Устройство для расширения временных интервалов

10 15 20 25 30 5055 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, з частности, в системах автоматизации и управления экспериментом,Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства за счет обеспечения рас-.ширения длительности импульсов, атакже возможности внешнего управления входной последовательностью импульсов.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для расширения временных интервалов на фиг,2и 3 - временные диаграммы, поясняющие .работу устройства.Устройство для расширения временных интервалов содержит входную шину 1, шину 2 управления, выходную;шину 3, регистр 4, элементы И 5, 6,формирователь 7 импульсов, элементНЕ 8, элемент И 9, счетные триггеры10, 11, генератор 12 импульсов, эле мент И 13, делитель 14 частоты, элементы И 15-17., элемент ИЛИ 18, элемент 19 задержки, счетчик 20 импульсов, элемент ИЛИ 2 1, элементы И 22. -24, формирователь 25, элементыИЛИ 26, 27, блок 28 начальной установки,Выход элемента ИЛИ 27 соединен свыходной шиной 3, а первый вход под, ключен к выходу элемента И 22, первьп.вход которого соединен с выходомтриггера 10 и первым входом элементаИ 15, выхоц которого подключен к суммирующему входу счетчика 20 импульсов, а второй вход соединен с выходом генератора 12 импульсов и первымвходом элемента И 13, выход которого через делитель 14 частоты подключен к вычитающему входу счетчика20 импульсов, выходы которого черезэлемент ИЛИ 21.соединены с первымвходом элемента И 24, выход элементаНЕ 8 подключен к первому входу элемента И 9. прямой и инверсный выхо-.ды триггера 11 соединены соответственно с вторым входом элемента И 13и К-входом триггера 10, а К-входтриггера 11 подключен к первым входам элементов И 24, 23, выход элемента И 23 соединен с одним из входов элемента ИЛИ 26, другой входкоторого через шормирователь 25 импульсов подключен к выходу элементаИ 24, а выход соединен с вторым1 входом элемента ИЛИ 27, третий входкоторого подключен к выходу элемента И 5, первый вход которого соединен с первым входом элемента И 6 ивходной шиной 1, а второй вход подключен к первому выходу регистра 4,входы которого соединены с шиной 2управления, а второй выход подключен .к вторым входам элементов И 6,9,выход элемента И 6 соединен с первымвходом элемента И 16, через формирователь 7 импульсов . - с первым входом элемента И 17, второй вход которого подключен к второму входу элемента И 24, третьему выходу регистра 4 и входу элемента НЕ 8, а выходсоединен с первым входом элементаИЛИ 18, выход которого подключен ксчетным входам триггеров 10 11 ичерез элемент 19 задержки - к второму. входу элемента И 22, второйвход элемента ИЛИ 18 соединен с выходом элемента И 16, второй вход которого подключен к выходу элементаИ 9 и второму входу элемента И 23,Устройство работает следуюЩимобразом,Сначала, при включении питания,блок 28 приводит в исходное положениерегистр 4, реверсивный счетчик 20 исчетные триггеры 10, 11. В результате в исходном состоянии на всех выходах .регистра 4, реверсивного счетчика 20 и прямых выходах триггеров 10 11 - логические нули, Сигнал с.выхода генератора 12 импульсов не проходит ни на суммирующий вход реверсивного счетчика 20, .ни на входделителя 14.частоты, так как на первом входе элемента И 15 и втором входе элемента И 13 имеются логические нули. С выхода элемента ИЛИ 2 1 поступает логический нуль на первые . входы элемента.И 23, элемента И 24 и на К-вход триггера 11,С помощью трехразрядного регистра 4 производится организация режимов работы,1, При занесении в регистр 4 кода 011 происходит расширение временно" гоинтервала импульсов. На фиг. 2 представлены временные диаграммы работы устройства в данном режиме. На втором входе элемента И 5 - логичес" кий ноль, на втором входе элементаИ 6 - логическая единица и на входе элемента НЕ 8 - логическая единица,соответственно на выходе элементаНЕ 8 - логический ноль и на выходе элемента И 9 - логический ноль, который поступает на второй вход элемента И 16 и на второй вход элемента И 23. Логическая единица, присутствующая на входе элемента НЕ 8, подается на второй, вход элемента И 17 и на второй вход элемента И 24. На выходе элемента ИЛИ 18 - логический 1 О ноль, который присутствует на входе элемента 19 задержки и на счетных входах триггеров 10, 11.Пусть теперь на объединенные входы элементов И 5 и 6 поступает 15 импульс, фиксирующий начало временного интервала (фиг. 2 а), Этот импульс поступает на выход только элемента И 6, поскольку на втором входе элемента .И 5 стоит запрет - ло гический ноль с первого выхода регистра. С выхода элемента И 6 импульс поступает на вход формирователя 7 импульсов и на первый вход элемента И 16. С выхода формирователя 25 7 импульсов короткий импульс поступает на первый вход элемента И 17, но, поскольку на втором входе элемента И 17 - логическая единица, а на втором входе элемента И 16 - ло- . 30 гический ноль, то на выходе элемен" та ИЛИ 18 появляется короткий импульс пришедший с выхода элемента И 17,С выхода элемента ИЛИ 18 короткий импульс (фиг, 2 в) поступает на вход35 . элемента 19 задержки и на счетные входы триггеров 10., 11. Счетный триггер 10 срабатывает по переднему Фронту импульса, а счетный триггер 11 - по срезу импульса. 40По переднему фронту первого входного импульса срабатывает счетный триггер 10. На его прямом выходе появляется логическая единица (фиг 2 д), поступающая на первый вход элемента И 22, разрешая прохождение задержанного (задержка должна быть больше времени переключения триггера 10) первого входного импульса (фиг. 2 г) через элемент И 22 (фиг, 2 е) и элемент ИЛИ 27 на выходную шину устройства 3 (фиг. 2 л), фиксируя тем самым начало отсчета преобразованного входного сигнала, С этого момента с выхода генератора 12 импульсов поступают импульсы частоты Й через элемент И 15 и на суммирующий вход счетчика 20. По срезу первого входного импульса счетный триггер 11 не срабатывает, посколькуна его установочном входе в ноль ещенаходится логический нуль с выходаэлемента ИЛИ 21 (задрржка на времяпереключения элементов 10, 15, 20,2 1, срабатывающих друг за другом,больше,.чем длительность импульсана счетных входах триггеров), а установочный вход триггера являетсяприоритетным. И лишь только с записьюпервого импульса в реверсивный счетчик 20 на выходе элемента ИЛИ 21появляется логическая единица(фиг. 2 и), разрешая работу счетноготриггера .11 по счетному входу, этаединица поступает также на первыевходы элементов И 23, 24, По переднему фронту второго входного импульса счетный триггер 10 перебрасывается.в нулевое состояние, тем самымзапрещая прохождение импульсов насуммирующий вход счетчика 20, и запрещает прохождение второго входногоимпульаа на выходную шину устройства,За это время в реверсивном счетчике 20 зафиксировано число импульсов И = Го акПо срезу второго импульса срабабывает счетный триггер 11, при этомна его прямом выходе появляется сигнал логической единицы (фиг. 2 ж),поступающий на второй вход элементаИ 13, а на инверсном выходе - сигналлогического нуля, который поступаетна К-вход триггера 10, запрещая темсамым переброс триггера до концапреобразования входными сигналами.Теперь импульсы с генератора 12 поступают через элемент И 13 на делитель14 частоты, На вычитающий вход реверсивного счетчика 20 при этом начинают поступать импульсы с частотойЕоЕ = - . эти импульсы продолжают поступать до тех пор, пока реверсивный счетчик 20 не возвратится в исходное нулевое состояние. Тогда на выходе элемента ИЛИ 2 1 появляется логический ноль, поступающий на установочный вход в ноль счетного триггера 11, переводя его в нулевое состояние. При этом логический ноль на прямом выходе триггера 11 запрещает прохождение импульсов на вход делителя 14 частоты, а логическая единица на инверсном выходе поступает на К-вход триггера 10., тем самым разрешает его работу35 40 45 50 55 5 1 по счетному входу в следующем цикле Кроме того, логический перепад с единицы в ноль на выходе элемента ИЛИ 21 поступает на вход формирователя импульсов 25 через элемент И 24. На выходе формирователя импуль сов 25 появится узкий импульс, поступающий через элемент ИЛИ 26 (фиг. 2 к) и элемент ИЛИ 27 на выходную шину устройства 3, фиксируя конец формирования расширенного временного интервала. Таким образом, из счетчика 20 вычитается число им- пульсов 1ф гЕ 1 ВЫх 1" Ьыхих + 3 Вк - ТИХ (1 с + 1) .тогдадым 1 ВхВ 1фгде 5"ы - длительность расширенноговременного интервала.2. При занесении в регистр 2 кода 010 происходит расширение длительности входного импульсаНа фиг.З, представлены временныедиаграммы работы устройства в. этомрежиме. При этом йа втором входеэлемента И 5 - логический ноль, навтором входе элемента И 6 и на пер, вом входе элемента И 9 - логическая1,единица и на входе элемента НЕ 8- логический нуль, на выходе НЕ 8логическая единица, таким образом,на выходе элемента И 9 также логическая единица, поступающая на второйвход элемента И 23 и на второй входэлемента И 16, Логический ноль,присутствующий на третьем выходерегистра (выход элемента НЕ 8),поступает на второй вход элемента И 24и на второй вход элемента И 17.В результате через элемент И б(фиг. Зб), И 16, ИЛИ 18 на входеэлемента 19 задержки (фиг, Зг) и насчетных входах триггеров 10, 11 появляется первый импульс из входнойпоследовательности импульсов(фиг. Зв), поступающей на объединенные входы элементов И 5 и 6 (фиг.Зг).,По переднему фронту этого импульсасрабатывает счетный триггер 10(фиг. Зд) . С появлением единицы наего прямом выходе появляется логи.ческая единица на, выходной шине устройства 3 (фиг. 3 л). Реверсивныйсчетчик 20 начинает работать в ре 406561 6 жиме суммирования, С появлением первой единицы на выхода реверсивногосчетчика 20 логическая единица появляется на выходе элемента ИЛИ 21(фиг.З и) и через элемент И 23, элемент ИЛИ 26 (фиг. Зк) поступает навторой вход элемента ИЛИ 27 и такимобразом на выходную шину устройст 1 р ва 3.По окончании входного импульсапо его срезу срабатывает счетныйтриггер 11 (фиг, Зж), разрешая сигналом логической единицы со своего 15 прямого выхода прохождение импульсовс генератора 12 на вход делителя 14частоты; Сигнал логического нуля синверсного выхода триггера 11 поступает на К-вход триггера 10, сбрасы 2 р вая его в нулевое состояние. Счетчик20 прекращает работу в режиме суммирования и начинает работу в режимевычитания с частотой Г = -. Хотя125 на выходе элемента И 22 (фиг. 3 е)появился логический ноль с перехо. дом счетного триггера 10 в нулевоесостояние, на выходной шине устройства продолжает сохраняться уровень Зр логической единицы за счет. единицы,присутствующей на втором входе элемента ИЛИ 27. Число импульсов, нако 9"ленное в режиме суммирования, равноо ц ВхСчетчик 20 будет вычитать до тех пор, пока на его выходах появятся все нули, тогда на выходе элемента И 21 появится логический нуль, который через элемент И 23, элемент ИЛИ 26, элемент ИЛИ 27 поступит на выходную шину устройства 3, фиксируя тем самым конец формирования расширенного импульса. Кроме того, ноль с выхода эламента ИЛИ 21 сбросит триггер 11 в нулевое состояние и подготовит устройство к следующему циклу.Йо Число вычитаемых импульсов И = -и ффх 1 ф 1тогда ц.в И"ц,бх3. При занесении в регистр 3 кода 100 логическая единица имеется только на втором входе элемента И 5. Поэтому входная последовательность импульсов поступает через элемент И 5 напрямую на второй вход элемента ИЛИ 27 и через него - на .выходную шину устройства 3 без изменений. Приэтом остальная часть схемы устройства в работе участия не принимает.Таким образом, данное устройство позволяет управлять входной последовательностью импульсов - расширение временного интервала, расширение длительности импульсов (изменение скважности) или прохождение на выход устройства беэ изменений. При этом изменение режимов работы устройства может быть произведено автоматически - занесением соответствующего кода из ЭВМ в регистр устройства или вручную " с помощью перемычек и тумблеров. 10 Формула изобретения Устройство для расширения времен ных интервалов, содержащее первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с выходней шиной, а первый входподключен к выходупервого элемента И, первый вход которого соединен 25 с выходом счетного триггера и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к Суммирующему входу счетчика импульсов, а второй вход соединен с выходом генератора импульсов и первым входом третьего элемента И, выход которого через делитель частоты подключен к вычитающему входу счетчика импульсов, выходы которого через второй элемент ИПИ соединены с первым входом четвертого элемента И, а также формирователь импульсов и элемент НЕ, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, от л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены пять элементов И, два элемента ИЛИ, формирователь импульсов, элемент за дерзки, регистр и счетный триггер,прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И и К-входом основного счетного триггера, а К-вход подключен к первым входам четвертого и первого дополнительного элементов И, выход последнего из которых соединен с одним из входов первого дополнительного элемента ИЛИ., другой вход которого через формирователь импульсов подключен к выходу четвертого элемента И, а выход соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ. третий вход которого подключен к выходу второго дополнительного элемента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего дополнительного элемента И и входной шиной, а второй вход подклю.чен к первому выходу регистра, входь которого соединены с шиной управления, а второй выход подключен к вторым входам пятого и третьего дополнительного элементов И, выход последнего из которых соединен с первым входом четвертого дополнительного элемента И и через дополнительный формирователь импульсов - с первым входом пятого дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к второму входу четвертого элемента И, третьему выходу регистра .и входу элемента НЕ, а выход соединен с первым входом второго дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетным входам триггеров и через элемент задержки - к второму входу первого элемента И, при этом второй вход второго дополнительного элемента ИЛИ соединен с выходом четвертого дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к. выходу пятого элемента И и второмувходу первого дополнительного эле- мента И.14 Сб 561 Составите Техред М ь В.Потаповидык Корректор актор М.Цитк а Заказ 3192/4 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 33 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписное омитета СССР открытий ая наб., д, 4/5