактового сигнала,а выход - с нулевым входом входноготриггера, первые и вторые входы второго и третьего основных элементовИ-НЕ соединены соответственно с пернымк и вторыми входами второго и третьего дополнительных элементов И-НЕ,выходы которых соединены соответственно с единичным к нулевым входамидополнительного триггера, нулевойвыход которого соединен с дополнительным входом четвертого элемента И-НЕ,а третий вход второго дополнительного элемента И-НЕ соединен с выходом второго кнвертора.На фкг. 1 приведена функциональная схема устройства для скнхронкзацки сигналов, на фкг. 2-6 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Устройство содержит входной триггер 1, выходной триггер 2, триггер3 сброса, дополнительный триггер 4,злементы И-НЕ 5-12, кннерторы 13,14,шину 15 синхронизируемого сигнала.шину 16 тактового сигнала 17 - ны -/,ход устройства,Входной триггер 1 соединен черезэлементы 7, 8 с триггером 2 и черезэлементы 11, 12 с триггером 4, авыходной триггер 2 соединен черезэлемент 9 с триггером 3. Шина 15синхронизируемого сигнала подключена к входу элемента 5 к через инвертор 13 к входам элементов 10, 11,Шина 16 тактового сигнала соединена с входами элементов 5,6,9,10 кчерез инвертор 14 с входами элементов 7,8,11,12. Единичный выход триггера 2 соединен с входом элемента ба выходы элементов 5,6 соединены свходами триггера 1. Выход элемента11 соединен с нулевым входом триггера 3, а обратные связи с нулевыхвыходов триггеров 2,3 соединены свходами элемента 5. Нулевой выходтриггера 4 соединен с входом элемента9, выход которого подключен к выходу17 устройства.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии все триггерынаходятся в нулевом состоянии наединичных выходах триггеров низкийпотенциал, на нулевых - высокий),На шине 15 синхронизируемого сигнала низкий потенциал, на шине 16 -тактирующие импульсь с длительностьюи длительностью паузы ь, На выходахэлементон 5.,6,7,9,11 высокий потенциал, на выходах элементов 8, 10,12 - импульсы поддерживающие и статическом режиме нулевое состояниетриггеров 2,3,4. На выходе 17 устройства высокий потенциал.Рассмотрим 5 режимов работы уст"ройства.Режим 1 . Входной сигнал на шине15 имеет длительность 1 , при этомь 7 ь ф 22При совпадений- входного сигнала с-актовым импульсом выделяется сигнална выходе элемента И-НЕ 5, так какдва дру"х его входа подготовлены 0нулевыми состояниями триггеров 2 и 3.Триггер 1 переключится в состояние"1". При наступлении паузы тактового 4:сигнала единичное состояние триггера1 перепишется через элементы И"НЕ 7и 8 в триггер 2, а в триггер 4 не 151 эапишется, так как элемент 11 закрытпо одному кз входов, на который поступает инверсия входного сигнала, Состояние триггера 4 останется нулевым. С появлением очереднсго кмпульса на тактовой шине выделяется импульс на выходе элемента 9, подготовленного единичным состоянкем триггера2 и нулевым - триггера 4. Сигнал свыхода элемента 9 поступает на выходустройства, а также на установкутриггера 3 в единичное состояние, Кроме того, в этом такте работы тактовыйимпульс через элемент б устанавливаеттриггер 1 в исходное нулевое состояние, Сброс триггера 2 происходит вследующем такте работы импульсом свыхода элемента 8 во время паузы тактонаго сигнала. В то же время подтверждается нулевое состояние триггера 4 сигналом с выхода элемента 12.Далее состояние триггеров не меняется пока на входе держится вход"ной сигнал. С окончанием входногосигнала триггер 3 сброса сигналомс выхода элемента 10 устанавливается 40в исходное нулевое состояние кустройство готово к приему следующего входного сигнала.Временная диаграмма на Фкг. 2 поясняет работу устройства в этом режимеРежим И . Входной сигнал на шине15 имеет длительность Ъ (ь,Если входной сигнал не совпадаетво времени с тактовым импульсом,тоимпульса на выходе элемента 5 не выделится и устройство на этот входнойсигнал не прореагирует.Если входной сигнал совпадает вовремени с тактовым импульсом, токак и в первом режиме, триггер 1перебросится в единичное состояние,а в следующем такте, т.е. во времяпаузы тактового сигнала, триггер 2установится в единичное состояние, Вотличии от режима 1 во втором такте 60произойдет переключение триггера 4 вединичное состояние сигналом с выходаэлемента 11, так как н течение паузывходной сигнал на шине 11 должен исчезнуть, а,его инверсия разрешит ра боту элемента 11. Элемент 9 закрытпо одному из входов нулевым выходомтриггера 4, На выходе элемента 9 сигнал не появится, а триггер 3 останется в нулевом состоянии. Триггер 1 втретьем такте работы перебросится висходное нулевое состояние сигналомс выхода элемента б, а триггеры 2,4в четвертом такте работы устройстваустановятся в состояние фОф сигналами с выходов элементов 8, 12 соответственно. Таким образом, в случаекороткого входного сигнала работаюттриггеры 1,2,4, а сигнал на выход17 устройства не выдается. Работав этом режиме поясняется фиг. 3,Режим Я , На входе устройствасерия коротких импульсов,В этом случае работа устройствааналогична работе в режиме 11,лишь стем отличием,что происходит многократное переключение триггеров 1,2,4пока не окончится серия. входных импульсов. На выходе 17 устройстваскгнап прк этом не появится,Работа устройства поясняется диаграммой на Фкг. 4.Режим. Входной сигнал имеетдлктельность г 2 +", но передний Фронт его затянут и наблюдаются колебания. Работа устройства приналичии на входе коротких импульсованалогична режиму Ш . Происходитпоочередное переключение триггеров1,2,4: в первом такте триггер 1 устанавливается в состояние "1", во втором такте триггеры 2,4 - в состояние"1", в третьем такте триггер 1 - всостояние "О", в четвертом - триггеры 2,4 в состояние "О". Затем циклповторяется до тех пор, пока непоявится на входе устойчивый сигнал,непропадающий в течение паузы тактирующего сигнала. В этом случае триггер 4 не переключится, а работа устройства будет соответствовать режимуТ; На выходе 17 появится один импульс,Временная диаграмма на фиг. 5 поясняет работу устройства в этом режиме.Режим. Входной сигнал имеетдлительность Ьг 2,1 + йод, но срезего затянут и наблюдаются колебания.Пока длится входной сигнал, работа аналогична работе при 1-ом режиме,а на срезе сигнала - аналогична рабо"те в режиме 111. На выходе будет одинимпульс. Работа устройства, в этомрежиме поясняется диаграммой наФиг. б.При синхронизации сигналов от различных дискретных устройств, находящихся на значительном фффалении в каналах связи, возникают ложные сигналы в виде высокочастотных помех,кроме тогона Фронтах сигналов наблюдаются колебания, особенно припоступлении их от эдектромеханическкх устройств из-за "дребезга" контактов, высоких значений паразитиыхиндуктивностей и емкостей, В данном устройстве входной сигнал контролируется на длительность и на отсутствие колебаний на фронтах, при этом производится отбор полезного сигнала и выдача на каждый полезный сигнал одного импульса стандартной длительности совпадающего во времени с тактовым импульсом.В связи с этим повышается помехоустойчивость устройства и оно может применяться для синхронизации сигналов без специальных мер защиты от помех,Формула изобретенияУстройство для синхронизации сигналов, содержащее входной и выходной триггеры, триггер сброса, пять эле - ментов И-НЕ, два инвертора, шины так О тового и синхронизируемого сигналов, выходную шину, причем шина синхронизируемого сигнала соединена через первый элемент И-НЕ с единичным входом входного триггера, единичный и нулевой выходы которого соединены соответственно через второй и третий элементы И-НЕ с единичным и нулевым входами выходного триггера, а вторые входы второго и третьего элементов И-НЕ соединены через первый инвертор с шиной тактового сигнала, при этом нулевой выход выходного триггера соединен со вторым входом первого .элемента И-НЕ а единичный - с первым35 входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом устрбйства и с единичным входом триггера сброса, нулевой выход которого соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ, при этом шина синхронизируемого сигнала через второй инвертор соединена с первым входом пятого элемента И-НЕ, выход которого подключен к нулевому входу триггера сброса, а вторые входы четвертого и пятого элементов И-НЕ соединены с шиной тактового сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него дополнительно введены триггер и три элемента И-НЕ, причем первый вход первого дополнительного элемента И-НЕ соединен с единичным выходом выходного триггера, второй вход - с дополнительным входом первого основного элемента И-НЕ и с шиной тактового сигнала, а выход - с нулевым входом входного триггера, первые и вторые входы второго и третьего основных элементов И-НЕ соединены соответственно с первыми и вторыми входами второго и третьего дополнительных элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами дополнительного триггера, нулевой выход которого соединен с дополнительным входом четвертого элемента И-НЕ, а третий вход второго дополнительного элемента И-НЕ соединен с выходом второго инвертораИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Р 402143, кл. Н 03 К 5/13, 1973.2. Авторское свидетельство СССР 9 457176, кл, Н 03 К 5/13, 1975 (прототип) .853789Сост авит ель В, Пот апов Редактор Н. Коляда Техред И.Асталош Корректор С. ШекмарЗаказ 5695/32 Тираж 988 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород,. ул, Проектная, 4