SU900423A1 - Устройство дл синхронизации импульсов - Google Patents

Description

(54) УСТГОЙСТВО ДЛЯ СИНХЮНИЗАЦИИ

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может найти П1Н{мененке в щ{фровых устройствах различного назначени , например в электронных цифровых вычислительных машинах , цифровых изме{жтельных приборах и цифровых нрео азовател х.

Известно устройстве дл  синхронизащш импульсов, содержащее дае шииы парафазных синхроимпульсов, триггер, четыре элемента И и шину сигнала запуска 1.

Недостаток известного устройства заключаетс  в том, что в нем вошюжно формирование сигнала помехи на выхода устройства да начала формировани  полезного сигнала в случае совпадени  момента перекрыта  синхрсигазируюших сигналов иа входах выходного элемента И с моментом нарастаин  фронта сигнала запуска. Это происход т вследствие того, что запрещающий сигнал, формируемый входным элементом И при перекрытии синхронизируюишх сигиалсю, поступает на вход выходного элемента И с запаздьюаиием, определ емым временем задержки сигнала во входном элементе И. В результате сигнала ИМПУЛЬСОВ

помехи проходит на выход устройства, что снижает надежность его работы. Это про вл етс , в особенности, если врем  переключени  элементов меньше времени спада или нарастани  фронта сигнала, а пороги срабатывани  элементе имеют разброс, что вполне возможно дл  элемйггов с (1епосредственными св з ми , например дл  интегралыгых микросхем.

Наиболее близким по технической сущности к изо теигао  вл етс  устройство дл 

«О синхронизаци  импульсов, содержащее три т{ 1ггера, тшертор, элелгент ИЛИ и шесть элементов И 2.

Недостатки данного устройства состо т ,j в том, что форм рова1ше выходного сигнала происходит по окончании входного импульса, что снижает быстродействие устройства, а также недостато ша  надежность его работы при разбросе знафний времени срабатьгаанн  отдельных его элементов, что может привести

20 к формированию сигнала помехи на выходе устройства.

Цель изобретенн  - повышение надежное ти устройства.

Эта цепь достигаетс  тем, что в устройство дл  синхронизации импульсов, содержащее трн триггера, инвертор и лва элемента И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с выходной шиной устройства, при этом вход инвертора подключен к шине синхроимпульсов н первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с пр мым выходом первого триггера, а выход инвертора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с пр мым выходом второго триггера, а единичный вход третьего триггера подключен к шине запуска, введены дополнительно три последовательно соединенных инвертора, при этом первый нулевой вход третьего триггера, соединен с шиной запуска, а выход основного инвертора подключен ко второму нулевому входу третьего триггера и входу первого дополнительного Н1шертора, выход которого подключен ко второму нулевому входу третьего триггера, а выходы второго и третьего дополнительных инверторов соединены соответственно с третьим единичным и нулевым входами третьего триггера, пр мой выход которого подключен к едакичному входу первого триггера , первому нулевому входу второго триггера и третьему входу второго элемента И, четвертый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, вторым нулевым входом второго триггера и четвертым Нулевым . входом третьего триггера, инверсный выход которого подключен к единичному входу второго триггера, первому нулевому входу первого триггера и третьему входу первого элемента И, четвертый вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера , вторым нулевым входом первого триггера и четвертым единичным входом третьего триггера.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит первый-третий триггеры 1-3, первый и второй элементы 4, 5 И, основной и дополнительные элементы 6-9 НЕ, элемент 10 ИЛИ, шину 11 синхроимпульсов, шину 12 запуска и выходную шину 13 устройства . Третий триггер содержит элементы 14, 15 И-НЕ.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии триггеры 1 и 2 установлены в нулевое состо ние сигналом начальной установки (не показана). При этом запрещаюидалш сигналами с их единичных выходов закрыты элементы 4, 5 И соответственно .. Кроме того, в исходном состо нии на шину 12 запуска подаетс  запрещающий сигнал (например, потешщал нулевого уровн ), который поступает на соответствующие единичный

и нулевой входы триггера 3. В св зи с этим оба элеме1гга 14 и 15 в триггере 3 закрыты, и на обеих его выходах пр мом и инверсном, сохран ютс  разрешающие сигналы (например,

потенциалы положительной пол рности). При наличии разрешающего сигнала на шине 11 синхроимпульсов разрегпающие сигналы устанавливаютс  соответственно на выходах элементов 7, 9 НЕ и на соответствующих входах

элемента 15, а на выходах элементов 6, 8 НЕ н на соответствующих входах элемента 14 запрещающие сигналы.

Если на шину 12 запуска подаетс  разрешающий сигнал в момент по влени  разрепи5 ющего сигнала на шине 11 синхроимпульсов, открываетс  элемент 15, а элемент 14 остаетс  закрытым, поскольку на его входы поступают запрещающие сигналы с выходов элементов 6, 8 НЕ, а также с выхода элемен0 та 15. При этом триггер 3 переходит в состо ние 1, н запрещающий сигнал с выхода элемента 15 поступает соответственно на нулевой выход триггера 3 и далее на соответствующий вход элемента 4 И и на еданичный

5 вход трнггера 2, что приводит к закрытию элемента 4 И по входу, соединенному с нулевым выходом триггера 3, и к установке триггера 2 в состо ние 1 с задержкой, равной времени срабатывани  этого трнггера.

0Сигналом с единичного выхода триггера 2

при этом подготавливаетс  к срабатьшанию элемент 5 И, а сигналом с нулевого выхода триггера 2 эакрываютс  по соответствующим входам элемент 4 И, а также элемент 14 в триггере 3 и, кроме того, подтверждаетс  нулевое состо ние триггера 1. Тем самым запрещаетс  установка в состо ние 1 триггера 1 и запрещаетс  прохождение сигналов через элемент 4 И на врем  дальнейшей работы устройства. После того, как сигнал на шине 11 синхроимпульсов станет запрещающим , на выходе элемента 6 НЕ и на соответствующем входе элемента 5 И по вл етс  разрещающий сигнал. При этом элемент 5 И открываетс , и на его выходе, а, следовательно , н на выходной шине 13 устройства формируетс  выходной сигнал. Если же на шину 12 запуска разрешающий сигнал подаетс  в момент по влени  запрещающего сигнала на шине 11 синхроимпульсов, аналогичным об° разом сигнал с единичного выхода триггера 3 устанавливает в состо ние 1 триггер 1. Сигналом с единичного выхода триггера 1 элемент 4 И открываетс , а сигналом с нулевого выхода этого триггера закрьгоаютс  по со5 ответсгвующнм входам элемент 5 И, а также элемент 15 в триггере 3 и, кроме того, подтверждаетс  нулевое состо ние второго триг- , гера. Очередной разрешающий сигнал, поступающий на тиину II синхроимпульсов, проходит при этом через элемеит 4 И и элемен 10 ИЛИ на выходную шину t3 устройства. Если длительность синхроилптульсз, поступающего на шину 11 синхроимпульсов, равна длительности паузы между синхроимпульсами в обоих рассмотренных синхрозированный сигнал на выходной шине устройства сдвинут относительно момента постутшен сигнала запуска на врем , равное шш меньшее половине периода следовани  С1шхроимпульсов . Исключение кратковременного перекрыти  синхронизирующих сигналов на нулевых и единичных входах триггера 3, при по влении синхроимпульса на шине 11 синхроимпульсов а в св зи с этим и исключение кратковременных помех низкого уровн  на нулевом и единичном выходах триггера 3, осуществл етс  следующим образом. Например, если сигнал на выходе элемента 6 НЕ и, следовательно , на входе элемента 7 НЕ и на соответствующем еш1ничном входе триггера 3  вл етс  запрещающим, то при. нарастании переднего фронта разрешающего сигнала на выходе элемента 6 НЕ возможно сохранение разрешающего сигнала на выходе элемента 7 НЕ вследствие задержки срабатывани  этог элемента. На выходе элемента 9 НЕ сигнал также остаетс  разрешающим, поскольку он дважды инвертирован по отношению к сигналу на выходе элемента 7 НЕ. В этом случае исключение одновременного по влени  разрешающих синхронизируюищх сигналов на нулевых и единичных входах триггера 3 обеспечиваетс  с помощью элемента 8 НЕ, поскольку сигнал на его выходе, а, следовательно, и на соответствующем единичном входе триггера 3 в течение времени срабатьтани . элементов 7, 8 НЕ  вл етс  запрещающим . Разрешаннций сигнал на выходе эдюмента 8 НЕ по вл етс  после того, как сигнал на входе элемента 8 НЕ, а, следовател но, и на соответствующем нулевом входе три гера 3, соединенном со входом элемента 8 Н становитс - запрещающим. Тем самым исключаетс  перекрытие разрешающих синхронизирующих сигналов на единичньгх и нулевых входах триггера 3 при нарастании переднего фронта сигнала на входе злемента 7 НЕ. В случае спада заднего фронта разрешающего сигнала на входе элемента 7 НЕ сначала должен по витьс  запрещающий сигнал на соответствующем единичном входе триггера 3, соединенном со входом элемента 7 НЕ, а затем должны по витьс  разрешающие сигналы на выходах элементов 7, 9 НЕ. Если же при спаде заднего фронта разрешающего сигнала на входе злемента 7 НЕ, этот элемен 36 срабатывает преждевременно, например, вследствие различи  пороов срабатьгеани  элементов , и на его выходе по вл етс  разрешаюисий сигнал, то в этом случае запрещающий сигнал на выходе элемента 9 НЕ продолжает сохрзнг .л , поскольку еще не сработали элементы 8, 9 НЕ. Тем самым и в этом случае исклю чаетс  перекрытие разрешающих синхронизирующих сигналов, поступающих с выходов элементов 6-9 НЕ на соответствующие единичные и нулевые входы триггера 3. В св зи с зшм при по влении разрешающего сигнала на шине 12 запуска открытым оказываетс  только ojiom из элементов 14 или 15, у которого оба синхронизирующих сигнала  вл ютс  разрешаюишми в момент поступденн  сигнала запуска. В случае,если фронт нарастани  сигнала запуска и фронты карастани  или спада синхронизирующих сигналов на выходах элементов 6-9 НЕ превыощают времена срабатывани  .этих элементе и, следовательно, перекрываютс  во врекюнм, то в этом случае также исключаетс  возможность формировани  помехи , на выходной шине устройства даже при одновременном кратковременном по влещ и разрешакшщх синхроньэирующйх снгналов на соответствующих входах элементов 14 и 15. Например, если сигнал . запуска поступает на щину 12 в момент нарастани  переднего фронта разрешающего синхронизирующего сигнала на шине 11. то, соответстБенно, нашнаетс  спад разрешающих сигналов на выходах элементов 6, 8 НЕ и нарастание разрешающих сигналов на выходах элементов 7, 9 НЕ. В этом случае возможно перекрытие разрешающих синхронизирующих с гналов на соответствующих входах элемента 14 с разрешающими синхронизирующими сигналами на входах элемента 15. Поскольку до момента поступлени  сигнала на щину 12 запуска оба элемента 14 и 15 закрыты, и на их выходах удерживаютс  разрешающие сигналы, то при одновременном по влении разрешающнх синхронизируккцих сигналов на входах ... л элемента 15 и на входах элемента 14 возможно кратковременное формирование запрещающих сигналов на обс гх выходах этих эльментов . Длительность эгах сигналов зависит от времени срабатьтани  элементов 14 и 15, от длителыюсти фронтов нарастани  и спада сигналов, а также от величины порогов срабатьтани  элементов. Кратковременные запрещаюш е сигналы с выходов элементов 14 и 15, с одной стороны, воздействуют через обратные св зи на соответствующие входы этих же элементов а, с другой стороны, воздействуют на единичные входы триггеров 1, 2 и входы элементов 4, 5 И. Если первым

закрываетс  элемент J5 запрсшагощим сигналом с выхода элемента 14, а затем устанавливаетс  8 состо ние 1 триггер ), го поступление синхронизнруюгнего сигнала с ишны 1 синхроимпульсов на выходную итну устройства разреишетс  через элемент 4 И. Кратковременный сигнал помехи на выходе элемента 15 приводит в рассмотренном случае лишь к ограничению плительности сигнала, формируемого на выходе элемента 4 И. Аналогична  ситуаци  в случае, если запрещающим сигналом с выхода элемента 14 сначала устанавливаетс  в состо тше 1 триггер 1 до момента закрыти  указанным сигналом элемента 15. Если после перехода первого триггера в состо ние 1 элемент 15 еще не закрыт, например, вследствие недостаточной длительности запрещающего сигнала на выходе элемента 14, то элемент 15 закрыт запрещающим сигналом с нулевого выхода триггера 1. При этом запрещающий сигнал с нулевого выхода триггера 1 закрывает элемент 5 И н удерживает в состо шш О триггер 2. Формирование сигнала помехи на выходе элемента 5 И в этом случае также не происходит, поскольку он надежно закрыт при переходных процессах, рассмотренных выше. Это обеспечиваетс  тем, что элемент 5 И до поступлени  сигнала запуска закрыт запрещающим сигналом с единичного выхода триггера 2. При по влении рассмотренных кратковременных запрещающих сигналов на выходах элементов 14 и 15 запрещение срабатывани  элемента 5 И обеспечиваетс  сначала запрещающим сигналом с выхода элемента 14, а затем запрещающим сигналом с выхода элемента 6 НЕ, поскольку к этому моменту. времени сигнал на его выходе запрещающий. После установки триггера 1 в состо ние 1 закрытое состо ние элемента 5 И обеспечиваетс  запрещающисигналом с нулевого выхода этого триггера.

Аналогичным образом обеспечиваетс  исключение формировани  сигналов помех на выходной щи не устройства и в случае, если при по влении кратковременных запрещающих сигналов на выходах элементов 14 и 15 первым переходит в состо ние 1 триггер 2. В этом случае открытым остаетс  элемент 5 И на выходе которого формируетс  сигнал после по влени  разрещающего синхронизирующего сигнала на выходе элемента 6 НЕ.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет исключить возможность формировани  сигналов помех на выходной щине устройства , как при любых сочетани х времен переключени  его элементов, так и при увели чении фронтов сигналов по сравнению с временем переключени  элементов, в том числ;

и при увеличении фронтов выходных сигналов , поступающих на олнну 11 синхроимпульсов и шину 12 запуска, например, в случае, если фронты входных сигналов искажены за счет вли ни  паразитных емкостей линий св 3 , подключаемых к шине 11 синхронмпульсов и к шине 12 запуска.

Формула нзобретенн 

Устройство дл  сннхрониюции импульсов, содержащее тр« триггера, инвертор и два элемента И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с выходной шиной устройства, при этом вход инвертора подключен к шине синхроимпульсов и первому входу первого злемента И, второй вход которого соединен с пр мым выходом первого триггера, а выход инвертора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с пр мым выходом второго триггера, а единичный вход третьего триггера подключен к щине запуска, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введены дополнительно три пос едовательно соединенных инвертора, при этом первый нулевой вход третьего триггера соединен с шиной запуска, а выход основного инвертора подключен ко второму нулевому входу третьего триггера и входу первого дополнительного инвертора, выход которого пошс ючен ко второму нулевому входу третьего триггера, а выходы второго н третьего дополнительных инверторов соединены соответственно с третьим единичным и нулевым входами третьего триггера, пр мой выход которого подключен к единичному входу первого трнггера, первому нулевому входу второго триггера н треть ему входу второго элемента И, четвертый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, вторым нулевым входом второго триггера и четвертым нулевым входом третьего трнггера, инверсный выход которого подключен к единичному входу второго триггера, первому нулевому входу первого триггера и третьему входу первого элемента И, четвертый вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, вторым нулевым входом первого триггера н четвертым единичным входом третьего трнггера .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 307502, кл. Н 03 К 3/57, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 739721, кл. Н 03 К 5/13, 1978.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для синхронизации импульсов, содержащее три триггера, инвертор и два элемента И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с выходной шиной устройства, при этом вход инвертора подключен к шине синхроимпульсов и первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а выход инвертора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, а единичный вход третьего триггера подключен к шине запуска, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительно три последовательно соединенных инвертора, при этом первый нулевой вход третьего триггера соединен с шиной запуска, а выход основного инвертора подключен ко второму нулевому входу третьего триггера и входу первого дополнительного инвертора, выход которого подключен ко второму нулевому входу третьего триггера, а выходы второго и третьего дополнительных инверторов соединены соответственно с третьим единичным и нулевым входами третьего триггера, прямой выход которого подключен к единичному входу первого триггера, первому нулевому входу второго триггера и треть* ему входу второго элемента И, четвертый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, вторым нулевым входом второго триггера и четвертым нулевым входом третьего триггера, инверсный выход которого подключен к единичному входу второго триггера, первому нулевому входу первого триггера и третьему входу первого элемента И, четвертый вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, вторым нулевым входом первого триггера и четвертым единичным входом третьего триггера.