Генератор с цифровым управлением

(12) ГОСУДАРСТВЕННОЕ пхтвнтнов вндомство гвспувлики БЕЛАРУСЬГенератор с цифровым управлением, содержащий первый и второй регистры, счетчик импульсов, регистр сдвига, генератор щшульсов, отличающийся тем, что в него введены первая и вторая группа элементов И, гругша элементов ИЛИ, инвертор, элемент И, триггер, элемент ИЛИ, первый и второй формирователи коротких импульсов, причем выходы первого и второго регистров подкшочены соответственно к первым входам первой и второй групп элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами группы элементов ИЛИ, выходы которых соединены с установочными входами счетчика импульсов,выходами подключенного к соответствующим входам инвертора, выходом соединенного со счетным входом регистра сдвига, первый выход которого является первым выходом устройства и подключен ко входу первого формирователя коротких импульсов, второй выход регистра сдвига является вторым выходом устройства и подключен ко входу второго формирователя коротких импульсов, выход первого формирователя коротких импульсов соединен со вторыми входами второй группы элементов И,выход второго формирователя коротких импульсов подключен к первому входу элемента(71) Заявитель Минское производственное обгьединеше Горизонт (ВЧ)(73) Патентообладатель Научншисследоватедтьский институт цифрового телевидения Минского производственного объединения Горизонт (ВЧ)ИЛИ, вторым входом соединенного с первым ВЫХОДОМ триггера, а ВЫХОДОМ - со вторыми входами первой группы ЭЛЕМЕНТОВ И И со входом установки регистра сдвига, второй выход триггера соединен С первым входом элемента И, второй вход которою соединен с выходом генератора ИМПУЛЬСОВ, а ВЫХОД - СО СЧВГШГМ ВХОДОМ СЧВТЧИКЗ, первая входная ШИНЕ УСТройства подключена К входам первою Н второго регистров, а вторая И третья входные ШИНЫ устройства подключены соответственно К первому И второму входам триггера.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнической и измерительной аппаратуре.Известен генератор с цифровым управлением 1, содержащий устройство, преобразующее входное управляющее слово в алгебраический знак устройство, накапливающее преобразованные входные управляющие слова устройство, фиксирующее момент, когда содержимое накаплнваюшего устройства становится равным пороговому значению, формирователь опорных тактовых сипталов с частотой, кратной заданной частоте выходного сиптала, нормализатор выходного сигнала и регулирующее устройство, которое делит частоту опорного тактового сигнала в п раз,делитель частоты в ш раз.Недостатком данного устройства является наличие сложных технических устройств таких, как преобразователь, накопитель, нормализатор, делители, что соответственно снижает надежность устройства.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является генератор с цифровым управлением 2 1, содержащий блок ввода констант,постоянный запоминающий блок, пять регистров, три сумматора, умножитель, пороговый блок, счетчик, генератор тактовых импульсов,два мультиплексора, элемент задержки, два делителя, объединенные соответствующими функциональнъши связяъш.Однако, наличие сложных узлов таких, как сумматоры, умножитель, делители и ПЗУ в составе устройства, определяют его сложность и соответственно низкую надежность.Задачей данного изобретения является создание простого генератора с цифровым управлением для формирования импульсных сигналов с регулируемым периодом следования и длительностью импульса.Технически это достигается за счет исключения таких сложных в техническом исполнении блоков как сумматоры, умножители,постоянное запоминающее устройство. Надежность генератора при этом повышается.Поставленная задача достигается тем, что в генератор с цифровым управлением, содержащим первый и второй регистры, счетчик импульсов, регистр сдвига, генератор импульсов,введены первая и вторая группы элементов И,группа элементов ИЛИ, инвертор, элемент И,триггер, элемент ИЛИ, первый и второй формирователи коротких импульсов, причем выходы первого и второго регистров подключены соответственно к первым входам первой и второй групп элементов И, выходы которых соеДИНСНЫ С СООТВЕТСТВУЮЩИМИ ВХОДЗМИ ГРУППЫ элементов ИЛИ, выходы которых соединены с установочными входами счетчика импульсов,выходами подключенного к соответствующимвходам инвертора, выходом соединенного со счетным входом регистра сдвига, первый выход которого является первым выходом устройства и подключен ко входу первого формирователя коротких импульсов, второй выход регистра сдвига является вторым выходом устройства и подключен ко входу второго формирователя коротких импульсов, выход первого формирователя коротких импульсов соединен со вторыми входами второй группы элементов И,выход второго формирователя коротких импульсов подключен к первому входу элемента ИЛИ, вторым входом соединенного с первым выходом триггера, а выходом - со вторыми входами первой группы элементов И и со входом установки регистра сдвига, второй выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которою соединен с выходом генератора импульсов, а выход - со счетным входом счетчика импульсов, первая входная шина устройства подключена к входам первого и второго регистров, а вторая и третья входные шины устройства подключены соответственно к первому и второму входам триггера.Таким образом, построение генератора на перечисленных простейших логических элементах позволило избавиться от таких сложных в техническом исполнении блоков как суш/шторы, умножитель и ПЗУ.На чертеже приведена структурная схема уст тройства.Устройство содержит первый и второй регистры 1 и 2, две группы элементов И 3 и 4,группу элементов ИЛИ 5, счетчик 6 импульсов, инвертор 7, регистр 8 сдвига, генератор 9 импульсов, элемент И 10, триггер 11, элемент ИЛИ 12, первый и второй формирователи 13 и 14 коротких импульсов, первую и вторую выходные шины 15 и 16 прямого и инверсного сигналов, первую входную шину 17 приема кодов задаваемых параметров выходных сигналов устройства, вторую входную шину 18 сигнала УСТАНОВКА, третью входную шину 19 сигнала ПУСК.Регистры 1 и 2 предназначены для хранения дополнительных кодов длительностей импульса и паузы выходных сигналов и входами подключены к первой входной шине 17, а выходами подключены соответственно к первым входам первой и второй групп элементов И 3 и 4, выходы которых соединены с первыми и вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ 5 группы. Входы группы элементов ИЛИ 5 соединены с соответствующими установочными входами счетчика б импульсов, выходами соединенного с соответствующими входами инвертора 7, выход которою соединен со счетным входом регистра 8 сдвига. Выход генератора 9 импульсов подключен ко второму входу элемента И 10, первый выход которогосоединен с первым входом триггера 11, а выход- со счетным входом счетчика 6 импульсов. Первый выход триггера подключен ко второму входу элемента ИЛИ 12, выход которою соединен со вторыми входами элементов И 3 первой группы и со входом установки регистра 8 сдвига. Вторые входы элементов И 4 второй группы соединены с выходом первою формирователя 13 коротких импульсов. Выход второю формирователя 14 коротких импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ 12. Первый выход регистра 8 сдвига соединен с первой входной шиной 15 и входом первого формирователя 13 коротких импульсов, а второй выход - со второй входной шиной 16 и со входом второго формирователя 14 коротких импульсов. Вторая входная шина 18 устройства соединена с первым входом триггера 11, а третья входная шина 19 соединена со вторым входом триггера 11.Устройство работает следующим образом.По первой входной шине 17 устройства на входы первого и второю регистров 1 и 2 подаются дополнительные коды длительностей импульса и паузы выходных сигналов и записываются в них.После ввода кодов по второй входной шине 18 устройства подается сигнал УСТАНОВКА,который поступает на первый вход триггера 11 и переводит его в состояние, когда на его первом выходе устанавливается высокий уровень сигнала, который через элемент ИЛИ 12 поступает на вторые входы первой группы элементов И 3, разрешая через группу элементов ИЛИ 5 перезапись дополнительного кода длительности импульса с выходом первого регистра 1 в счетчик 6 импульсов, а также производит установку регистра 8 сдвига в исходное состояние. В исходном состоянии на первом выходе регистра 8 сдвига и,соответственно, на первой выходной шине 15 устройства установился высокий уровень сигнала, а на втором выходе - низкий уровень сигнала.Таким образом, устройство переведено в исходное состояние, и на первом выходе устройства установился высокий уровень сигнала,который будет удерживаться сколь угодно долго.Для запуска устройства необходимо на его третью входную шину 19 подать сигнал ПУСК,который переведет триггер 11 в состояние, когда на его втором выходе установится высокий уровень сигнала, а на первом выходе - низкий. Высокий уровень сигнала со второго выхода триггера 11 откроет элемент И 10 для прохождения импульсов от генератора 9 импульсов На счетный вход счетчика 6 импульсов.Таким образом, начался процесс счета. В этом случае в устройстве будут работать лишьгенератор 9 импульсов и счетчик 6 импульсов. Такое состояние будет продолжаться до тех пор, пока не обнулится код на выходах счетчика 6 импульсов.Как только на выходах счетчика 6 импульсов установился нулевой код, на выходе инвертора 7 установится высокий уровень сигнала, который осуществит сдвиг в регистре 8 сдвига на один разряд н тем самым изменит состояние уровней сигналов на выходных шинах 15 и 16 устройства на противоположные.Сигнал, сформированный первым формировгггелем 13 коротких импульсов по заднему фронту сигнала с первого выхода регистра 8 сдвига, откроет вторую группу элементов И 4 по вторым входам и обеспечит перезапись дополнительного кода длительности паузы формнруемых сигналов с выходом второго регистра 2 через группу элементов ИЛИ 5 в счетчик 6 импульсов.Таким образом, перезапись осуществилась в паузе между тактовыми импульсами, поступающими на счетный вход счетчика 6 импульсов,а следующий импульс начнет счет в счетчике б импульсов.С появлением на выходах счетчика б импульсов сигналов высоких уровней, на выходе инвертора 7 установится низкий уровень сигнала, и, соответственно, устройство останется в этом состоянии до тех пор, пока код счетчика 6 импульсов не обнулится, т.е. пока на его выходах не установится код, равный нулю.Как только код на выходах счетчика 6 импульсов станет равным нулю, на выходе инвертора 7 снова появится высокий уровень сигнала, который осуществит очередной сдвиг на один разряд в регистре 8 сдвига. На первом выходе регистра 8 сдвига установится высокий уровень сигнала, а на втором выходе - низкий уровень сигнала.Таким образом, на второй выходной шине 16 устройства сформирован сигнал, длительность которого равна длительности паузы, дополнительный код которой хранится во втором регистре 2.Как только на втором выходе регистра 8 сдвига появится низкий уровень сигнала, второй Формирователь 14 коротких импульсов сформирует сигнал, который через элемент ИЛИ 12 поступит на вторые входы первой группы элементов И З и разрешит перезапись дополнительного кода длительности формируемых устройством сигналов с выходов первого регистра 1 через первую группу элементов ИЛИ 5 в счетчик 6 импульсов. На выходах счетчика 6 импульсов установится код, не равный нулю, и высокие уровни сигналов поступят на вход инвертора 7. На выходе инвертора 7 появится низкий уровень сигнала, который не изменит состояния устройства.Следующий импульс с выхода генератора 9 импульсов через элемент И 10 поступит на счетный вход счетчика 6 импульсов, и начнется процесс очередного счета, который будет продолжаться до обнуления счетчика 6 импульсов. Все это время на первом выходе регистра 8 сдвига и на первой выходной шине 15 устройства будет поддерживаться высокий уровень сигнала. Длительность выходного сигнала будет соответствовать требуемой длительности, дополнительный код которой храниться в первом регистре 1.После обнуления на выходах счетчика 6 импульсов кода процесс перезаписи кода длительности паузы выходного сигнала в счетчик 6 импульсов повторится.Попеременная перезапись кодов из регистров 1 и 2 в счетчик 6 импульсов будет повторятьсяо тех пор, пока на второй вход триггера 11 не будет подан сигнал УСТАНОВКА по второй входной шине 18 устройства. Сигнал УСТАНОВКА заблокирует счетный вход счетчика 6 ипшульсов, и процесс формирования выходных сигналов заданной длительности и частоты прекратится.Таким образом, исключив из устройства такие сложные в техническом исподшешш устройства,как сумматоры, умножитель, постошшое запоминающее устройство, уменьпшв количество используемых регистров и построив устройство на простейших логических элементах, добшшсь его простоты, хотя и незначительно увеличено количество используемых простейппих логических элементов, и, соответственно, повысили надежность устройства.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.