ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и контрольно-измерительных устройствах.

Известен генератор прямоугольных импульсов [1], содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу первого триггера, а выход соединен со счетным входом счетчика импульсов, информационные входы которого подключены к N выходам программного блока, а выход счетчика импульсов соединен с первым входом второго триггера, выходы которого подключены к выходным шинам, элемент ИЛИ и элемент НЕ, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и входом записи счетчика импульсов, а выход элемента НЕ подключен к управляющему входу программного блока, (N+1)-й выход которого соединен с первым входом первого триггера, инверсный выход которого подключен к входу начальной установки программного блока и второму входу второго триггера, второй вход первого триггера соединен с управляющей шиной и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу счетчика импульсов.

Недостатком данного устройства является необходимость большого объема памяти программного устройства в тех случаях, когда необходимо формировать прямоугольные импульсы с постоянной длительностью, т.к. возникает необходимость записывать в память длительность каждого импульса.

Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей генератора, создание генератора, лишенного вышеуказанного недостатка и позволяющего формирование коротких прямоугольных импульсов постоянной длительности при уменьшенном объеме запоминающего устройства.

Поставленная задача решается за счет того, что в генератор прямоугольных импульсов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу первого триггера, а выход соединен со счетным входом счетчика импульсов, информационные входы которого подключены к выходам программного блока, вход начальной установки которого соединен с входом сброса второго триггера и подключен к инверсному выходу первого триггера, тактовый вход которого соединен с управляющей шиной и первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу программного блока и входу записи счетчика импульсов, выход которого соединен с входом установки второго триггера, выход которого подключен к первой выходной шине, введен третий триггер. Выход третьего триггера подключен к второй выходной шине, тактовый вход этого триггера соединен со вторым входом элемента ИЛИ и выходом второго триггера, а вход сброса соединен с входом сброса второго триггера, тактовый вход которого соединен с выходом элемента И, а вход данных подключен к логическому нулю.

На чертеже приведена структурная схема формирователя импульсной последовательности, где представлены: 1 - генератор опорной частоты, 2 - первый триггер, 3 - элемент И, 4 - счетчик импульсов, 5 - элемент ИЛИ, 6 - программный блок, 7 - второй триггер, 8 - третий триггер, 9 - входная шина, 10 - первая выходная шина, 11 - вторая выходная шина.

Выход генератора опорной частоты 1 соединен с первым входом элемента И 3, второй вход которого подключен к прямому выходу первого триггера 2, а выход соединен со счетным входом счетчика импульсов 4, информационные входы которого подключены к выходам программного блока 6, вход начальной установки которого соединен с входом сброса второго триггера 7 и подключен к инверсному выходу первого триггера 2, тактовый вход которого соединен с управляющей входной шиной 9 и первым входом элемента ИЛИ 5, выход которого подключен к управляющему входу программного блока 6 и входу записи счетчика импульсов 4, выход которого соединен с входом установки второго триггера 7, выход которого подключен к первой выходной шине 10, выход третьего триггера 8 подключен ко второй выходной шине 11, тактовый вход этого триггера соединен со вторым входом элемента ИЛИ 5 и выходом второго триггера 7, а вход сброса соединен со входом сброса второго триггера 7, тактовый вход которого соединен с выходом элемента И 3, а вход данных подключен к логическому "0".

Программный блок предлагаемого генератора может быть выполнен, например, на программируемой микросхеме 1623РТ1. Остальные элементы электронной схемы могут быть реализованы, например, с применением микросхем серии 561.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на прямом выходе триггера 2 присутствует уровень логического "0", который запрещает прохождение импульсов с выхода генератора 1 на выход элемента И 3. Одновременно на инверсном выходе триггера 2 присутствует уровень логической "1", который устанавливает программный блок 6 и триггеры 7 и 8 в начальное состояние. Программный блок 6 при этом выдает на информационные входы счетчика 4 код первого временного интервала. На прямых выходах триггеров 7 и 8 устанавливается логический "0". В этом состоянии устройство находится до прихода по управляющей шине 9 запускающего импульса.

Передний фронт запускающего импульса, пройдя через элемент ИЛИ 5, осуществляет запись в счетчик 4 параллельного кода первого временного интервала, который уже установлен на информационных входах счетчика 4. Задний фронт запускающего импульса с выхода элемента ИЛИ 5 поступает на управляющий вход программного блока 6, который по этому фронту выдает на выходы параллельный код следующего временного интервала.

По переднему фронту запускающего импульса также происходит установка триггера 2 и на его прямом выходе появляется уровень логической "1", разрешающий прохождение на выход элемента И 3 тактовых импульсов с генератора 1.

Импульсы с выхода элемента И 3 поступают на счетный вход счетчика 4. По заполнении счетчика 4 на его выходе появляется импульс. По переднему фронту этого импульса триггер 7 устанавливается в единичное состояние. Передний фронт сигнала с выхода триггера 7, пройдя через элемент ИЛИ 5, производит запись в счетчик 4 кода длительности следующего временного интервала. Этот код присутствует на информационных входах счетчика 4, так как программный блок 6 выставил его по заднему фронту запускающего импульса. Одновременно этот сигнал переводит триггер 8 в следующее состояние.

По переднему фронту импульса с выхода элемента И 3 происходит запись в триггер 7 сигнала логического "0", присутствующего на его информационном входе. Таким образом, на выходе триггера 7 формируется импульс, длительность которого нормирована и равна длительности периода тактового генератора. Задний фронт импульса с выхода триггера 7, пройдя через элемент ИЛИ 5, поступает на управляющий вход программного блока 6, который по этому фронту задает код следующего временного интервала на информационные входы счетчика 4.

Таким образом, на первой выходной шине 10 присутствует сигнал с выхода триггера 7, длительность которого определяется периодом тактового генератора 1, а интервал следования этих импульсов - содержимым программного блока 6. Кроме того, триггер 8, деля импульсы с выхода триггера 7, формирует на своем выходе последовательность импульсов, поступающую на вторую выходную шину 11, длительность и период которой определяются программным блоком 6.

Введение в формирователь третьего триггера расширило функциональные возможности устройства за счет возможности формирования коротких импульсов и сократило объем программного устройства при их формировании.

Источник информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1270880, кл. H 03 K 3/72, 1986.