Устройство для синхронизации импульсов

 

Изобретение может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Устройство содержит RS- триггеры 1-3 и элементы И-НЕ 4 и 5. Введение инвертора 7, элемента И-НЕ 6 и образование новых функциональных связей обеспечивают возможность получения выходных импульсов по заданному фронту управляющегосигнала за счет уменьшения максимальной задержки между моментами окончания управляющего импульса и выходной серии тактовых импульсов. 2 ил. ГО со с© оо со Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 К 5 135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕРЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3963099/24-21 (22) 14.10,85 (46) 23.03.87. Бюл. ¹ 11 (72) С,В.Смирнов и В.В.Скрябин (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 464070, кл. Н 03 К 5/153, 1973, Авторское свидетельство СССР № 1148105, кл. Н 03 К 5/153, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ

ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение может быть использовано в устройствах автоматики и

„;SU„„1298873 А 1 вычислительной техники. Цель изобретения — повышение быстродействия устройства, Устройство содержит RSтриггеры 1-3 и элементы И-HF. 4 и 5.

Введение инвертора 7, элемента И-НГ

6 и образование новых функциональных связей обеспечивают возможность получения выходных импульсов по заданному фронту управляющего сигнала за счет уменьшения максимальной задержки между моментами окончания управляющего импульса и выходной серии тактовых импульсов. 2 ил.

1 12988

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и. вычислительной техники. цель изобретения — повышение быст- 5 родействия устройства путем получения выходных импульсов по заднему фронту управляющего сигнала и уменьшения максимальной задержки между моментами окончания управляющего им- 10 пульса и выходной серией тактовых импульсов.

На фиг.l приведена электрическая функциональная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняю- 15 щие его работу.

Устройство для синхронизации импульсов содержит первый 1, второй 2 и третий 3 RS-триггеры, первый 4, второй 5 и третий 6 элементы И-НЕ, инвертор 7. Причем S-вход первого триггера 1 соединен с шиной 8 тактовых импульсов, прямой выход — с первым входом первого элемента И-НЕ 4, второй вход которого соединен с прямым выходом второго RS-триггера 2, выход — с выходной шиной 9, с S-входом третьего RS-триггера 3 и с первым входом второго элемента И-НЕ 5, второй вход которого соединен с шиной 10 управления, третий вход — с прямым выходом третьего RS-триггера

3, выход - с первыми R-входами первого I и второго 2 RS-триггеров.Первый и второй входы третьего элемента 35

И-НЕ б соединены с инверсными выходами соответственно первого 1 и второго 2 RS-триггеров, третий вход— с шиной 10 управления, выход — с третьим входом первого элемента И-НЕ 40

4 с R-входом третьего RS-триггера

3 и с третьими R-входами первого 1 и второго 2 RS-триггеров, S-вход второго иэ которых через инвертор 7 соединен с шиной 8 тактовых импульсов. 45

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на шинах 10 и 9 устройства, инверсных выходах триггеров 1 и 2 и на выходе элемента

5 присутствует высокий потенциал, а на выходе элемента 6 — низкий потенциал. На шину 8 устройства поступают тактовые импульсы (фиг.2а), которые инвертируются элементом И-НЕ 11 триггера 1 и дважды инвертируются, проходя через инвертор 7 и элемент И-НЕ

12 триггера 2.

73 2

При появлении управляющего импульса на шине 10 (фиг.2б, моменты времени 1 р Йзэ I gs С э Сц у С, ) н выходе элемента 6 устанавливается вы. сокий потенциал, поступающий на третьи R-входы триггеров 1 и 2, на Rвход триггера 3 и на третий вход элемента 4. Триггер 3 и элементы 4 и 5 сохраняют при этом исходное состояние.

Если в это время на шине 8 устройства присутствовала пауза тактовых импульсов (фиг.2, моменты времени t, ), то в момент поступления управляющего импульса на выходе элемента И-НЕ ll триггера I будет высокий потенциал, а на выходе элемента И-HH 12 триггера 2 — низкий потенциал. Поэтому триггер 2 сохраняет свое состояние, а элемент И-НЕ

13 триггера 1 переключается. Низкий потенциал, устанавливающийся на выходе элемента И-НЕ 13, запрещает переключение элемента б при окончании управляющего импульса до появления тактового импульса на шине 9 устройства (фиг.2в), а также запрещает переключение элемента И-НЕ 11 триггера 1 и элемента И-НЕ 14 триггера 2, поддерживая на их выходах высокий потенциал.

Если управляющий импульс окончится до появления синхронизированного импульса на шине 9 (фиг.2), то это не повлияет на процесс формирования этого импульса, так как изменение состояния элемента 6 запрещено низким потенциалом с выхода элемента И-НЕ 13, а изменение состояния элемента 5 запрещено низким потенциалом с выхода триггера 3. При поступлении на шину

8 устройства тактового импульса он проходит через инвертор ? и элемент

И-НЕ 12 триггера 2, инвертируется элементом 4 и поступает на шину 9 устройства. При появлении низкого потенциала на выходе элемента 4 триггер 3 переключается и на его выходе устанавливается высокий потенциал.

Переключение элемента 5 в это время запрещено низким потенциалом с выхода элемента 4.

При окончании тактового импульса на шине 8 последовательно переключаются инвертор 7, элементы 12 .и 4 и на шине 9 формируется задний фронт тактового импульса. Если в это время управляющий импульс окончился (фиг.2, 3 !29887 моменты времени,, t„ ), то на всех трех входах элемента 5 оказывается высокий потенциал и он переключается.

Низкий потенциал с выхода элемента 5 устанавливает на выходе элемента 5

И-НЕ 13 триггера 1 высокий потенциал.

Элемент 6 переключается, и низкий потенциал с его выхода запрещает прохождение следующих тактовых импульсов через элемент 4 на шину 9 устрой-10 ства и возвращает триггер 3 в исходное состояние. Таким образом, при появлении на шине 10 управляющего импульса, во время присутствия на шине

8 паузы между импульсами синхрониза- 15 ции на шине 9 устройства синхронно с тактовым импульсом, появляющимся затем на шине 8, формируется импульс.

После чего устройство приводится в исходное состояние. 20

Если управляющий импульс не окончился к моменту окончания первого тактового импульса на шине 9, то после окончания тактового импульса вы- сокий потенциал на выходе элемента 5 удерживается низким потенциалом с шины 10. При окончании управляющего импульса до появления следующего тактового импульса происходит последовательное переключение элементов 5, 30

13 и 6 и триггера 3 и тем самым устройство приводится в исходное состояние.

Если к моменту появления на шине

8 второго тактового импульса управляющий импульс не окончился, то второй тактовый импульс проходит через инвертор 7 и элемент 12, инвертируется элементом 4 и поступает на шину 9 устройства. Окончание управляю- 40 щего импульса во время формирования на шине 9 второго тактового импульса (фиг.2}, не влияет на процесс формирования этого импульса, так как низкий потенциал с выхода элемента 4 45 запрещает в это время переключение элемента 5.

Если к моменту появления следующего тактового импульса на шине 8 управляющий импульс оканчивается, то 50 происходит последовательное переклю- . чение элементов 5, 13 и 6 и триггера

3 и тем самым устройство приводится в исходное состояние. ются синхронно с соответствующими тактовыми импульсами следуюшие импульсы серии. Причем при формировании серии тактовых импульсов максимальная задержка между окончанием управляющего импульса и последнего импульса серии (ошибка синхронизации по заднему фронту управляющего импульса) не превышает Т/2 — половины периода тактовых импульсов.

Пусть в момент появления на шине

10 управляющего импульса на шине 8 присутствовал тактовый (фиг ° 2, моменты времени С, t„, t, ). Тогда на выходе элемента И-HE 11 триггера 1 будет низкий потенциал, а на выходе элемента И-НЕ 12 триггера 2 — высокий потенциал, Поэтому триггер 1 сохраняет свое состояние, а элемент И-НЕ

14 триггера 2 переключается. Низкий потенциал с выхода элемента И-НЕ 14 запрещает переключение элемента 6 при окончании управляющего импульса до появления тактового импульса на шине

9 устройства, а также запрещает переключение элемента И-НЕ 12 триггера

2 и элемента И-HE 13 триггера 1, поддерживая на их выходах высокий потенциал. Если управляющий импульс оканчивается до появления тактового импульса на шине 9 (фиг ° 2, момент времени t ), то это не влияет на процесс формирования этого импульса, так как изменение состояния элемента 6 запрещено низким потенциалом с выхода элемента И-НЕ 14. При поступлении на шину 8 паузы между тактовыми импульсами она проходит через элементы 11.и

4 на шину 9 устройства. При появлении низкого потенциала на входе элемента

4 триггер 3 переключается и на его выходе устанавливается высокий потенциал.

При появлении на шине 8 следующих тактовых импульсов до окончания управляющего импульса на шине 10 на ши не 9 устройства аналогично формируПри окончании паузы между тактовыми импульсами на шипе 8 последовательно переключаются элементы 11 и 4 и на шине 9 формируется задний фронт тактового импульса. Если к этому времени управляющий импульс уже окончился (фиг.2, моменты времени t., t ) в то элемент 5 переключается и низкий потенциал с его выхода устанавливает на выходе элемента И-НЕ !4 ьысокнй потенциал, Элемент 6 переключается, и низкий потенциал с его выхода запрещает прохождение следующих пауз между тактовыми импульсами «а шину 9 устройства и возвращает триггер 3 в

4298873

5 исходное состояние. Таким образом, при появлении на шине 10 управляющего импульса во время присутствия на шине 8 тактового импульса на шине 9 устройства синхронно с паузой между тактовыми импульсами, появляющейся затем на шине 8, формируется импульс.

После чего устройство приводится в исходное состояние.

Если управляющий импульс не окон- f0 чился к моменту окончания первого синхронизированного импульса на ши" не 9, то после окончания тактового импульса высокий потенциал на выходе элемента 5 удерживается низким потен- 15 циалом с шины 10. При окончании управляющего импульса до появления следующей паузы между тактовыми импульсами происходит последовательное переключение элементов 5, 14 и 6 и 20 триггера 3 и тем самым устройство приводится в исходное состояние.

Если к моменту появления на шине

8 второй паузы между тактовыми импульсами управляющий импульс не окон- 25 чился, то вторая пауза между тактовыми импульсами поступает через элементы 11 и 4 на шину 9, Окончание управляющего импульса во время формирования на шине 9 второго тактового им- 30 пульса не влияет на процесс формирования этого импульса, Если к моменту появления следующей паузы между тактовыми импульсами на шине 8 управляющий импульс оканчивается, то про- 35 исходит последовательное переключение элементов 5, 14 и 6 и триггера 3 и тем самым устройство приводится в исходное состояние.

При появлении на шине 8 следующим пауз между тактовыми импульсами до окончания управляющего импульса на шине 10 на шине 9 устройства аналогично формируются синхронно с соответствующими паузами между тактовыми импульсами следующие импульсы серии.

Причем при формировании серии тактовых импульсов максимальная задержка между окончанием управляющего импуль- 50 са и последнего импульса серии не превышает Т/2 — половины периода тактовых импульсов.

Таким образом, устройство для синхронизации импульсов во всех слу- 55 чаях обеспечивает формирование серии тактовых импульсов с высокой точностью синхронизации по заднему фронту управляющего сигнала.

В предлагаемом устройстве окончание управляющего импульса после окончания тактового импульса выходной

I серии немедленно вызывает переключение всех элементов, а значит самого устройства в исходное состояние. Поэтому в предлагаемом устройстве ошибка синхронизации по заднему фронту управляющего импульса и последнего тактового импульса выходной серии, для управляющих импульсов, больших по длительности Т/2 и скважности 0=2, где Т вЂ” период следования импульсов синхронизации, не превышает Т/2. Максимальная ошибка синхронизации, равная Т/2, получается в случае, когда управляющий импульс оканчивается непосредственно перед появлением тактового импульса синхронизации (синхронизирующей паузы между тактовыми импульсами) на шине 8 устройства. Тогда устройство сразу приводится в исходное состояние без отработки следующего тактового импульса синхронизации {синхронизирующей паузы между тактовыми импульсами) и задержка между окончанием управляющегб импульса и последнего тактового импульса серии равна Т/2.

Формула изобретения

Устройство для синхронизации импульсов, содержащее три КБ-триггера, S-вход первого из которых соединен с шинои TGKTQBeIx импульсов> IIpHMQH вы» ход — с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого со.- . единен с прямым выходом второго RS" триггера, выход — с выходной шиной, с S-входом третьего RS"òðèããåðà и с первым входом второго элемента И-НЕ,. второй вход которого соединен с шиной управления, третий вход — с прямым выходом третьего RS-триггера, выход " с первыми R-входами первого и второго RS-триггеров, вторые Квходы которых соединены с инверсными выходами соответственно второго и . первого RS"òðèããåðîâ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью, повышения быстродействия устройства, в него введены инвертор и третий элемент

И-НЕ, первый и второй входы которого соединены с инверсными выходами соответственно первого и второго RSтриггеров, третий вход — с шиной управления, выход — с третьим входом

7 1298873 первого элемента И-НЕ, с R-входом третьего RS-триггера и с третьими Rвходами первого и второго RS-триггеров, S âõîä второго из которых через инвертор соединен с шиной тактовых импульсов. (1 I

1 ! 1! !!

1 1 Il! а

l I

Составитель Т,Соколова

Техред А.Кравчук Корректор А.Обруч ар

Редактор В.Петраш

Заказ 89б/57

Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4