SU853789A1 - Устройство дл синхронизацииСигНАлОВ - Google Patents

Description

Устройство дл  синхронизации сигналов относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть применено дл  синхронизации5

сигналов с различных дискретных устройств , в том числе и с электромеханических .

Известно устройство-дл  синхронизации импульсов, содержащее входной to и выходной триггеры триггер сброса, три элемента И-НЕ и инвертор, в котором достигаетс  высока  надежность за счет того, что исключаютс  кратковременные выбросы на выходе устройства , а длительность выходного сигнала определ етс  лишь длительностью тактового импульса 1.

Недостатком данного устройства .  вл етс  низка  помехоустойчивость. 20

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  устройство дл  синхронизации, содержащее входной и выходной триггеры триггер сброса, п ть элементов И-НЕ, 25 два инвертора, шимы синхронизируемого и тактового сигналов. И1ина синхронизируемого сигнала соединена через первый элемент И-НЕ с единичным входом выходного триггера, единичный и нулевой выходы которого соединены соответственно через второй и третий элементы И-НЕ с единичным и нулевым входами выходного триггера, ,а вторые входы второго и третьего элементов И-НЕ соединены через инвертор с шиной тактового сигнала, при этом единичный выход выходного триггера соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом устройства, с нулевым входом входного триггера и с единичным входом триггера сброса, а нулевой выход триггера сброса соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ, шина синхронизируемого сигнала через второй инвертор соединена с первым входом п того элемейта И-НЕ, выход которого подключен к нулевому входу триггера сброса, а вторые входы четвертого и п того элементов И-НЕ соединены с .шиной тактового сигнала 2 ,

Это устройство также обладает низкой псмехсустойчивостью и малой надежностью при синхронизации сигналов с электромеханических устройств.

Claims (2)

1. При по влении высокочастотной помехи на шине синхронизируемого сигнала произойдет переключение - входного триггера. Далее работа устройства не зависит от состо ни  входного сигнала а определ етс  лишь сигналом на тактовой шине. Следовательно, независим от того, помеха или полезный сигнал поступили на вход устройства, произойдет его ср абатывание. При наличии на входе серии высокочастотных помех будет на&людатьс  беспср дочное срабатывание устройства, а при поступлении сигналов от электромеханических устройств- многократное срабатывание устройства от одного по лезного сигнала, так как на фронте и срезе, как правило, присутствуют колебани  из-за несовершенства электро механических устройств (дребезг контактов , большое значение паразитных параметров. Даже така  мера , как увеличение периода следовани  тактовых импульсов ,до величин, сравнимых с менем переходных процессов в электро механических устройствах не избавл ет известное устройство от указанного недостатка, а лишь ухудшает его быстродействие. В этом случае не будет наблюдатьс  многократного срабатывани  устройства на переднем фро те сигнала, но по вл етс  веро тност срабатывани  на срезе полезного сигнала , что приведет к двухкратному ер батыванию на один полезный сигнал. Целью изобретени   вл етс  Повыше ние помехоустойчивости устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, ЧТ.О в устройство дл  синхронизации сигналов, содержащее входной и выход ной триггеры, триггер сброса, п ть элементов И-НЕ, два инвертора, шины тактового и синхронизируемого сигналов , выходную Ш1-1НУ, причем шина синхронизируемого сигнала соединена через первый элемент И-НЕ с единичным входом входного триггера, еди ничный и нулевой выходы которого сое динены соответственно через второй и третий элементы И-НЕ с единичным и нулевым входами выходного триггера, а вторые входы второго и третьего элементов И-НЕ соединены через первы инвертор с шиной тактового сигнала, при этом нулевой выход выходного три гера соединен со вторым входом перво го элемента И-НЕ, а единичный с пе вым входом четвертого элемента И-НЕ, выхйд которого соединен с выходом устройства и с единичным входом сброса, нулевой выход которого соединен с третьим входом перво го элемента И-НЕ, при этом иина синхронизируемого сигнала через второй инвертор соединена с первым входом п того элемента И-НЕ, выход которого подключен к нулевому входу триггера сброса, а вторьте входы четвертого и п того элементов И-НЕ соединены с шиной тактового сигнеша, дополнитель но введены триггер и три элемента И-НЕ, причем первый вход первого дополнительного элемента И-НЕ соединен с единичным выходом выходного триггера , второй вход - с дополнительным входом первого основного элемента И-НЕ и с шиной тактового сигнала, а выход - с нулевым входом входного триггера, первые и вторые входы второго и третьего основных элементов. И-НЕ соединены соответственно с первыми и вторыми входами второго и третьего дополнительных элементов И-НЕ, выходы которых соединень соответст1}3 енно с единичным и нулевым входами дополнительного триггера, нулевой выход которого соединен с дополнительньзм входом четвертого элемента И-НВ, а третий вход второго дополнительного элемента И-НЕ соединен с выходом второго инвертора. На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства дл  синхронизации сигналов; на фиг. 2-6 - временные диаграммы, по сн ю1иие его работу . Устройство содержит входной триггер 1, выходной триггер 2, триггер 3 сброса, дополнительный триггер 4, элементы И-Е1Е 5-12, инверторы 13, 14j шину 15 синхронизируемого сигнала шину 16 тактового сигнала 17 - выход устройства. Входной триггер 1 соединен через элементы 7, 3с триггером 2 и через элементы 11, 12 с триггером 4, а выходной триггер 2 соединен через элемент 9 с триггером 3. Шина 15 синхронизируемого сигнала подключена к входу элемента 5.и через инвертор 13-к входам элементов 10, 11. Шина 16 TaiCTOBoro сигнала соединена с входами элементов 5,6,9,10 и через инвертор 14 с в Й1дами элементов 7,8,11,12. Единичный выход триг- . гера 2 соединен с входом элемента 6, а выходы элементов 5,6 соединены с входами триггера 1. Выход элемента 11соединен с нулевы-м входссл триггера 3, а обратные св зи с нулевых выходов триггеров 2,3 соединены с входами элемента 5. Нулевой выход триггера 4 соединен с входом элемента 9, выход которого подключен к выходу 17 устройства. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии все триггеры наход тс  в нулевом состо нии на единичных выходах триггеров низкий потенциал, на нулевых - высокий). На шине 15 синхронизируемого сигнала низкий потенциал, на шине 16 тактирующие импульсы с длительностью tJ и длительностью паузыи,}. На выходах элементов 5.,6,7,9,11 высокий потенциал , на выходах элементов 8, 10, 12- шлпульсы поддерживающие в статическом режиме нулевое состо ние триггеров 2,3,4. На выходе 17 устро ства высокий потенциал. Рассмотрим 5 режимов работы устройства . Режим I . Входной сигнал на шине 15 имеет длительность t , при этом r7t: -2Ca. При совпадений входного сигнала т(актовым импульсом выдел етс  сигна на выходе элемента И-НЕ 5, так как два других его входа подготовлены нулевыми состо ни ми триггеров 2 и Триггер 1 переключитс  в состо ние 1. При наступлении паузы тактовог сигнала единичное состо ние триггер 1перепишетс  через элементы И-НЕ 7 .и 8 в триггер 2, а в триггер 4 не запишетс , так как элемент 11 закры по одному из входов, на который пос пает инверси  входного сигнала. Сос то ние триггера 4 останетс  нулевым . С по влением очеред нсго импуль са на тактовой аине выдел етс  импульс на выходе элемента 9, подгото ленного единичнш.1 состо нием тригге 2и нулевым - триггера 4. Сигнал с выхода элемента 9 поступает на выход устройства, а также на установку, триггера 3 в единичное состо ние. Кр ме того, в этом такте работы тактовы импульс через элемент б устанавлива триггер 1 в исходное нулевое состо  ние. Сброс триггера 2 происходит в следующем такте работы импульсом с выхода элемента 8 во врем  паузы та вого сигнала. В то же врем  подтверждаетс  нулевое состо ние триггера 4 сигнсзлом с выхода элемента 1 Дсшее состо ние триггеров не мен етс  пока на входе -держитс  входной сигнал. С окончанием входного сигнала триггер 3 сброса сигналом с выхода элемента 10 устанавливаетс  в исходное нулевое состо ние и устройство готово к приему следующего входного сигнала. Временна  диаграмма на фиг. 2 по сн ет работу устройства в этом режи не. Режим 11 . Входной сигнал на шине 15 имеет длительность t iС2. Если входной сигнал не совпадает во времени с тактовым импульсом,тоимпульса на выходе элемента 5 не выд литс  и устройство на этот входной сигнал не прореагирует. Если входной сигнал совпадает во времени с тактовым импульсом, то как и в первом режиме, триггер 1 переброситс  в единичрюе состо ние, а в следующем такте, т.е. во врем  паузы тактового сигнала, триггер 2 установитс  в единичное состо ние. В отличии от режима Т во втором такте произойдет переключение триггера 4 в единичное состо ние сигналом с выход элемента 11, так как в течение паузы входной сигнал на шине 1 должен исчезнуть , а .его инверси  разрешит работу элемента 11. Элемент 9 закрыт по одному из входов нулевым выходом триггера 4.На выходе элемента 9 сигнал не по витс , а триггер 3 останетс  в нулевом состо нии. Триггер 1 в третьем такте работы переброситс  в исходное нулевое состо ние сигналом С выхода элемента б, а триггеры 2,4 в четвертом такте работы устройства установ тс  в состо ние О сигнгшаг ми с выходов элементов 8, 12 соотве ственно . Таким образом, в случае короткого входного сигнала работают триггеры l,2,4f а сигнгш на выхс 17 устройства не выдаетс . Работа в этом режиме по сн етс  фиг. 3. Режим щ . На входе устройства сери  коротких импульсов, В этом случае работа устрсйства аналогична работе в режиме tI,лишь с тем отличием,что происходит многократное переключение триггеров 1,2,4 пока не окончитс  сери -входных импульсов . На выходе 17 устройства сигнал при этом не по витс . Работа устройства по сн етс  диаграммой фиг. 4. Реким VV . Входной сигнал имеет длительность ь 7/2С . , но передний фронт его зат нут и наблюдаютс  колебани . Работа устройства при наличии на входе коротких импульсов аналогична режиму ill . Происходит поочередное переключение триггеров 1,2,4: в первом такте триггер 1 устанавливаетс  в состо ние 1, во втором такте триггеры 2,4 - в состо ние 1, в третьем такте триггер 1 - в состо ние О, в четвертом - триггеры 2,4 в состо ние О. Затем цикл повтор етс  до тех пор, пока не по витс  на входе устойчивый сигнал, непропадаю а Ий в течение паузы тактирующего сигнала. В этом случае триггер 4 не переключитс , а работа устройства будет соответствовать режиму Т; На выходе 17 по витс  один импульс. Временна  диаграмма на фиг. 5 по сн ет работу устройства в этом режиме. Режим i . Входной сигнал имеет длительность Cyitr -ь 2.t,j , цо срез его зат нут и наблюдаютс  колебани . Пока длитс  входной сигнал, работа аналогична работе при 1-ом режиме, а на срезе сигнала - аналогична работе Б-режиме Щ. На выходе будет един импульс. Работа устройства, в этом режиме по сн етс  диаграммой на фиг. б. При синхронизации сигналов от различных дискретных устройств, наход щихс  на значительном /,халении в каналах св зи, возникают лажные сигналы в виде высокочастотных помех, кроме того,, на фронтах сигналов наблюдаютс  колебани , особенно при поступлении их от эдектромеханических устройств из-за дребезга контактов , высоких значений паразитных индуктивностей и емкостей, В данном устройстве входной сигнал контролиру етс  на длительность и на отсутствие колебаний на фронтах, при этом производитс  отбор полезного сигнала и выдача на каждый полезный сигнал одного импульса стандартной длительности совпадающего во времени с так товым импульсом. В св зи с этим повышаетс  помехоустойчивость устройства и оно может примен тьс  дл  синхронизации сигналов без специальных мер защиты от помех. Формула изобретени  Устройство дл  синхронизации сигналов , содержащее входной и выходной триггеры, триггер сброса, п ть элементов И-НЕ, два инвертора, шины так тового и синхронизируемого сигналов выходную шину, причем шина синхронизируемого сигнала соединена через первый элемент И-НЕ с единичным входом входного триггера, единичный и нулевой выходы которого соединены соответственно через второй и третий элементы И-НЕ с единичным и нулевым а вторы входами выходного триггера. входы второго и третьего элементов И-НЕ соединены через первый инвертор с шиной тактового сигнала, при этом нулевой выход выходного тригге ра соединен со вторым входом первог элемента И-НЕ, а единичный - с перв входом четвертого элемента И-НЕ, вы ход которого соединен с выходом уст ройства и с единичным входом триг гера сброса, нулевой выход которого соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ, при этом шина синхронизируемого сигнала через второй инвертор соединена с первым входом п того элемента И-НЕ, выход которого подключен к нулевому входу триггера сброса, а вторые входы четвертого и п того элементов И-НЕ соединены с шиной тактового сигнала, о т л и ч а ющ ее с   тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, в него дополнительно введены триггер и три элемента И-НЕ, причем первый вход первого дополнительного элемента И-НЕ соединен с единичным выходом выходного триггера, второй вход - с дополнительным входом первого основного элемента И-НЕ и с шиной тактового сигнала, а выход - с нулевым входом входного триггера, первые и вторые входы второго и третьего основных элементов И-НЕ соединены соответственно с первыми и вторыми входами второго и третьего дополнительных .элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами дополнительного триггера, нулевой выхац которого соединен с дополнительным входом четвертого элемента И-НЕ, а третий вход второго допалнительного элемента И-НЕ соединен с выходом второго инвертора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 402143, кл. Н 03 К 5/13, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 457176, кл. Н 03 К 5/13, 1975 (прототип) .

   (риг. 5