Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРЕМЕННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ДВУХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРЕМЕННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ДВУХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРЕМЕННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ДВУХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в автоматике и импульсной технике в различных системах управления. Сущность изобретения: устройство содержит три элемента И, три элемента задержки, два элемента ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, два мультиплексора, два счетчика импульсов, генератор импульсов. При полном или частичном совпадении во времени входных импульсов устройство формирует на своих выходах импульсы, равные по длительности входным и разнесенные по времени. При этом задний фронт импульса, проходящего на вход устройства первым, совпадает с передним фронтом второго выходного импульса. Если импульсы приходят на входы устройства одновременно, то приоритетом пользуется импульс, пришедший на первый вход. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2069450
Класс(ы) патента: H03K5/15
Номер заявки: 5068065/28
Дата подачи заявки: 06.10.1992
Дата публикации: 20.11.1996
Заявитель(и): Харламов Владимир Викторович; Чижов Михаил Алексеевич; Никитин Владимир Александрович
Автор(ы): Харламов Владимир Викторович; Чижов Михаил Алексеевич; Никитин Владимир Александрович
Патентообладатель(и): Харламов Владимир Викторович; Чижов Михаил Алексеевич; Никитин Владимир Александрович
Описание изобретения: Изобретение относится к автоматике и импульсной технике и может найти применение в различных системах управления, контроля и обработки информации.
Известно устройство для временного разделения двух импульсных сигналов [1]
Известно также устройство для временного разделения двух импульсных сигналов (а.с. N 1150742, кл. Н 03 К 5/15, 1982) [2]
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению следует считать устройство [2] общими признаками которого с предлагаемым устройством являются: два элемента задержки, элемент ИЛИ-НЕ.
Недостатками рассматриваемого устройства являются:
потери информации о длительности входных импульсов на выходах устройства, что не позволяет использовать устройство в информационных системах, требующих последовательной обработки импульсных сигналов, информационным параметром которых является длительность;
низкое быстродействие устройства, т.к. времена задержек первого и второго элементов задержек должны быть не меньше максимально возможной длительности импульсов τmax на входах устройства, при этом время готовности устройства к приему очередной пары импульсов составляет 2τmax относительно переднего фронта входного импульса.
Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет формирования выходных импульсов, совпадающих по длительности с соответствующими входными импульсами и разнесенных по времени таким образом, что задний фронт импульса, проходящего на выход устройства первым, совпадает с передним фронтом второго выходного импульса.
Цель достигается тем, что в устройство для временного разделения двух импульсных сигналов дополнительно введены два мультиплексора, два счетчика импульсов, два элемента ИЛИ, генератор импульсов, третий элемент задержки, первый, второй и третий элементы И. Первый и второй входы третьего элемента И соединены с выходами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, а выход с инверсными установочными входами первого и второго счетчиков импульсов и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого через третий элемент задержки соединен с выходом второго элемента И. Первый вход второго элемента И соединен со второй входной шиной устройства, а второй вход с первой входной шиной устройства и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго мультиплексора и стробирующим входом первого мультиплексора. Выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со стробирующим входом второго мультиплексора, а второй вход с первой выходной шиной устройства, прямым выходом первого мультиплексора, стробирующим входом второго счетчика импульсов и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со второй выходной шиной устройства, прямым выходом второго мультиплексора и стробирующим входом первого счетчика импульсов. Счетные входы первого и второго счетчиков импульсов соединены с выходом генератора импульсов, а выходы с соответствующими управляющими входами первого и второго мультиплексоров соответственно, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами первого и второго элементов задержки соответственно, первые входы элементов И соединены со входами первого и второго элементов задержки соответственно.
На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы работы устройства.
Устройство содержит первую 1 и вторую 2 входные шины, первый 31, второй 32 и третий 33 элементы И, элемент ИЛИ-НЕ 4, первый 51 и второй 52 элементы ИЛИ, первый 61, второй 62 и третий 63 элементы задержки, первый 71 и второй 72 счетчики импульсов, генератор импульсов 8, первый 91 и второй 92 мультиплексоры, первую 10 и вторую 11 выходные шины.
Первый и второй входы третьего 33 элемента И соединены с выходами первого 51 и второго 52 элементов ИЛИ соответственно, а выход с инверсными установочными входами первого 71 и второго 72 счетчиков импульсов и первым входом второго 52 элемента ИЛИ, второй вход которого через третий 63 элемент задержки соединен с выходом второго 32 элемента И, первый вход которого соединен со второй 2 входной шиной устройства и входом второго 62 элемента задержки, а второй вход с первой 1 входной шиной устройства, первым входом первого 31 элемента И и входом первого 61 элемента задержки. Второй вход первого 31 элемента И соединен с инверсным выходом второго 92 мультиплексора и стробирующим входом первого 91 мультиплексора. Выход первого 31 элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 4, выход которого соединен со стробирующим входом второго 92 мультиплексора, а второй вход с первой 10 выходной шиной устройства, прямым выходом первого 91 мультиплексора, стробирующим входом второго 72 счетчика импульсов и первым входом первого 51 элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со второй 11 выходной шиной устройства, прямым выходом второго 92 мультиплексора и стробирующим входом первого 71 счетчика импульсов. Счетные входы первого 71 и второго 72 счетчиков импульсов соединены с выходом генератора импульсов 8, а выходы с соответствующими управляющими входами первого 91 и второго 92 мультиплексоров соответственно, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами первого 61 и второго 62 элементов задержки соответственно.
При подаче на стробирующие входы V мультиплексоров 91, 92 уровня "0" его входы переключаются в нулевое состояние (блокируются) независимо от сигналов на его управляющих и информационных входах.
Время задержек импульсов на выходах первого 61 и второго 62 элементов задержки относительно импульсов на их входах определяется выражением:
Δti=i·Δtэ,
где i номер выхода элементов задержки 61, 62;
Δtэ элементарная задержка, соответствующая времени задержки импульсов между соседними выходами элементов задержки 61, 62.
Время задержки элемента 63 равно элементарной задержке Δtэ.
Временные диаграммы работы устройства, представленные на фиг. 2, соответствуют эпюрам напряжений в следующих точках схемы:
1. На первой 1 входной шине устройства;
2. На второй 2 входной шине устройства;
3. На выходе второго 32 элемента И;
4. На выходе третьего 63 элемента задержки;
5. На выходе первого 31 элемента И;
6. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 4;
7. На выходе второго 52 элемента ИЛИ;
8. На первом, втором N-м выходах первого 61 элемента задержки;
9. На прямом выходе первого 91 мультиплексора;
10. На выходе первого 51 элемента ИЛИ;
11. На выходе третьего 33 элемента И;
12. На первом, втором N-м выходах второго 62 элемента задержки;
13. На прямом выходе второго 92 мультиплексора;
14. На первой 10 выходной шине устройства;
15. На второй 11 выходной шине устройства.
Устройство работает следующим образом.
После включения питания устройство не требует начальной установки извне. Нулевой потенциал с выхода элемента И 33 поступает на инверсные установочные входы счетчиков 71 и 72 и "обнуляет" их.
На управляющие входы мультиплексоров 91 и 92 поступают нулевые коды, и все их информационные входы, кроме первого, оказываются закрытыми.
Если в процессе функционирования устройства первым появляется импульсный сигнал на первой входной шине 1 устройства (случай 1 на фиг. 2), то он проходит на вход элемента задержки 61, второй вход элемента И 32 и первый вход элемента И 31, на второй вход которого поступает единичный потенциал с инверсного выхода мультиплексора 92. На выходе элемента И 31 пpоявляется уровень "1", а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 4, а следовательно, на стробирующем входе мультиплексора 92 уровень "0", закрывая все его информационные входы независимо от состояния счетчика 72. С первого выхода элемента задержки 61 через первый информационный вход мультиплексора 91 входной импульс проходит на первую выходную шину 10 устройства, первый вход элемента ИЛИ 51, стробирующий вход счетчика 72 и второй вход элемента ИЛИ-НЕ 4. На выходе элемента ИЛИ 51 и первом входе элемента И 33 устанавливается уровень "1".
Если во время действия импульса на первой входной шине 1 устройства импульсный сигнал приходит также и на вторую входную шину 2, то на выходе элемента И 32 появляется единичный потенциал, который через элемент задержки 63, элемент ИЛИ 52 проходит на второй вход элемента И 33, на первом входе которого в это же время также появляется уровень "1" с выхода элемента ИЛИ 51. На выходе элемента И 33 и инверсных установочных входах счетчиков 71, 72 устанавливается высокий потенциал. Так как на стробирующем входе счетчика 72 в это время также присутствует уровень "1", то он переходит в режим счета импульсов, который заканчивается по заднему фронту импульса на выходе мультиплексора 91.
При этом на момент окончания импульса на выходе мультиплексора 91 код на выходе счетчика 72 пропорционален временному интервалу от переднего фронта импульса на второй входной шине 2 устройства до заднего фронта импульса на его первой входной шине 2. В этом же время на выходе элемента ИЛИ-НЕ 4, а следовательно, и на стробирующем входе мультиплексора 92 устанавливается уровень "1" и открывается информационный вход, соответствующий коду на выходе счетчика 72. Импульс со второй входной шины 2 через элемент задержки 62 с выхода, соответствующего задержке, равной временному интервалу от переднего фронта этого импульса до заднего фронта импульса, поступающего на первую входную шину 1 через соответствующий информационный вход мультиплексора 92, проходит на вторую выходную шину 11 устройства.
Формирование сигналов на выходах устройства в случае, если входные импульсы приходят на шины 1 и 2 одновременно, осуществляется аналогично. При этом импульс, проходящий на первую выходную шину 10 задерживается на величину Δtэ, а импульс, проходящий на вторую выходную шину 11 задерживается на величину (Δtэ1) (где τ1 длительность входного импульса на шине 1).
В случае, когда первым появляется импульсный сигнал на второй входной шине 2 устройства (случай 2 на фиг. 2), через элемент задержки 62, первый информационный вход мультиплексора 92 он проходит на вторую выходную шину 11, а также на стробирующий вход счетчика 71 и через элемент ИЛИ 51 на первый вход элемента И 33. На инверсном выходе мультиплексора 92 на все время действия импульса на его первом информационном входе устанавливается низкий потенциал, запрещающий прохождение импульса с первой входной шины 2 устройства через мультиплексор 91 и элемент И 31. При поступлении импульса на первую входную шину 1 устройства во время действия импульсного сигнала на второй входной шине 2 на выходе элемента И 32 устанавливается уровень "1", который через элемент задержки 63, элемент ИЛИ 52 проходит на второй вход элемента И 33, на первый вход которого в то же время приходит высокий потенциал с выхода элемента ИЛИ 51. На выходе элемента И 33 появляется высокий потенциал, поступающий на инверсные установочные входы счетчиков 71 и 72. При этом счетчик 71, на стробирующем входе которого присутствует высокий потенциал, приходящий с прямого выхода мультиплексора 92, начинает работать в режиме счета импульсов, поступающих на его счетный вход с генератора 8. Время счета равно временному интервалу от переднего фронта импульса, приходящего на первую входную шину 1, до заднего фронта импульса на второй входной шине 2 устройства. В момент окончания действия импульса на выходе мультиплексора 92 счет импульсов прекращается. Одновременно с инверсного выхода мультиплексора 92 на стробирующий вход мультиплексора 91 поступает высокий потенциал, разрешающий прохождение на его выход импульса с информационного входа, соответствующего коду на выходах счетчика 71. Таким образом, импульс, приходящий на первую входную шину 1 устройства, задерживается относительно импульса на второй входной шине 2 на время, равное временному интервалу от переднего фронта импульса на шине 1 до заднего фронта импульса на шине 2.
В момент окончания действия импульсов на выходных шинах устройства во всех рассмотренных случаях счетчики 71 и 72 обнуляются, т.к. на выходе элемента И 33 устанавливается низкий потенциал.
Таким образом, во всех рассмотренных случаях на выходах устройства формируются последовательно во времени два импульса, при этом длительность выходных импульсов совпадает с длительностью импульсов на соответствующих входах устройства, а передний фронт импульса, пришедшего на выход устройства вторым, совпадает по времени с задним фронтом первого выходного импульса.
При одновременном приходе импульсных сигналов на оба входа устройства приоритетом пользуется первый вход устройства.
Технико-экономический эффект изобретения состоит в расширении области применения устройства за счет обеспечения возможности формирования на его выходах разнесенных по времени импульсов, совпадающих по длительности с соответствующими импульсами на его входах. При этом задний фронт импульса, приходящего на выход устройства первым, совпадает с передним фронтом второго выходного импульса. Первый импульс на выход устройства проходит с задержкой Δtэ, которая может быть очень мала, а время готовности устройства к приему очередной пары импульсов составляет (τ12)<2τ>max, где τ1, τ2 соответственно длительности первого и второго импульсов на первом и втором входах; τmax максимально возможная длительность входных импульсов. Все это позволяет использовать устройство в быстродействующих информационных системах, требующих последовательной обработки импульсных сигналов, информационным параметром которых является длительность.
Формула изобретения: Устройство для временного разделения двух импульсных сигналов, содержащее два элемента задержки и элемент ИЛИ НЕ, отличающееся тем, что в него введены два мультиплексора, два счетчика импульсов, два элемента ИЛИ, генератор импульсов, третий элемент задержки, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с входами первого и второго элементов задержки соответственно, третий элемент И, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, а выходы с инверсными установочными входами первого и второго счетчиков импульсов и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого через третий элемент задержки соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен со второй входной шиной устройства, а второй вход с первой входной шиной устройства и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго мультиплексора и стробирующим входом первого мутиплексора, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со стробирующим входом второго мультиплексора, а второй вход с первой выходной шиной устройства, прямым выходом первого мультиплексора, стробирующим входом второго счетчика импульсов и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со второй выходной шиной устройства, прямым выходом второго мутиплексора и стробирующим входом первого счетчика импульсов, счетные входы первого и второго счетчиков импульсов соединены с выходом генератора импульсов, а выходы с соответствующими управляющими входами первого и второго мультиплексоров соответственно, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами первого и второго элементов задержки соответственно.