Устройство для формирования последовательностей импульсов

(21 (22 (46 (72ОО первыхоСОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ( ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ, содержащее генератор импульсов, блок управления, двоичный счетчик, первый запоминающий блок, блок ввода данных,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения динамического диапазона формируемых последовательностей импульсов и функциональных возможностей, в него введены второй запоминающий блок, делитель частоты,первый и второй коммутаторы, первыйи второй элементы ИЛИ, цифроаналоговый преобразователь, амплитудный демодулятор и дешифратор, причем первый выход генератора импульсов подключен через последовательно соединенные делитель частоты, первый коммутатор и первый элемент ИЛИ квому входу двоичного счетчика,ды которого подключены к первым входам запоминающих блоков и через дешифратор к входам второго коммутатора, выход которого через второй элемент ИЛИ соединен с вторым входомдвоичного счетчика, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с первымвыходом блока управления, второй выход которого подключен ко второмувходу делителя частоты, третий выход блока управления соединен свходами "Запись-считывание" первогои второго запоминающих блоков, вторыевходы второго запоминающего блока подключены к группе выходов блока вводаданных, первый выход которого соединен с вторым входом первого элементаИЛИ, второй выход блока ввода данныхсоединен с входом первого запоминающего блока, выход которого подключен к первому входу амплитудного демодулятора, второй вход которогочерез цифроаналоговый преобразовательсоединен с выходами второго запоминающего блока,при этом вход блока вводаданных соединен с входом блока управления и с вторым выходом генератора импульсов.1182Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для программного изменения длительности, частоты и амплитуды импульсов при формировании пери одических последовательностей импульсон.Целью изобретения является расширение динамического диапазона формируемых последовательностей им О пульсов и функциональных воэможностей устройства за счет формирования последовательностей с заданной длительностью и амплитудой,На фиг, 1 изображена функциональ ная схема устройства для формирования последовательностей импульсов; на фиг, 2 и 3 - функциональные схемы блока ввода данных и блока управления соответственно(применительно для щ ручного набора и ввода информации н устройстве). Устройство для формирования последовательностей импульсов содержит (фиг. 1) генератор 1 импульсов,блок 2 ввода данных, двоичный счетчик 3, блок 4 управления, запоминающий блок 5, элемент ИЛИ 6, запоминающий блок 7, делитель 8 частоты,коммутатор 9, цифроаналоговый преобразователь 10, амплитудный демодулятор 11, дешифратор 12, коммутатор13 и элемент ИЛИ 14, причем одинвыход генератора 1 через последовательно включенные делитель 8 частоты,коммутатор 9 и элемент ИЛИ 6 соединен с входом двоичного счетчика 3,выходы которого подключены к входамзапоминающих блоков 5 и 7 и к входам 4 Одешифратора 12, выход которого черезкоммутатор 13 и элемент ИЛИ 14 подключен к входу двоичного счетчика 3,другой выход генератора 1 подключенк блоку 4 управления и блоку 2 ввода данных, выходы которого соответственно соединены с входом элементаИЛИ 6, входом запоминающего блока 5и входами запоминающего блока 7, выходы которого через цифроаналогоныйпреобразователь 10 соединены с входом амплитудного демодулятора 11,другой вход которого соединен с выходом запоминающего блока 5, выходыблока 4 управления соединены соответственно с делителем 8 частоты,элементом ИЛИ 14 и входом запоминающих блоков 5 и 7,638Амплитудный демодулятор 11 (фиг. 1) устройства служит для фазочувствительного выпрямления ампли" тудных значений формируемых последовательностей импульсов заданной длительности и амплитуды и состоит иэ операционного усилителя 15, охваченного отрицательной обратной связью с помощью резистора 16, инвертирующий и неиннертирующий входы операционного усилителя . 15 через соответствующие резисторы 17 и 18 соединены с выходом цифроаналогового преобразователя 10, а неинвертирующий вход дополнительно через нормально разомкнутый ключ 19 соединен с общей шиной, вход управления ключа 19 является управляющим входом амплитудного демодулятора 11.Блок 2 ввода данных (фиг. 2) содержит цифровую наборную линейкудля набора в дноичном коде амплитудных значений формируемых импульсов в заданной последонательности и ввода указанной информации (2 2") н запоминающий блок 7 и состоящую из тумблеров 20 и 0-триггеров 21 а также тумблер 22 с 0-триггером 23 для набора знака формируемых амплитудных значений в виде логического "0" или "1" и ввода в запоминающий блок 5, кнопку 24 и 0-триггер 25 для подачи одиночных импульсов черезэлемент ИЛИ 6 на вход счетчика 3 (при ручном вводе информации в блоки 5 и 7), входы "Установка 0" и"Установка 1" всех 0-триггеров 21, 23 и 25, а также один из нормальнозамкнутых контактов тумблеров 20, 22 и кнопки 24 объединены между собой и соединены с общей шиной, другим нормально. замкнутым контактомкаждый из тумблеров 20, 22 и кнопка 24 соединены с информационнымвходом соответствующего 0-триггера (21, 23 и 25) и через резисторы 26 - с высоким уровнем напряжения, соответствующим уровню "логической 1", выход каждого иэ 0-триггеров подключен к соответствующему входу бло". ка 27 индикации, выполненному, например, на светодиодах, входы синхронизации всех 0-триггеров 21, 23 и 25 объединены между собой и подключены к выходу генератора 1 импульсов.С помощью блока 2 производится подготовка исходных данных формирования последовательностей импульсов10 различной длительности и амплитудыдля ввода этих данных в блоки 5 и 7.Блок 4 управления (фиг. 3) служитдля управления работой устройствав режимах записи и считывания информации и включает в себя кнопки 28и 29 (нЗапись-считывание" и "Сброс" )тумблер 30 (" Пуск" ) и соответствующие им Р-триггеры 31, 32 и 33, входы "Установка 0" и "Установка 1"которых, а также один из нормальнозамкнутых контактов кнопок 28, 29и тумблера 30 объединены между собойи подключены к общей шине, другимнормально замкнутым контактом каждая из кнопок 28 и 29 и тумблер ЗЬподключены к информационному входусоответствующего Р-триггера 31, 32и 33 и через резистор 34 - с высокимуровнем напряжения, соответствующим 20уровню "логической 1" (величина резисторов 26 и 34 блоков 2 и 4 выбирается, исходя из типов используе,мых в этих блоках Р-триггеров), входы синхронизации всех Р-триггеров 31, 25,32 и 33 блока 4 объединены между собой и подключены к выходу генератора 1 импульсов.Для устранения дребезга контактов,возникающего при срабатывании тумблеров 20, 22 и 30 и кнопок 24, 28 и29, на первом выходе генератора 1 импульсов формируются импульсы большойскважности 8 ( 8 =100-150) с частотой(Г) значительно меньшей Возможной 35частоты дребезга (Г) контактов, т.е,Г 2 Сс Г , а так как частота Г составляет порядка 100-200 Гц, то частотаЕ выбирается равной нескольким десяткам герц, 40В исходном состоянии за счет присутствия на информационных входахвсех Э-триггеров 21, 23, 25, 31, 32и ЗЗ уровня "логического 0" последние также находятся в нулевом состоянии,Емкость счетчика 3 определяетсямаксимальным числом тактов в формируемых последовательностях импульсов.Так, например, при максимальной длительности последовательности в 256тактовых импульсов емкость счетчика 3составит восемь двоичных разрядов.Частота импульсов на втором выходе генератора 1 выбирается, исходя 55иэ требуемой максимальной частотытактовых импульсов в формируемойпоследовательности. Деление частоты импульсов с второго выхода генерато- ра 1 осуществляется делителем 8, который включает в себя последовательно соединенные триггеры (не показаны), выходы которых являются одновременно и выходами делителя 8 частоты.Выбор требуемой частоты тактовых импульсов в формируемой последователь. ности осуществляется с помощью коммутатора 9, в качестве которого в устройстве может быть использован, например, механический переключатель.В исходном состоянии все триггеры делителя 8 частоты блокированы уровнем логического 0 с второго выхода блока 4 управления по входам "Установка 0", которые объединены между собой и подключены к стробирую-щему входу делителя 8.С помощью дешифратора 12 длительность прохождения формируемой последовательности импульсов может быть, при необходимости, уменьшена, например, с 256 тактовых импульсов до . Выбор соответствующего числа тактовых импульсов в формируемой последователь. ности осуществляется с помощью коммутатора 13, в качестве которого может быть использован, например, электронный коммутатор.В исходном состоянии на выходах всех блоков устройства, за исключением выходов генератора 1 импульсов, присутствуют уровни "логического 0". Коэффициент передачи амплитудного демодулятора 11 выбирается равным единице при работе операционного усилителя 15 как в инвертирующем, так и в неинвертирующем режимах, для чего величины резисторов 16 и 17 выбираются равными между собой, а величина резистора 18 выбирается равной половине одного из них. Устройство работает в двух режимах: в режиме набора и ввода информации в запоминающие блоки 5 и 7 и в режиме вывода информации. В обоих случаях устройство может работать как в ручном, так и в автоматическом режимах.При нажатии кнопки 29 блока 4 управления на информационном входе Р-триггера 32 появляется высокий уровень напряжения, по которому первым же синхрониэирующим импульсом с выхода генератора 1 импульсов Р-триг- о.остин ци.,Сформироваццыи таким образомимпульс ца выходе блока 4 управлениячерез элемент ИЛИ 14 устанавливаетсчетчик 3 по входуУстановка Ов цулевое состояние, После появлениясигнала на выходе 1)-триггера блока 2,оц через элемент ИЛИ б поступает надвоичный счетчик 3, который изменяетсвое состояние ца единицу, и ца еговыходах Формируется двоичный код,поступающий на адресные входы блоков 5 и 7, Лалее с помощью тумблеров 20 и 24 блока 2 ввода данных нсоответствии с формируемой последовательностью импульсов заданных амплитуд и длительностей производитсяФормирование двоичного кода, соответствующего амплитудному значениюимпульса формируемой последовательности и на этом интервале и соответствующего ему знака (с помощью кнопки 24). При этом уровню "логической 1" соответствует разомкнутое сос.тояние контактов указанных тумблеров 20, а уровню "логического 0"их замкнутое состояние. Замкнутымконтактам тумблера 24 соответствует положительное значение формируемой амплитуды (уровень логического 0" ца втором выходе блока 2 вводаданных), а разомкнутым контактам(уровень "логической 1") отрицательное значение Формируемой амплитудына данном такте записи информации,После установления тумблеров 20и 24 в указанные состояния в соответствии с формируемой амплитудой импульса (и его знаком) ца данном такте преобразования на выходе блока 2ввода данных Формируется уровень"логической 1", по переднему фронтукоторого в запоминающие блоки 5 и 7записывается соответствующая информация с второго и дополнительныхвыходов (2 ф 2 ) блока 2 ввода данных Контроль положения тумблеров20, 24 и кнопки 22 осуществляется позагоранию соответствующих светодио- .дов блока 27 индикации. При этом загЬранию светодиода соответствуетприсутствие уровня "логической 1"на соответствующем входе блока 27 индикации. При отпущенной кнопке 22, что соответствует режиму "Считывание"информации, ца выходе О-триггера 23 и блока 2 присутствует импульс логического 0, которым производит. ся считывание введенной информации с запоминающих блоков 5 и 7 на данном такте преобразования с выхода устройства,После отпускация кнопки 28 В-триг. гер 31 устанавливается в исходцое (нулевое) состояние, и после нажатия кнопки 22 на выходе 0-триггера 23 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 6 поступает на двоичный счетчик 3, который вновь изменяет свое состояние ца единицу, и ца его выходе Формируется код адреса для записи информации в запомицающие блоки 5 и 7 на следующем такте Формируемой последовательности. После этого вновь производится набор с помощью тумблеров 20 двоичного кода, соответствующего амплитуде формируемой последовательности, а также соответствующего этой амплитуде знака с помощью установки тумблера 24 в разомкнутое состояние, соответствующее Формированию на выходе О-триггера 25.По окончании последнего такта записи информации в запоминающие блоки 5 и 7 нажимают кнопку 29 "Сброс" блока 4 управления, и сформированным при этом уровнем логической 1" с выхода Р-триггера 32 двоичный счетчик 3 через элемент ИЛИ 14 обнуляется. На этом заканчивается режим. набора и ввода исходной информации Формируемой последовательности импульсов в запоминающие блоки 5 и.7.По окончании ввода информации в запоминающие блоки 5 и 7 для последнего такта заданной последовательности импульсов производится установка тумблеров блока 2 ввода данных в исходное состояние, а также подготавливается устройство к работе в режиме автоматического вывода сФормированной последовательности импульсов заданной длительности и амплитуды, для чего устанавливаются в соответствующие положения коммутаторы 9 и 13,При включении тумблера 30 его контакты размыкаются, и по синхроимпульсу с выхода генератора 1 им-пульсов 0-триггер 33 устанавливается в единичное состояние, при котором уровнем "логической 1" с выхода блока 4 управления по стробирующему входу делителя 8 частоты снимается блокировка его триггеров, которые включаются в режим последовательного деления частоты импульсов, поступающих на его вход с выхода генератора 1 импульсов. С учетом выбранного коэффициента деления частоты импульсы с соответствующего выхода делителя 8 через коммутатор 9 и элемент ИЛИ 6 поступают на счетный вход двоичного счетчика 3, на выходе которого в соответствии с поступающими тактовыми импульсами начинает формироваться двоичный код для считывания записанной информации из соответствующих ячеек запоминающих блоков 5 и 7.Так как при этом на выходе блока 4 управления присутствует уровень н илогического 0 , что разрешает считывание информации из запоминающих блоков 5 и 7, то на выходах последних в соответствии с адресными кодовыми комбинациями двоичного счетчика 3 будут формироваться последовательности импульсов заданных амплитуд (на выходах запоминающего блока 7), а также их длительностей и знаков.Из кодовых комбинаций, формируемых на выходах запоминающего блока 7в цифроаналоговом преобразователе 10 производится преобразование входного двоичного кода в соответствующую выходную аналоговую величину одного знака, которая поступает на вход амплитудного демодулятора 11,В амплитудном демодуляторе 11 в соответствии с сигналами управления, поступающими с выхода запоминающего блока 5, входная аналоговая последовательность импульсов одного итого же знака (в рассматриваемом примере положительного знака) преобразуется в требуемую последовательностьимпульсов заданной длительности,амплитуд и их знаков.Так как отрицательным значениемамплитуд формируемой последователь ности импульсов соответствует уровень "логической 1" с выхода запоминающего блока 5, то при поступлении последнего на управляющий вход.ключа 19 производится подключение 15 инвертирующего входа операционногоусилителя 15 к общей шине и переключение режима работы его с неинвертирующего на инвертирующий без изменения коэффициента передачи,равно го единице.На выходе операционного усилителя 15 при этом в соответствии с тактовыми импульсами с выхода коммутатора 9 будет формироваться требуемая 25 последовательность заданных длительностей, амплитуд и знаков. При совпадении выходного двоичного кода дешифратора 12 с ранее выбранным кодом коммутатора 13, что соответствует моменту окончания длительности формирования выбранной последовательности импульсов, на выходе последнего формируется уровень "логической 1", которым через эле-. мент ИЛИ 14 счетчик 3 обнуляется, и цикл формирования заданной последовательности импульсов повторяется аналогично описанному.Останов цикла формирования последовательности импульсов в режиме автоматического вывода информации осуществляетсяустановкой тумблера 30 блока 4 управления в исходное состояние.1182638 6118/54 Тирак 871ВНЮЕИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб. ПодписноеСР а тент", г. Уагород, ул. Проектная,Составитель Б. Кириллов едактор М. Бандура Техред О.Неце Корректор О. Луговая