Формирователь импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСГВБЛИК 19) (10 А 1)4 НОЗК 50 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ временной техн изводства ника./Под ред.езникова.опедия, 1962.льство СССРК 5/02, 1983,(54)(57)тель ЛЬСО ФОРМИРОВАТЕЛИзобретениеной и импульс использованоной автоматик носится к вычислиежку сЯ ои технике и мож устроиствахв качестве с регулируемои льно запускающегорователя импульс задержкой относи ДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Энциклопедия соки. Автоматизация прпромышленная электроА.И,Берга и В.А.ТрапМ.: Советская энциклАвторское свидетеФ 1190492, кл. Н 03 сигнала и с регулируемым количествомимпульсов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Для достижения поставленнойцели в формирователь импульсов введены элемент И 15, ключ 16, второйтумблерный регистр 17, блок 18 сравнения и счетчик 19. Кроме того, формирователь,импульсов содержит дваР-триггера 1,2, КЯ-триггер 3, группу п элементов И 4, распределитель 8синхроимпульсов, генератор 9 синхроимпульсов, первый тумблерный регистр 13, коммутатор 14, Введение вышеуказанных блоковпозвоЛяет обеспчить дискретно регулируемую задерформируемых импульсов относительнозапускающего сигнала и регулировкуколичества формируемых импульсныхсерий. б ил.Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики в качестве формирователя импульсов с регулируемой задержкоч относительно запускающего сигналаи с регулируемым количествомимпульсов.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей устройства за счет обеспечения дискретно регулируемой задержки Формируемых импульсов относительно запускающего сигнала и регулировки количества формируемых импульсных серий.На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема ключа; на Фиг,3 "- структурная схема тумблерных регистров; на Фиг. 4 - структура блока сравнения; на Фиг. 5 - временные диаграммы работы устройства в режиме задержки формирования импульсов отно- Гсительно запускающего сигнала, прп иположении ключа, соответствуюшем коммутации его первого выхода с первым входом, второго выхода с третьим входом и третьего выхода с пятым входом (положение ключа на фиг,2); коде О"аи,установленном на первом тумблерпом регистре, определяющем номер последнего (ш-ного) из формируемых импульсов одиночной серии: коде К+1)0, установленном па втором тумблерном регистре, определяющем задержку начала Формирования импульсов на выходах устройства (10), (11) и (12) относительно запускающего сигнала на 1 полных циклов работы распределителя синхроимпульсов (8)", на Фиг. 6 - временные диаграммы работы устройства в режиме Формирования К серий распределенных по выходам устройства (10) импульсов, ири положении ключа, соответствующем коммутации его первого выхода. со вторым входом, второго выхода с четвертым входом и третьего выхода с шестым входом," коце 0 шли, установленном на первом тумблерном регистре, определяющем номер последнего (ш-ного) из Формируемых импульсов в последней К-ой серии; коде КО, установленном на втором тумблерном регистре, определяющем количество Формируемых на выходах устройства (10) импульсных серий.Формирователь импульсов содержит Р-триггеры 1 и 2, КБ-триггер 3, группу элементов И 4, выходы 5 и 6 устройства для подключения кнопки запуска, вход 7 устройства для подачи импульсов асинхронной случайной последовательности, распределитель 8 синхроимпульсов,генератор 9 синхроимпульсов, выходы 10 устройства, с которых снимается серия распределенных во времени импульсов, выходы 11 и 12 устройства, с которых снимаются дискретно регулируемые по длительности одиночные разнополярные импульсы, первый тумблерный регистр 13, коммутатор 14, элемент И 15, ключ 16, второй тумблерный регистр 17, блок 18 сравнения, счетчик 19, вход 20 устройства для установки счетчика в "0", элементы И 21 группы 4, тумблеры 22 тумблерных регистров 13 и 17, элементы 23 равнозначности блока сравнения 18, многовходовой элемент И 24 блока сравнения 18, элемент НЕ 25 блока сравнения 18.Причем выход КБ-триггера 3 соединен с Б-входом второго Р-триггера, выход которого подключен к К в вхо первого Р-триггера и первому К-входу КБ-триггера 3, выходы первого Р-триггера 1 подключены к двум разнополярным выходам формирователя, Р в вх второго Р-триггера 2 подключен к общей шине, входы 5 и 6 Формирователя для подключения кнопки запуска соединены соответственно со вторыми 35К- и Б-входами КБ-триггера 3, входформирователя для подачи импульсовасинхронной случайной последовательности подключен к первому 8-входу КБ-триггера 3, выход генератора 9синхроимпульсов подключен ко входураспределителя синхроимпульсов,выходы которого поцключены к третьимвходам и элементов И 21, причем первый выход распределителя 8 синхроимпульсов подключен к С-входу первого Р-триггера, Р-вход которого подкгпочен к первым входам и элементовИ 21, первый выход первого Р-триггера 1 подключен ко вторым входам и 50элементов И 21, выходы которых соединены с выходами 10 устройства иподключены к информационным входамкоммутатора 14, к адресным входам 55которого подключены выходы первоготумблерного регистра 13, выход КЯтриггера соединен с первым входомэлемента И 15 и вторым и третыгмвходами ключа 16, и-ный выход распреде.ителя 8 синхроимпульсон соединенсо вторым входом элеменга И 15,ход которого соединен со счетнымвходом счетчика 19, вход установкинуля которого соединен с дополнительным входом 20 устройства, выходысчетчика 19 соединены с первыми информационными входами блока 18 сравнения, вторые информационные входыкоторой соединены с выходами второго 10тумблерного регистра 17, прямой и инверсный выходы блока 18 сравнения соединены соответственно с первым ишестым входами ключа 16, четвертыйи пятый входы которого соединены 15соответственно с прямым и инверснымвыходами коммутатора 14, первый выход ключа 16 соединен с 0-входом первого Р-триггера 1, второй выход ключа 16 соединен с управляющим входом 20блока 18 сравнения, а третий его выход - с С-входом второго В-триггера.0-триггеры 1 и 2 предназначеныдля формирования импульсных синхронизации входного асинхронного сигнала 25с импульсами генератора 9, а такжедля фиксации моментов начала и окончания формирования импульсных серийна выходах 10 устройства или одиночных импульсов с дискретно регулируемой длительностью на выходах 11 и 12устройства,КЯ-триггер 3 предназначен для подключения кнопки запуска работы устройства, при этом входы 5 и 6 устройства подключены ко вторым К- и Я-входам КЯ-триггера 3, причем вход 5 подключается к контакту, замкнутому с общей шиной при отпущенном положениикнопки, а вход 6 - к контакту, 40замкнутому с общей шиной при нажатом положении кнопки, Первый Я-входКЯ-триггера 3 соединен со входом 7устройства, предназначенным для подачи запускающих импульсов асинхронной случайной последовательности,Группа элементов И 4 предназначена для формирования импульсных серий распределительных во времени по выходам 10 устройства импульсов путем конъюнкции сигналов с выходов распределителя 8 синхроимпульсов, поступающих на третьи входы элементов И 21 группы 4, и управляющих сигналов, поступающих на первые и вторые входы элементов И 21 группы 4 соответственно с первого выхода ключа 16 и пенного выхода 1)-триггера 1. Распределитель 8 синхроимпульсовпредназначен для распределения импульсов, поступающих от генератора 9,но времени по п выходам, в зависимости от номера импульса 1п. Распределитель 8 является стандартнымэлементом импульсной и вычислительной техники.Генератор 9 синхроимпульсов предназначен для формирования непрерывной последовательности синхроимпульсов. Выход генератора 9 соединен совходом распределителя 8 синхроимпульсов,Первый тумблерный регистр 3 предназначен для задания количества распределенных по выходам 10 устройстваимпульсов одиночной или последнейиз формируемых серий, а также для задания дискретной регулировки длительности формируемых на выходах 11, и 12 устройства одиночных импульсов. Выходы первого тумблерного регистра 13 соединены с адресными входами коммутатора 14, Тумблерные регистры 13 и 17 представляют собой элементы записи, хранения и выдачи кодовой информации, н качестве запоминающих элементов н которых используются тумблеры 22. Структурная схема тумблерных регистров 13 и 17 приведена на фиг. 3. Кодирование каждого разряда регистров ссуществляется установкой соответствующего тумблера в положение Вкл. или нОткл".Коммутатор 14 предназначен для выделения последнего (т-ного) импульса в формируемой одиночной или последней из серий, распределенных по выходам 10 устройства импульсон, а также для выделения заданного фронта импульсов с дискретно регулируемой длительностью, выдаваемых с выходов 11 и 12 устройства. Информационные входы коммутатора 14 соединены с выходами элементов И 21 группы, прямой выход коммутатора 14 соединен с четвертым, а инверсный - с пятым входами ключа 16. Элемент И 15 и его связи предназначены для пропускания на счетный вход счетчика 19 синхроимпульсов с п-ного выхода распределителя 8 только после поступления запускающего сигнала, запоминаемого на КЯ-триггере 3,Ключ 16 предназначен для настройки устройства на работу в одном издвух режимов: задержка формированияимпульсов относительно запускающегосигнала или формирование заданногоколичества импульсных серий. Ключ 16представляет собой строенный переключатель тумблерного или галетноготипа, например П 2 Г 3-2 ПЗН, ЦЭ 0,360,016ТУ, или любой другой подобный переключатель на два положения трех направлений. Структурная схема ключа 1610в положении, соответствующем первомуиз двух перечисленных режимов работыприведена на фиг. 2,Второй тумблерный регистр 17 пред-.назначен для установки требуемой задержки формирования импульсов относительно запускающего сигнала или количества формируемых импульсных серий, Выходы второго тумблерного регистра 17 соединены со вторыми информационными входами блока 18 сравнения.Блок 18 сравнения предназначен длясравнения текущего состояния счетчика 19 с состоянием второго тумблерного регистра 17, Прямой и инверсныйвыходы и управляющий вход блока 18сравнения соединены соответственнос первым и шестым входами и вторымвыходом ключа 16, Блок 18 сравненияпредставляет собой совокупность элементов 23 равнозначности, многовходового элемента И 24 и элемента НЕ 25,причем выходы элементов 23 равнозначности соединены со входами многовходового элемента И 24, на один из входов которого с управляющего входа блока 18 сравнения поступает сигналопроса, выход многовходового элемента И 24 соединен непосредственно спрямым выходом блока 18 сравнения и фчерез элемент НЕ 25 с ее инверснымвыходом. Структура блока 18 сравнения приведена на фиг. 4.Счетчик 19 предназначен для подсчета поступающих на его счетный вход 45синхроимпульсов с и-ного выхода распределителя 8 через элемент И 15, иопределяющих в зависимости от режимаработы либо задержку формирования импульсов относительно запускающего 50сигнала, либо количество формируемыхимпульсных серий,ьУстройство работает следующим образом. 55В исходном положении триггеры 1и 3 находятся в состоянии "0", триггер 2 - в состоянии "1", счетчик 9 -в состоянии "0". На выходе элементов И 21 группы 4 - низкий потенциал,т.е. выходы устройства не возбуждены.В режиме задержки Формированияимпульсов относительно запускающего сигнала при поступлении отрицательного фронта импульса асинхронной случайной последовательности на вход 7 КЯ-триггер 3 переключается в состояние "1 и и высокий потенциал с его выхода поступает на первый вход элемента И 15, разрешая прохождение синхроимпульсов с и-ного выхода распределителя 8 на счетный вход счетчика 19. Одновременно высокий потенциал с выхода КЯ-триггера 3 снимает принудительную начальную установку Р-триггера 2 в состояние "1", Положение ключа 16 при данном режиме работы соответствует изображенному на фиг,2. Поэтому в этом случае высокий потенциал с выхода ЕБ-триггера 3 дополнительно через ключ 16 поступает на управляющий вход блока сравнения 18, обеспечивая его работу прн постоянном наличии опроса. Прямой выход блока 18 сравнения через ключ 16 подключен к Р-входу триггера 1, Возникающий в моменты пересчета с летчика. 19 на прямом выходе блока 18 сравнения эффект гонок компенсируется на Р-триггере 1 за счет того, что пересчет счетчика 19 организуется синхроимпульсами с и-ногс выхода распределителя 8, а запись результатов сравнечич с блока 18 в Р-триггер 1 производится синхроимпульсами с первого выхода распределителя 8. Когда состояние счетчика 19 достигнет значения, установленного на втором тумблерном регистре 17, с прямого выхода блока 18 сравнения на Р-триггер 1 и первые входы элементов И 21 группы 4 через ключ 16 поступит положительный потенциал, подготавливающий триггер 1 к переключению в состояние "1" и разрешающий переключение элементов И 21 группы 4, С приходом положительного фронта синхронизации с первого выхода распгеделителя 8 синхроимпульсов на С-вход Р-триггера 1, этот Р-триггер переключается и состояние "1", а совпадение "1"- сигналов на входах первого элемента И 21 группы 4 вызывает появление на его выходе "1"-сигнала. По отрицательному фронту синхроимпульса на третьем входе первого элемента И 2152 712839 группы 4 этот элемент переключится, и на его выходе образуется исходный нулевой потенциал. Последовательное появление синхроимпульсов на других выходах распределителя 8 анало- . 5 гичным образом вызывает поочередное переключение остальных элементов И 21 группы 4, что обеспечивает выдачу серии импульсов, распределенных во времени по выходам 10 устройства и поступающих на информационные входы коммутатора 14. На адресных входах коммутатора присутствует двоичный код адреса канала коммутатора, набранный на первом тумблерном регистре 13. Таким образом, при появлении положительного импульса на выходе элемента И 21 группы 4, номер которого совпадает с набранным номером канала коммутатора 14, на инверсном выходе коммутатора 14 возникает импульс отрицательной полярности, задний положительный фронт которого поступает через ключ 16 на С-вход В 25 триггера 2 и опрокидывает этот 0- триггер в "О"-состояние, так как 0-вход 0-триггера 2 подключен к общей шине. Это, в свою очередь, вызывает переключение Э-триггера 1 по К-входу в О"-состояние, запрещающее переключение элементов И 2 1 группы 4 на их вторых входах. Одновременно КЯ-триггер 3 будет подготовлен к переключению в "О"-состояние по первому К-входу. Переключение КЯ-тригге ра 3 в "О"-состояние и последующая установка в "1" Э-триггера 2 потенциалом низкого уровня с выхода КЯ-триггера 3 осуществляется при поступлении положительного фронта импульса 4 О асинхронной последовательности ка вход 7. Устройство приходит в исходное состояние и после обнуления счетчика 19 по входу 20 устройства ожидает нового запуска по входу 7. 0-триг- ф 5 гер 1 при,работе устройства находится в состоянии "1" в течении времени от переднего Фронта синхроимпульса с первого выхода распределителя 8 до заднего Фронта синхроимпульса с того 50 выхода распределителя 8 до заднего Фронта с двоичным кодом, установленным на первом тумблерном регистре 13. Следовательно," установкой различных двоичных кодов на тумблерном регист ре 13 обеспечивается дискретная регулировка длительности Формируемых импульсов на выходах 11 и 12 устройствал являющихся прямым и инверсным выходами 0-триггера 1. Этим же осуществляется установка количества импульсов в одиночкой серии, распределенных во времени по выходам 10 устройства и совпадающих по длительности с импульсами генератора. Установкой различных кодов ка втором тумблерном регистре 17 осуществляется дискретная регулировка задержки формирования импульсов относительно запускающего сигнала за счет блокировки выходов 10 - 12 устройства от момента прихода запускающего сигнала до момента совпадения состояния счетчика 19 с кодом, установленным на втором тумблерном регистре 17. Квантом регулировки является цикл работы распределителя 8, причем для задержки формирования импульсов на К полных циклов необходимо установить на регистре 17 код К+1, так как момент прихода запускающего сигнала является асинхронным относительно синхроимпульсов с и-ного выхода распределителя 8, поступающих ка счетный вход счетчика 19. Временные диаграммы работы устройства в режиме задержки формирования импульсов относительно запускающего сигнала для случая, когда на втором тумблерном регистре 17 установлен код К+1 тО, а ка первом тумблерком регистре 13 установлен код 0(шп, приведены на фиг, 5. При К=1 предлагаемое устройство работает аналогично известному.В режиме формирования заданного количества импульсных серий положение ключа 16 является обратным изображенному на фиг. 2. При поступлении импульса асинхронной случайной последовательности на вход 7 КЯ-триггер 3 переключается в состояние "1", и высокий потенциал с его выхода поступает ка первый вход элемента И 15, разрешая прохожцекие синхроимпульс- . сав с и-ного выхода распределителя 8 на счетный вход счетчика 19. Одновременно высокий потенциал с выхода КЯ- триггера скмает принудительную начальную установку Э-триггера 2 в сос- . тояние "1" и через ключ 16 подготавливает по П-входу Р-триггер 1 к переключению в состояние "1" и разрешает переключение элементов И 21 группы 4 С приходом положительного Фронта синхронизации с первого выхода распределителя 8 на С-вход Э-триггера 1 этот триггер переключается в состояние"1", а совпад 1 ние "1"-сигналов навходах первого э.Гемента И 21 группы 4вызывает появление на его выходе 1сигнала, Дальнейшая работа устройствапо формированию импульсов на выходах 510 - 12 аналогична, за исключениемтого, что импульсы с прямого выходакоммутатора 14, возникающие при совпадении номера формируемого на выходах 10 импульса с кодом, установлен 10ным на первом тумблерном регистре 13,не прекращают работу устройства, какв предыдущем режиме, а поступают через ключ 16 на управляющий вход бло 15ка 18 сравнения и тем самым, в каждомцикле работы устройства опрашиваютрезультаты сравнения состояниячика 19 с кодом, набранным на второмтумблерном рег 11 стре 17,Когда текущее состояние счетчика 19 достигнет значения кода, заданного на регистре 17, отрицательный сигнал с инверсного выхода блока сравнения 18 через кл(оч 16 поступает на С-вход Р-.триггера 2, задний положительный фронт которого опрокидывает этот триггер в "0(-состояние. Дальнейшая работа схемы по возграту в исходное состояние также аналогична, т,е. в результате работы устройства в режиме Формирования заданного количества импульсных серий на выходах 10 сформированы серии распределенньгх во времени по выходам 10 уст 35 ройства импульсов В количестве, соответствующем коду, установленному на втором тумблерыом регистре 17, причем число импульсов, формируемых40 в последней серии, будет определяться кодом, задаваемым на первом тумблерном регистре 13, установка кода и на первом тумблер 110 м регистре 13 яв ляется в данном режиме работы запре 45 щенной, так как из-за гонок, возникающих на блоке 18 сравнения в виду наложения моментов пересчета счетчика 19 и опроса блока 18 сравнения, возможно несанкционированное прекращение работы схемь 1, Временные диаграммы работы устройства в режиме Формирования наперед заданного количества импульсных серий для случая, когда на втором тумблерном регистре 17 установлен код К)0, а на пе)рвом тумблерном регистре установ,ГГен код ОГГ(п, приведены на Фиг.6. В случае К=1 работа предлагаемого устройствс 1 ана(1 ОГн 11111 рябо 1 е ИН 1(11 СТНОГ О устройства.При запуске От кнопки работа устройства аналогична описанной, так как на выходе КБ-триггера 3 по первому замыканию контактов при нажатиии отпускании кнопки, подключаемой ко входам 5 и 6, Формируется асинхронный сигнал той же полярности, что и при запуске от сигнала со входа 7,Формула и з о б р е т е н и яФормирователь импульсов, содержаГций генератор синхронных импульсов, два Р-триггера, КБ-триггер, распределитель синхроимпульсов, группу п элементов И, первый тумблерный регистр и коммутатор, причем выход КБ- триггера соединен с Б-входом второго Р-триггера, выход которого подключен к Р-входу первого Р-триггера и первому К-входу КБ-триггера, выходы первого Р-триггера подключены к двум разнополярным выходным шинам формирователя, Р-вход второго Р-триггера подключен к общей шине, входы формирователя для подключения кнопки запуска соединены соответственно с вторыми К- и Б-входами КБ-триггера, вход Формирователя для подачи импульсов асинхронной случайной последовательности подключен к первому Б-входу КБ-триггера, выход генератора синхроимпульсов подключен к входу распределителя синхроимпульсов, выходы которого подключены к третьим входам и элементов И, причем первый выход распределителя синхроимпульсов подключен к С-входу первого Р-триггера, Р-вход которого подключен к первым входам и элементов И, первый выход первого Р-триггера подключен к вторым входам и элементов И, выходы которых соединены с выходными шинами и подключены к информационнымвходам коммутатора, к адресным входам которого подключены выходы первого тумблерного регистра, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения дискретно регулируемой задержки Формируемых им-пульсов относительно запускающего сигнала и регулировки количества Формируемых импульсных серий, в него введены элемент И, ключ, второй тумблерный регистр, блок сравнения и счетчик, причем вьгход КБ-триггера11 128395212 соединен с первым входом элемента И тумблерного регистра, прямой и ини вторым и третьим входами ключа 7 версный выходы блока сравнения соеди" и-й выход распределителя синхроим- нены соответственно с первым и шес" пульсов соединен с вторым входом эле- тым входами ключа, четвертый и пямента И, выход которого соединен 5 тый входы которого соединены соотс счетным входом счетчика, вход уста" ветственно с прямым и инверсным выновки нуля которого соединен с до- ходами коммутатора, первый выход полнительной шиной устройства, выхо- ключа соединен с П-входом первого ды счетчика соединены с первыми ин- П-триггера, второй выход ключа соедиформационными входами блока сравне-нен с управляющим входом блока сравния, вторые информационные входы ко- нения, а третий его выход - с С-вхоторого соединены с выходами второго дом второго П-триггера,1283952 7 б ставитель Е,Суровхред Н.Глущенко Коррек Колб едактор И.Сегляник Заказ 7458 57 о ва,изводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Я О 72 О Тир ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москпо дыкадам устройстба Л омпульсо 8 Фиа. б 99 Подписноевенного комитета СССРретений и открытий