Пристрій для формування часових діаграм

Реферат: Винахід належить до обчислювальної техніки. Пристрій для формування часових діаграм містить групу регістрів, лічильник і елемент І. Тактовий вхід пристрою підключено до тактового входу лічильника та першого входу елемента І, вхід режиму пристрою підключено до входу скидання лічильника, вихід позики якого підключено до другого входу елемента І, вихід якого підключено до входу дозволяння прийому коду лічильника та другого тактового входу першого регістра групи. Технічним результатом є забезпечення циклічного повторення часових діаграм, довжина та полярність сигналів в частинах яких задається в регістрах групи. UA 115394 C2 (12) UA 115394 C2 UA 115394 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонований винахід належить до обчислювальної техніки, а саме до цифрових пристроїв для управління роботою блоків пам'яті та інших пристроїв з циклічним повторенням режимів роботи, і може бути використана в машинобудівних технологіях. Відомий пристрій для формування часових діаграм на основі лічильника Джонсона, який містить тригери, тактові входи яких підключено до тактового входу пристрою, вихід попереднього тригера підключено до інформаційного входу наступного тригера, інверсний вихід останнього тригера підключено до інформаційного входу першого тригера, виходи тригерів підключено до виходів пристрою [1]. Недоліки аналогу: пристрій формує тільки часові діаграми з двома різнополярними частинами однакової довжини, що обмежує функціональні можливості. Найбільш близьким до запропонованого винаходу по технічній суті та результату, що досягається, є пристрій для формування часових діаграм, який містить групу регістрів, при цьому перший та другий тактовий вхід пристрою підключено відповідно до перших та других тактових входів регістрів групи, вхід режиму пристрою підключено до входів режиму регістрів групи, послідовний вхід пристрою підключено до послідовного інформаційного входу першого регістра групи, послідовний вихід кожного попереднього регістра групи підключено до послідовного інформаційного входу наступного регістра групи, інформаційні входи пристрою підключено відповідно до інформаційних входів регістрів групи, виходи яких підключено відповідно до виходів пристрою [2]. Недоліки прототипу: пристрій формує часові діаграми без їх постійного повторення, що не дозволяє їх використовувати для управління циклічними процесами, наприклад, для організації регулярного звертання до блоків пам'яті за інформаційним входом, входом режиму "запис читання", входом стробування, що обмежує функціональні можливості пристрою. Задача винаходу - створення пристрою для формування часових діаграм, в якому шляхом введення лічильника та елемента І забезпечується формування послідовності часових діаграм, що складаються з частин, кількість яких обмежується кількістю регістрів, із заданою довжиною та полярністю сигналів. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрій для формування часових діаграм, що містить групу регістрів, при цьому перший тактовий вхід пристрою підключено до перших тактових входів регістрів групи, другі тактові входи регістрів групи об'єднані між собою, вхід режиму пристрою підключено до входів режиму регістрів групи, послідовний вхід пристрою підключено до послідовного інформаційного входу першого регістра групи, послідовний вихід кожного попереднього регістра групи підключено до послідовного інформаційного входу наступного регістра групи, згідно з винаходом, введено: лічильник і елемент І, при цьому другий тактовий вхід пристрою підключено до тактового входу лічильника та першого входу елемента І, вхід режиму пристрою підключено до входу скидання лічильника, вихід позики якого підключено до другого входу елемента І, вихід якого підключено до входу дозволяння прийому коду лічильника та другого тактового входу першого регістра групи, N-1 перших виходів та послідовний вихід кожного попереднього регістра групи, де N- розрядність регістрів групи, підключено відповідно до інформаційних входів наступного регістра групи, N-1 перших виходів останнього регістра групи підключено відповідно до перших N-1 інформаційних входів першого регістра групи та відповідно до інформаційних входів лічильника, послідовний вихід останнього регістра групи, підключено до N-го інформаційного входу першого регістра групи та виходу пристрою. Технічний ефект від запропонованого рішення полягає в тому, що шляхом введення лічильника та елемента І забезпечено циклічне повторення часових діаграм,довжина та полярність сигналів в частинах яких задається в регістрах групи, що суттєво розширює функціональні можливості пристрою. Розширення функціональних можливостей пристрою можна оцінити наступним чином. Прототип обмежений у формуванні часових діаграм довжиною коду, що записаний у регістрах групи. В запропонованому рішенні довжина всіх частин одного періоду часових діаграм коротша у тактах на кількість регістрів, бо в кожному з них ще записана полярність сигналу. Разом з тим, розширені функціональні можливості запропонованого рішення забезпечують багаторазове повторення періоду часових діаграм. Суть винаходу пояснюється кресленням на фіг. 1, де зображено пристрій для формування часових діаграм для випадку трьох N-розрядних регістрів групи, де N=4, що містить перший 1.1, другий 1.2 і третій 1.3 регістри групи, елемент І 2 та лічильник 3, вхід М режиму пристрою, перший С1 та другий С2 тактові входи пристрою, послідовний вхід D пристрою та вихід F пристрою, при цьому вхід М пристрою підключено до входів режиму V2 регістрів 1.1, 1.2 і 1.3 групи та входу R скидання лічильника 3, вхід С1 пристрою підключено до тактових входів С1 1 UA 115394 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 регістрів 1.1, 1.2 і 1.3 групи, вхід C2 підключено до першого входу елемента І 2 та тактового входу С лічильника 3, вихід Z позики якого підключено до другого входу елемента І 2, вихід G якого підключено до входу V дозволяння прийому коду лічильника 3 та других тактових входів С2 регістрів 1.1, 1.2 ті 1.3 групи, вхід D коду пристрою підключено до послідовного інформаційного входу V1 регістра 1.1 групи, N-1 перших виходів D1 … D3 та послідовний вихід D4 кожного попереднього регістра групи підключено відповідно до інформаційних входів D1 … D4 наступного регістра групи, послідовний вихід D4 кожного попереднього регістра групи підключено до послідовного інформаційного входу V1 наступного регістра групи, N-1 перших виходів D1 … D3 останнього регістра 1.3 групи підключено відповідно до перших N-1 інформаційних входів D1 … D3 регістра 1.1 групи та відповідно до інформаційних входів D1 … D3 лічильника 3, послідовний вихід D4 останнього регістра 1.3 групи, підключено до N-го інформаційного входу D4 регістра 1.1 групи та виходу F пристрою. Пристрій працює у такий спосіб. На вхід М пристрою та відповідно на входи V2 режиму регістрів 1.1, 1.2 і 1.3 та вхід R скидання лічильника 3 подається сигнал режиму, що одиничним значенням встановлює регістри 1.1, 1.2 та 1.3 в режим програмування виду часових діаграм та утримує лічильник 3 у початковому нульовому стані з одиничним значенням на виході Z позики. На вхід С1 пристрою та відповідно на тактові входи С1 регістрів 1.1, 1.2 і 1.3 подається серія тактових імпульсів, що синхронізують їх роботу в режимі програмування виду часових діаграм, тобто запису послідовного коду в регістри 1.1, 1.2 і 1.3 групи. На вхід D пристрою та далі на вхід V1 регістра 1.1 подається послідовний код, який з виходу D4 кожного попереднього регістра 1.1 та 1.2 приходить на входи D4 та V1 відповідних наступних регістрів 1.2 та 1.3, програмуючи їх на формування часових діаграм. Послідовний код містить для кожного регістра групи (N-1)-розрядний двійковий код тривалості ділянки часової діаграми та біт, що визначає полярність сигналу на цій ділянці N-1 відповідно "0" або "1". Тривалість ділянки у 1…2 тактів кодується відповідно значеннями N-1 0…2 -1. Для прикладу, що показано на фіг. 1 та фіг. 2, 12-бітовий послідовний код має наступний вигляд: 1000 0011 0100. Він всувається в регістри 1.1…1.3 групи починаючи з правого біту. Послідовний код складається з трьох частин відповідно до кількості регістрів в групі. Частини нумеруються зліва направо: 1, 2 і 3 відповідно до номерів регістрів 1.1, 1.2 і 1.3 групи, в які вони записуються. Ділянки часових діаграм нумеруються у зворотному порядку, тобто перша ділянка формується за частиною послідовного коду останнього регістра 1.3 групи, а остання ділянка - за частиною, що записується у регістр 1.1 групи. Кожна частина містить правий біт, що визначає полярність сигналу на ділянці часової діаграми (виділено жирним шрифтом), та 3розрядний двійковий код тривалості ділянки (підкреслено). Розряди двійковий коду тривалості ділянки записано в зворотному порядку: ліворуч - молодші розряди, а праворуч - старші. Остання, третя частина послідовного коду визначає тривалість першої ділянки у 3 такти з полярністю сигналу "0". Середня, друга частина послідовного коду визначає тривалість другої ділянки у 5 тактів з полярністю сигналу "1". Перша частина послідовного коду визначає тривалість третьої ділянки у 2 такти з полярністю сигналу "0". По закінченні процесу програмування регістрів 1.1, 1.2 і 1.3 групи сигнал режиму змінюється з одиничного значення на нульове, за яким лічильник 3 розблоковується за його входом R скидання. На вхід С2 пристрою та відповідно на тактовий вхід С лічильника 3 та перший вхід елемента І 2 подаються тактові імпульси. Одиничне значення з виходу Z позики лічильника 3 подається на другий вхід елемента І 2 При цьому на виході G елемента І 2 формується сигнал, що подається на вхід V дозволяння прийому коду лічильника 3 та другі тактові входи С2 регістрів 1.1, 1.2 ті 1.3 групи, забезпечуючи за його переднім фронтом, який повторює передній фронт тактового імпульсу, прийом коду тривалості першої ділянки часової діаграми з виходів D1 … D3 останнього регістра 1.3 групи на відповідні входи D1 … D3 лічильника 3 та перезапис частин послідовного коду по кільцю регістрів групи: з виходів D1 … D4 останнього регістра 1.3 групи на відповідні входи D1 … D4 регістра 1.1 групи, з виходів D1 … D4 регістра 1.1 групи - на відповідні входи D1…D4 регістра 1.2 групи та з виходів D1 …D4 регістра 1.2 групи - на відповідні входи D1 … D4 регістра 1.3 групи. Лічильник 3 за передніми фронтами тактових імпульсів відміряє такти першої ділянки часової діаграми і при досягненні нульового стану формує сигнал на виході позики, за яким повторюється процес прийому в лічильник 3 коду тривалості наступної ділянки часової діаграми та перезапис частин послідовного коду по кільцю регістрів групи. При цьому біт полярності сигналу на ділянці часової діаграми з виходу D4 останнього регістра 1.3 групи подається на вихід F пристрою, відображаючи часову діаграму з її циклічним повторенням. 2 UA 115394 C2 5 10 15 20 25 Пристрій може бути використаний в цифрових пристроях для управління блоками пам'яті та іншими пристроями з циклічним повторенням режимів роботи. Джерела інформації: 1. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 800 с, - С. 218, рис. 3.59, а. 2. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике: Справочник / Р.В. Данилов, С.А. Ельцова, Ю.П. Иванов и др.; Под ред. Б.Н. Файзулаева, Б.В. Тарабрина. - М.: Радио и связь, 1987. - 384 с., - С. 111, рис. 5.52. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Пристрій для формування часових діаграм, що містить групу регістрів, при цьому перший тактовий вхід пристрою підключено до перших тактових входів регістрів групи, другі тактові входи регістрів групи об'єднані між собою, вхід режиму пристрою підключено до входів режиму регістрів групи, послідовний вхід пристрою підключено до послідовного інформаційного входу першого регістра групи, послідовний вихід кожного попереднього регістра групи підключено до послідовного інформаційного входу наступного регістра групи, який відрізняється тим, що введено лічильник і елемент І, при цьому другий тактовий вхід пристрою підключено до тактового входу лічильника та першого входу елемента І, вхід режиму пристрою підключено до входу скидання лічильника, вихід позики якого підключено до другого входу елемента І, вихід якого підключено до входу дозволяння прийому коду лічильника та другого тактового входу першого регістра групи, N-1 перших виходів та послідовний вихід кожного попереднього регістра групи, де N - розрядність регістрів групи, підключено відповідно до інформаційних входів наступного регістра групи, N-1 перших виходів останнього регістра групи підключено відповідно до перших N-1 інформаційних входів першого регістра групи та відповідно до інформаційних входів лічильника, послідовний вихід останнього регістра групи підключено до Nгo інформаційного входу першого регістра групи та виходу пристрою. 3 UA 115394 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4