Устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке

 

Использование: в импульсной технике, в частности в устройствах автоматики и вычислительной техники. Сущность изобретения: устройство для выделения первого и последнего импульсов с интервалом времени, равным промежутку времени между этими импульсами в пачке, предусматривает формирование третьим элементом И 9 пачки импульсов длительностью, определяемой временем совпадения управляющих импульсов пачки с импульсами синхронизации, задержкой элементом 10 этих импульсов на время τ превышающее период Т следования этих импульсов, и селекцией с помощью одновибратора 6, блока 3 дифференцирования, первого элемента 1 задержки, двоичного счетчика 2, элемента ИЛИ - НЕ 4 и первого элемента И 5, и элементами НЕ 7 и И 8 первого и последнего импульсов задержанной пачки соответственно. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известно устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке, содержащее первый и второй триггеры, первый и второй элементы И-НЕ, выход первого из которых соединен с первой выходной шиной и с входом синхронизации первого триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с первой входной шиной и входом синхронизации второго триггера, информационный вход которого соединен с второй входной шиной, элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ, с прямым выходом второго триггера и информационным входом первого триггера, вход сброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с входом синхронизации второго триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а выход с второй выходной шиной.

Недостатком этого устройства является невысокая помехоустойчивость, обусловленная возможностью выделения ложных импульсов, связанной с наличием импульсных помех на входной шине тактовых импульсов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке, содержащее первый и второй D-триггеры, инверсный выход первого из которых соединен с первым входом первого И-НЕ, выход которого соединен с первой выходной шиной и с С-входом первого D-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с второй выходной шиной, второй вход с инверсным выходом второго D-триггера, D-вход которого соединен с шиной управления, прямой выход с D-входом первого D-триггера, с вторым входом первого элемента И-НЕ и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с R-входом первого D-триггера, второй вход с С-входом второго D-триггера и с третьим входом первого элемента И-НЕ, шину тактовых импульсов, одновибратор, элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, первый вход первого из которых соединен с шиной тактовых импульсов, второй вход с шиной управления, с первым входом второго элемента И, второй вход которого через одновибратор соединен с выходом первого элемента И и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, выход с D-входом второго D-триггера.

Однако это устройство также имеет недостаток, связанный с несоответствием между длительностью пачки и временем выделения первого и последнего импульсов в пачке и формированием разных по длительности импульсов, обусловленными запаздыванием выделения последнего импульса в пачке.

Для исключения этого недостатка предложено устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке, содержащее последовательно соединенные элемент ИЛИ-НЕ и первый элемент И, выход которого подключен к первой выходной шине устройства, второй элемент И, выход которого соединен с второй выходной шиной устройства, и одновибратор, введены последовательно соединенные третий элемент И, первый и второй входы которого подключены к шине тактовых импульсов и к шине управления соответственно, а выход также подключен к входу одновибратора, и двоичный счетчик, первый выход которого соединен с вторым выходом первого элемента И, а другие выходы соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ, последовательно соединенные блок дифференцирования, вход которого подключен к входу одновибратора, и первый элемент задержки, выход которого соединен с установочным входом двоичного счетчика, элемент НЕ, вход и выход которого соединены с выходом одновибратора и первым входом второго элемента И соответственно, и второй элемент задержки, вход и выход которого подключены к выходу третьего элемента И и к третьему и второму входам первого и второго элементов И соответственно.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке содержит первый 1 и второй 10 элементы задержки, выполненные, например, в виде линий задержек, двоичный счетчик 2, выполненный, например, на микросхеме типа К155ИЕ5, с объемом памяти, выбираемым исходя из количества импульсов в пачке, блок 3 дифференцирования, выполненный, например, в виде дифференцирующей цепи, элемент ИЛИ-НЕ 4, выполненный, например, на микросхеме типа К155ЛЕ1, первый 5, второй 8 и третий 9 элементы И, выполненные, например, на микросхемах типа К155ЛИ1, одновибратор 6 выполненный, например, на микросхеме типа К155АГ1, элемент НЕ 7, выполненный, например, на микросхеме типа К155ЛН1, первую 11 и вторую 12 выходные шины устройства, шину 13 тактовых импульсов и шину 14 управления.

При этом последовательно соединены третий элемент И 9, первый и второй входы которого соединены с шиной 13 тактовых импульсов и с шиной 14 управления, а выход также подключен к входам второго элемента 10 задержки и одновибратора, и двоичный счетчик 2, первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 5, а другие выходы подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ-НЕ 4, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 5, третий вход которого подключен к объединенным второму входу второго элемента И 8 и выходу второго элемента 10 задержки, а выход подключен к первой выходной шине 11 устройства, последовательно соединены блок 3 дифференцирования, вход которого подключен к выходу одновибратора 6, и первый элемент 1 задержки, выход которого соединен с установочным входом двоичного счетчика 2, вход и выход элемента НЕ 7 соединены с выходом одновибратора 6 и первым входом второго элемента И 8 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени с шины 13 тактовых импульсов только на первый вход третьего элемента И 9 поступает последовательность U₁ (см.фиг.2,а) импульсов синхронизации с периодом следования Т, поэтому на выходе образуется напряжение U₂ (см. фиг.2,б) логического "0". В случае поступления с входной шины 14 на второй вход третьего элемента И 9 первого импульса пачки U₃ (см. фиг. 2, в), например, опережающего соответствующий импульс U₁ синхронизации, на выходе третьего элемента И 9 вырабатывается первый положительный импульс U₂ (см. фиг.2,б) длительностью τ_u, определяемой временем совпадения первого импульса пачки U₃ (см.фиг.2,в) с соответствующим импульсом U₁ (см.фиг.2,а) синхронизации, который поступает на входы второго элемента 10 задержки, одновибратора 6 и счетный вход двоичного счетчика 2. На выходе одновибратора 6 с постоянной времени τ_o, которая выбирается из условия Т + τ_u>> τ_o, >Т, формируется напряжение U₄ (см. фиг.2,г) логической "1", которое поступает на входы элемента НЕ 7 и дифференцирующего элемента 3. На выходе элемента НЕ 7 образуется напряжение U₅ (см.фиг.2,д) логического "0", которое, поступая на первый вход второго элемента И 8, запирает его, а на выходе дифференцирующего элемента 3 в виде импульса U₆ (см.фиг.2,е) формируется результат дифференцирования фронта импульса U₄ (см.фиг.2,г), который подается на вход первого элемента 1 задержки. На выходе первого элемента 1 задержки формируется задержанный на время τ₃₁ положительный импульс U₇ (см. фиг.2,ж), который поступает на установочный вход двоичного счетчика 2 и переводит его в начальное состояние. Величина τ₃₁ выбирается исходя из времени срабатывания двоичного счетчика 2.

В случае совпадения на первом и втором входах третьего элемента И 9 второго импульса U₃ (см.фиг.2,в) пачки с соответствующим импульсом U₁ (см. фиг. 2,а) синхронизации на его выходе формируется второй положительный импульс U₂ (см. фиг. 2,б), который поступает на входы одновибратора 6, второго элемента 10 задержки и на счетный вход двоичного счетчика 2, осуществляя своим фронтом увеличение объема информации последнего на единицу и формируя соответственно на его первом выходе положительное напряжение U₈ (см. фиг.2,з) логической "1" при наличии на его остальных выходах напряжений логических "0", поступающих на соответствующие входы элемента ИЛИ-НЕ 4. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 4 образуется напряжение U₉ (см. фиг.2,и) логической "1", которое подается на первый вход первого элемента И 5, на второй вход которого с первого выхода двоичного счетчика 2 также поступает напряжение U₈ (см. фиг.2,з) логической "1".

Одновременно на выходе второго элемента 10 задержки формируется задержанная на τ₃₂ пачка импульсов U₁₀ (см. фиг.2,к), величина задержки которого выбирается из условия Т + τ_u > τ₃₂ > τ_o В случае формирования на выходе второго элемента 10 задержки первого положительного импульса U₁₀ (cм.фиг.2,к), который поступает на третий вход первого элемента И 5, на его выходе вырабатывается задержанный на τ₃₂ первый импульс пачки U₂ (см. фиг.2,б) и в виде импульса U₁₁ (см. фиг.2,л) поступает на первую выходную шину 11 устройства.

В случае совпадения на первом и втором входах третьего элемента И 9 третьего импульса U₃ (см. фиг.2,в) пачки с соответствующим импульсом U₁ (см. фиг. 2,а) синхронизации на его выходе формируется третий положительный импульс U₂ (см. фиг. 2, б), который подается на входы второго элемента 10 задержки, одновибратора 6 и счетный вход двоичного счетчика 2. При этом состояние одновибратора 6 поддерживается в положении логической "1", а объем двоичного счетчика 2 увеличивается на единицу, что приводит к формированию на его первом выходе напряжения U₆ (см. фиг.2,з) логического "0", а на его втором выходе напряжения логической "1", которые поступают на второй вход первого элемента И 5 и на один из входов элемента ИЛИ-НЕ соответственно. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 4 напряжение U₉ (см. фиг.2,и) становится равным логическому "0" и на первую выходную шину 11 второй импульс U₁₀ (см. фиг.2,к) задержанной пачки не поступает.

При совпадении на первом и втором входах третьего элемента И 9 четвертого импульса U₃ (см. фиг.2,в) пачки с соответствующим импульсом синхронизации на его выходе вырабатывается четвертый положительный импульс U₂ (см. фиг. 2, б), который подается на входы второго элемента 10 задержки, одновибратора 6 и счетный вход двоичного счетчика 2. Состояние одновибратора 6 опять поддерживается в положении логической "1", а объем информации двоичного счетчика 2 снова увеличивается на единицу, что вызывает формирование на его первом и втором выходах напряжений логический "1", поступающих на второй вход первого элемента И 5 и соответствующий вход элемента ИЛИ-НЕ 4. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 4 напряжение логического "0" не изменяется, первый элемент И 5 остается запертым и третий задержанный импульс U₁₀ (см. фиг.2,в) на первую выходную шину 11 не поступает.

В случае совпадения на первом и втором входах третьего элемента И 9 последующих импульсов U₃ (см, фиг.2,в) пачки с соответствующими импульсами синхронизации первый элемент И 5 остается запертым и задержанные импульсы U₁₀ на первую выходную шину не поступают.

При окончании на входной шине 14 пачки импульсов на выходе третьего элемента И 9 формирование импульсов U₂ (cм. фиг.2,б) прекращается и через промежуток времени τ_o одновибратор 6 возвращается в положение логического "0". С выхода одновибратора 6 напряжение U₄ поступает на вход элемента НЕ 7 и переводит его в положение логической "1". На выходе элемента 7 формируется положительное напряжение U₅ (см. фиг.2,д), которое, поступая на первый вход второго элемента И 8, пропускает последний задержанный импульс U₁₀ (см.фиг. 2,к), который в виде импульса U₁₂ (см. фиг.2,м) поступает на вторую выходную шину 12 устройства.

В случае наличия на шине 13 тактовых импульсов импульсной помехи U₁ (см. фиг. 2, а) на выходе третьего элемента И 9 формирование ложного импульса U₂ (см. фиг. 2, б) не произойдет и выделение первого и последнего импульсов в пачке не нарушится.

Таким образом, предложенное устройство позволяет осуществлять выделение равных по длительности первого и последнего импульсов в пачке с интервалом времени, равным промежутку времени между этими импульсами в пачке.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕРВОГО И ПОСЛЕДНЕГО ИМПУЛЬСОВ В ПАЧКЕ, содержащее первый элемент И, выход которого соединен с первой выходной шиной, второй элемент И, выход которого соединен с второй выходной шиной, третий элемент И, первый вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, второй вход - с входной шиной, одновибратор, и элемент ИЛИ - НЕ, отличающееся тем, что в него введены инвертор, два элемента задержки, счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с входом одновибратора, с выходом третьего элемента И и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ - НЕ и с входом инвертора, причем третий вход первого элемента И соединен с первым выходом счетчика импульсов, другие выходы которого соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ - НЕ, вход сброса через второй элемент задержки соединен с выходом дифференцирующего элемента, вход которого соединен с выходом одновибратора и с входом инвертора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2