Устройство программируемой задержки импульсов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 150981 (21) 3337247/18-21с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Р 11 М, К,з Н 03 К 5/153 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 280283 Й.4,. .,(54) УСТРОЙСТВО ПРОГРАММИРУЕМОЙ ЗАДЕРЖКИИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах обработки информации.Известно устройство программируеМой задержки импульсов, содержащее Генератор, пять триггеров, инвертор, три элемента И, три элемента И-НЕ, элемент И-ИЛИ, счетчик и регистр 1).Недостатком данного устройства является необходимость анализа каждого выходного импульса центральным блоком управления и после его окончания установления новых или повторных старых значений величины задержки выходного импульса относительно входного, что приводит к значительным программным затратам и сложности центрального блока управления. Известно устройство программируемой задержки импульсов, содержащее генератор, пять триггеров, инвертор, три элемента И, три элемента И-НЕ, счетчик, первая группа информационных входов которого соединена с информационными входами устройства, выход которого подключен к выходу третьего триггера, элемент И-ИЛИ и регистр, управляющий вход которого подключен к второму управляющему входу устройства, обнуляющий вход к обнуляющим входам третьего и четвертого триггеров, счетчика, к первым вхо дам первого и второго элементов И и к обнуляющему входу устройства, информационные входы регистра соединены с первой труппой информауионных входов счетчика, а выходы - с второй группой информационных входов счетчика, первый управляющий вход которого подключен к первому управляющему входу устройства, второй управляющий вход - к выходу третьего элемента И, счетный вход - к выходу элемента И-ИЛИ,а выход счетчика соединен со Чтт 1 етныии входами третьего и четвертого триггеров и с первым входом третье.20 го элемента И, второй вход которогосоединен с инверсным выходом четвер того триггера, прямой выход которогоподключен к счетному входу пятого триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, а обнуляющий вход - с выходом третьего элемента И-НЕ, первый вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера и к третьйм входам второго элемента И и второго элемента И-НЕ, а второйвход - к инверсному выходу второготриггера, к третьему входу первогоэлемента И и к третьему входу первогоэлемента И-НЕ, первый вход которогосоединен с выходом генератора, с вторым информационным входом элементаИ-ИЛИ и через инвертор с первым входом второго элемента И-НЕ и с первыминформационным входом элемента И-ИЛИ,второй вход первого элемента И-НЕеоединен с вторым входом второго эле- оМента И-НЕ и подключен к третьему управляющему входу устройства, а выходпервого элемента И-НЕ подключен к,входу записи первого триггера, обнуляющий вход которого соединен с выходом первого элемента И, а прямойвыход - с первым управляющим входомэлемента И-ИЛИ, второй управляющийвход которого подключен к прямомувыходу второго триггера, вход записи 2 Окоторого соединен с выходом второгоэлемента И-НЕ, а обнуляющий вход -с выходом второго элемента И, второйрегистр, четвертый элемент И, первыйи второй входы которого соединенысоответственно с выходом счетчика и,с прямым выходом четвертого триггера,а выход - с третьим управляющим входом счетчика, третья группа информационных входов которого соединена свыходами второго регистра, подключенного управляющим и информационнымвходами соответственно к четвертомууправляющему входу устройства и кпервой группе информационных входовсчетчика, обнуляющий вход которогосоединен с обнуляющим входом второгорегистра 2 . Недостатками известного устройства являются его низкая надежность и 4 О малая помехоустойчивость.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства программируемой задержки импульсов.Поставленная цель достигается тем, 45 что в устройство программируемой задержки импульсов, содержащее генератор, счетчик, два регистра, четыре триггера, два элемента И, два элемента И-НЕ элемент И-ИЛИ и инвертор,50 вход которого соединен с выходом генератора, с первым входом первого элемента И-НЕ и с вторым информационным входом элемента И-ИЛИ, а выход - с первым информационным входом элемента И-ИЛИ и с первым входом, второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с третьим управляющим входом устройства и с вторым входом первого элемента И-НЕ, третий вход - с первым входом второго элемента И и 60 с инверсныМ выходом первого триггера, а выход - с входом записи второго триггера, обнуляющий вход которого соединен с выходом второго элемента И, прямой выход - с вторым управляющим входом элемента И-ИЛИ, а инверсный выход - с первым входом первогоэлемента И и с третьим входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом записи первого триггера, обнуляющий вход которого соединенс выходом первого элемента И, а прямой выход - с первым управляющим входом элемента И-ИЛИ, выход которогосоединен с счетным входом счетчика,обнуляющий вход которого соединен свторыми входами первого и второгоэлементов И и с обнуляющим входомтретьего триггера, прямой выход которого соединен с выходом устройства,первый и второй управляющие входы ,устройства соединены соответственнос управляющими входами первого и второго регистров, информационные входыкоторых соединены с информационными ;-входами устройства, введены два одновибратора, два дешифратора, блок сравнения, коммутатор, элемент ИЛИ и второй элемент И-ИЛИ, первый информационный вход которого через первый одновибратор соединен с третьим управляющим входом устройства, второй информационный вход - с инверсным выходом третьего триггера и с управляющим входом коммутатора, третий информационный вход - с управляющим входом первого .регистра, выход - через второй одновибратор с обнуляющими входами счетчика и четвертого триггера, а управляющий вход - с инверсным выходом четвертого триггера, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго дешифраторов, входы которых соединены с выходами счетчика и с первой группой информационных входов блока сравнения, выход которого соединен со счетным входом третьего триггера, а вторая группа информационных входов - с выходами коммутатора, первая и вторая группы информационных входов которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистров.На фиг, 1 дана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг,2- временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит генератор 1, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 2, с вторым информационным входом первого элемента И-ИЛИ 3 и через инвертор 4 с первым входом второго элемента И-НЕ 5 и с информационным входом первого элемента И-ИЛИ 3. Второй вход первого элемента И-НЕ 2 соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ 5, с третьими управляющим входом устройства и через первый одновибратор 6 с первым информационным входом второгос выходом первого элемента И 8, прямой выход - с первым управляющим входом первого элемента И-ИЛИ 3, а инверсный выход - с первым входом второго элемента И 11 и с третьим входом второго элемента И-НЕ 5. Выходвторого элемента И-НЕ 5 соединен свходом записи второго триггера 9;обнуляющий вход которого соединен с 15выходом второго элемента И 11, а прямой выход - с вторым управляющим входом первого элемента И-ИЛИ 3, выходкоторого соединен с счетным входомсчетчика 12, Обнуляющий вход счетчика 12 соединен с вторыми входами первого 8 и второго 11 элементов И собнуляющими входами третьего 13 и четвертого 14 триггеров и подключен квыходу второго одновибратора 15, вход 25 50 55 60 65 элемента И-ИЛИ 7. Третий вход первого элемента И-НЕ 2 соединен с первым входом первого элемента И 8 и с инверсным выходом второго триггера 9. Выход первого элемента И-НЕ 2 соединен с входом записи первого триггера 1 О, обнуляющий вход которого соединен которого соединен с выходом второгоэлемента И-ИЛИ 7. Выходы счетчика 12соединены с первой группой информационных входов блока 1 б сравнения ис входами первого 17 и второго 18дешифраторов, выход которых соединены соответственно с первым и с вторым входами элемента ИЛИ 19, выходкоторого соединен со счетным входомчетвертого триггера 14, инверсныйвыход которого соединен с управляющим входом второго элемента И-ИЛИ 7,Второй информационный вход второгоэлемента И-ИЛИ 7 соединен с инверсным выходом третьего триггера 13 и суправляющим входом и коммутатора 20,а третий информационный вход - с управляющим входом первого регистра 21и с первым управляющим входом устройства, Вторая группа информационныхвходов блока 1 б сравнения соединенас выходами коммутатора 20, а выход -с счетным входом третьего триггера13, прямой выход которого соединенс выходом устройства, Первая и вторая группы информационных входовкоммутатора 20 соединены соответственно с выходами первого 21 и второго 22 регистров. Управляющий вход второго регистра 22 соединен с вторым управляющим входом устройства, информационные входы которого соедине. ны с информационными входами первого 21 и второго 22 регистров. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы на первый регистр 21 по информационным входам, связанным с информационными входами устройства, из центрального блока управления (не показан) записывается 30 40 45ъсдчисло, гдед - время, на которое необходимо задержать входной импульс; Т - период следования импульсов с выхода генератора 1.Запись информации на первый регистр 21 с информационных входов устройства производится при наличии сигнала на управляющем входе первого регистра 21, связанном с первым управляющим входом устройства., Одновременно сигнал с первого управляющего входа устройства через третий информационный вход второго элемента И-ИЛИ 7 воздействует на вход второго одновибратора 15, который по переднему фронту входного сигнала формирует на инверсном выходе сигнал обнуления с уровнем 0, устанавливающий счетчик 12, первый 10, второй 9, третий 13 и четвертый 14 триггеры в нулевое состояние.После записи информации на первый регистр 21 производится запись числа ад +аина второй регистр 22Тс информационных входов устройства,где 1 ц - требуемая длительность выходного задержанного импульса,Запись информации на второй регистр 22 с информационных входов устройства производится при наличии сигнала на управляющем входе второго регистра 22, связанном с вторым управляющим входом устройства.Выходные сигналы генератора 1(фиг. 2, а) представляют собой импульсы длительностьюи следующие2со скважностью, равной два. При поступлении на третий управляющий входустройства входного импульса(фиг. 2, в), который необходимо задержать, срабатывает первый 2 иливторой 5 элементы И-НЕ, которые устанавливают соответственно первый 10или второй 9 триггеры в единичноесостояние. Срабатывание первого 2 иливторого 5 элементов И-НЕ производитсяв зависимости от того, как расположен передний фронт входного импульсапо отношению к импУльсной последовательности генератора 1. Если передний фронт входного импульса совпадает с уровнем 0 выходной импульсной последовательности генератора 1,то срабатывает второй элемент И-НЕ 5и второй триггер 9 устанавливаетсяв единичное состояние,Рассмотрим работу предлагаемогоустройства в случае поступления вход.ного импульса (фиг. 2, в), переднийфронт которого совпадает с уровнемвыходной импульсной последовательности (фиг. 2, а) генератора 1. Припоступлении такого входного импульса(Фиг. 2, д и е). Уровень 0 инверсного-выхода первого триггера 10 блоки.рует срабатывание второго элементаИ-НЕ 5 и поддерживает второй триггер9 в обнуленном состоянии. С прямоговыхода первого триггера 11 на первыйуправляющий вход первого элементаИ-ИЛИ 3 поступает разрешающий уровень 01, Поэтому импульсная последовательность с выхода инвертора 4(Фиг. 2, б) через первый элемент ИИЛИ 3 (Фиг. 2, ж) поступает на счетный вход счетчика 12 и начинается 15 отсчет длительности и времени задержки входного импульса.Таким образом, начало отсчета длительности и времени задержки входного импульса в предлагаемом устройстве 20 производится через время, равное полупериоду импульсной последовательнос. ти генератора 1.Счетчик 12 изменяет свое состояние по переднему фронту входного импульса, поступающего на его счетный вход. Выходы счетчика 12 соединены с первой группой, информационных входов блока 16 сравнения и с входами первого 17 и второго 18 дешифраторов. Птрвый 17 и второй 18 дешифраторы настроены на значения выходов счетчи- ка 12,ф соответствующих минимальной и максимальной длительности входных импульсов. Если длительность входного импульса, поступающего на.третий управляющий вход устройства, меньше минимальной длительности, то счетчик 12 не досчитает до значения, соответствующего минимальной длительности входного импульса, первый дешифратор 40 17 не срабатывает и через элемент ИЛИ 19 не запустит четвертый триггер 14, инверсный выход которого будет находиться в состоянии 1 По заднему фронту входного импульса. первый 45 одновибратор 6 Формирует короткий импульс, воздействующий на первый информационный вход второго элемента И-ИЛИ 7, управляющий вход которого, связанный с инверсным выходом четвер того триггера 14, находится в состоянии 1. Второй элемент И-ИЛЙ 7 срабатывает и воздействует на второй одновибратор 15, который по переднему Фронту входного сигнала ФормиРует 55 на инверсном выходе сигнал с уровнем 0, обнуляющий первый 10 или второй 9 триггеры и счетчик, 12 и подтверждающий нулевое состояние третьего 13 и четвертого 14 триггеров.Устройство программируемой задержки импульсов готово для приема следующего входного сигнала. Если длительность входного импульса, поступающего на третий; управляющий вход 65 устройства больше максимальной длительности, то счетчик 12 последовательно проходит значения, соответствующие минимальной и максимальнойдлительности входного импульса, ипоследовательно срабатывают первый17 и второй 18 дешифраторы. Сигналот срабатывания первого дешифратора17 через элемент ИЛИ 19 воздействует на счетный вход четвертого триггера 14 и по переднему фронту устанавливает его в единичное состояние.При срабатывании второго дешифратора18 четвертый триггер 14 вновь переходит в обнуленное состояние, прикотором его инверсный выход находится в единичном состоянии. По заднемуфронту входного импульса первый одновибратор 6 формирует короткий импульс, воздействующий на первый инФормационный вход второго элементаИ-ИЛИ 7, управляющий вход которого,связанный с.инверсным выходом четвертого триггера 14, находится в состоянии 1, Второй элемент И-ИЛИ 7срабатывает и воздействует на второйодновибратор 15, который по переднемуфронту входного сигнала формируетна инверсном выходе сигнал с уровнем0. обнуляющий первый 10 или второй 9 триггеры и счетчик 12 и подтверждающий нулевое состояние третьего 13 и четвертого 14 триггеров. Устройство программируемой задержки импульсов готово для приема следующего входного сигнала, Если дли-.тельность входного импульса, поступающего на третий управляющий вход устройства., находится в пределах ниж.него и верхнего допусков длительности, то с окончанием входного импульса в момент формирования первым одновевибратором 6 короткого импульса чет-ртый триггер 14 находится в единичном состоянии, Управляющий вход вто-рого элемента И-ИЛИ 7, связанный с инверсным выходом четвертого триггера 14 находится в нулевом состоянии, второй элемент И-ИЛИ 7 не срабатывает и не запустит второй одновибратор 15.Первый 10 или второй 9 триггеры.не обнуляются, и счетчик 12 продолжает отсчитывать время задержки входного сигнала, значение которого соответ-ствует коду числа, записанного на первый регистр 21,1 Блок 16 сравнения производит сравнение значений выходов счетчика 12 с выходами коммутатора 20, который осуществляет подклю. чение выходов первого регистра 21 при наличии уровня 1 на управляющем входе или выходов второго регистра 22 при. наличии уровня 0 на управляющем входеУровень 1 управляющего входа коммутатора 20, соединенного с инверсным выходом третьего триггера 13, соответствует обнуформула изобретения ленному состоянию третьего триггера13, а уровень0- единичному. состоянию триггера 13, поэтому при обнуленном третьем триггере 13 к второйгруппе информационных входов блока16 сравнения через коммутатор 20 5всегда подключены выходы первого регистра 21, а при запущенном третьемтриггере 13 - выходы второго регистра 22. При сравнении значений выходов счетчика 12 со значениями выходов первого регистра 21, соответствующих времени задержки входного импульса, блок 16 сравнения вырабатывает сигнал (фиг. 2, з), по заднемуфронту которого третий тРиггер 13 15устанавливается в единичное состояние (фиг. 2, и) и на выходе устройства начинает формироватЬся выходнойсигнал. После перехода третьего триггера 13 из нулевого состояния в единичное к второй группе информационных.входов блока 16 сравнения через коммутатор 20 подключаются выходы второго регистра 22, определяющего длительность выходного задержанного импульса,5При сравнении значений выходы счетчика 12 со значениями выходов второгорегистра 22 блок 16 сравнения вырабатывает сигнал (фиг. 2,з),по заднемуфронту которого третий григгер 13устанавливается в нулевое состояние(фиг. 2, и) .Таким образом, на выходе предлагаемого устройства формируется импульс,время задержки и длительность которого определяется информацией, пред- З 5варительно записанной соответственнов первый 21 и второй 22 регистры,При переходе третьего триггера 13из единичного состояния (фиг. 2,и)его инверсный выход изменяет свое 40состояние с нулевого на единичноеИзменение состояния инверсного выхода третьего триггера 13 с нулевогона единичный через второй информационный вход второго элемента И-ИЛИ 7,воздействуя на второй одновибратор 15,который формирует на инверсном выходе сигнал с уровнем 0, обнуляющимервый 10 или второй 9 триггеры ичетчик 12 и подтверждающий нулевоесостояние третьего 13 и четвертого 14триггеров.Устройство программируемой задерж.ки импульсов готово для приема слеДующего вхОДНОГО сиГнала, В случаенеобходимости изменения величин задержки и длительности выходных импульсов относительно входных выходной импульс обрабатывается центральным блоком управления и после егоокончания производится запись инфор- фмации на первый 21 и второй 22 регистры, устанавливая новые значениявеличины задержки и длительности выходного импульса относительно входно.го,65 Введение в предлагаемое устройство программируемой задержки импульсов двух одновибраторов, двух дешифраторов, блока сравнения, коммутатора, элемента ИЛИ и второго элемента И-ИЛИ позволяет по сравнению с известным формировать выходной задержанный импульс определенной длительности только в ответ на входной импульс, длительность которого соответствует нижнему и верхнему пределам допуска длительности входного импульса, что значительно повышает надежность работы предлагаемого устройства программируемой задержки импульсов, и исключает ложное срабатывание устроств обработки информации, в которых используется предлагаемое устройство программируемой задержки импульсов. устройство программируемой задержки импульсов, содержащее генератор, счетчик, два. регистра, четыре триггера, два элемента И, два элемента И-НЕ, элемент И-ИЛИ и инвертор, вход которого соединен с выходом; генератора, с первым входом первого элемента И-НЕ и с вторым информационным входом элемента И-ИЛИ, а выход - с первым информационньм входом элемента И-ИЛИ и с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с третьим управляющим входом устройства и с вторым входом первого элемента И-НЕ, третий вход - с первым входом второго элемента И и с инверсным выходом первого триггера, а выход - с входом записи второго тригге ра, обнуляющий вход которого соединен с выходом второго элемента И, прямой выход - с вторым управляющим входом элемента И-ИЛИ, а инверсный выход - с первым входомпервого элемента И и с третьим входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом записи первого триггера, обнуляющий вход которого соединен с выходом первого элемента И, а прямой выход - с первым управляющим входом элемента И-ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, обнуляющий вход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и с Обнуляющим входомтретьего триггера, прямой выход кото рого соединен с выходом устройства, первый и второй управляющие входы устройства соединены соответственно с управляющими входами первого и второго регистров, информационные входы которых соединены с информационными входами устройства, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, в него введены два одновибратора, два дешифра 11121001456тора, блок сравнения, коммутатор,элЕмент ИЛИ и второй элемент И-ИЛИ,первый информационный вход которогочерез первый одновибратор соединен стретьим управлякицим входом устройства, второй информационный вход - с 5инверсным выходом третьего триггераи с управляющим входом коммутатора,третий информационный вход - с управляющим входом первого регистра,выход - через второй одновибратор с 10обнуляющими входами счетчика и четвертого триггера, а управляющий входс инверсным выходом четвертого триггера, счетный вход которого соединенс выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго дешифраторов, входы которых соединены с выходами счетчика и с первой группой информационных входов блока сравнения, выход которого соединен со счетным входом третьего триггера, а вторая группа информационных входовс выходами коммутатора, первая и вторая группы информационных входов которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 875608, кл. Н 03 К 5/1 53, 13, 02.80.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3217284/18-24,кл. Н 03 К 5/153, 11.06.82.1001456 Ржиииервпора 1 ююид9 оюора У ЮкоЯюй июужг Юайдюгроого юглюаюУ-ФЕ Г Прююио адлера ео врое егра й ЮЬроюФмаюгрюгоего юмодмгюенлЫ-ай г.г остави:ель А ехред Т.фанта ректор В, Бут р Н. Ковалев акт 4 4 7 Подписноемитета СССткрытий наб., д. ТираРосупо делам035, Москва,аказ арственного. ко зобретений и о Ж, Раушская 4/ иа аоо лба фабне нияз жид юоРюд ло мр ира О Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4