Формувач тактових імпульсів

Формувач тактових імпульсів, який містить два двійкових реверсивних лічильники, налагоджених на режим віднімання, з входами синхронного паралельного завантаження, входом дозволу режиму рахування і входом асинхронної установки в нульовий стан, при цьому вихід переповнення першого лічильника утворює вихід формувача, з'єднаний з входом дозволу синхронної паралельної установки його в стан, визначуваний конфігураційними змінними, що подаються на входи паралельного завантаження; двовходовий елемент АБО; інвертор; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, при цьому входи установки лічильників в нульовий стан сполучені між собою і приєднані до точки з'єднання послідовного ланцюжка, утвореного резистором і конденсатором, підключеного до джерела живлення; вихід переповнення другого лічильника з'єднаний з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження і з одним з входів елемента АБО, вихід якого з'єднай з входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника; вихід переповнення першого лічильника з'єднаний з входом дозволу режиму рахування другого лічильника з другим U 2 (11) 1 3 53542 4 на фіксований режим часових параметрів вихідної ралельного завантаження; двовходовий елемент послідовності імпульсів. АБО; інвертор; ланцюжок, що складається з посліНайбільш близьким за технічною суттю і редовно з'єднаних резистора і конденсатора, при зультатом, що досягається, є формувач імпульсів цьому входи установки лічильників в нульовий (заявка на корисну модель № U 201000395 від 18. стан сполучені між собою і приєднані до точки 01. 2010), який містить два двійкових реверсивних з'єднання послідовного ланцюжка, утвореного релічильники, налагоджених на режим віднімання, з зистором і конденсатором, підключеного до джевходами синхронного паралельного завантаження, рела живлення; вихід переповнення другого лічивходом дозволу режиму рахування і входом асинльника з'єднаний з його входом дозволу хронної установки в нульовий стан, при цьому, синхронного паралельного завантаження і з одним вихід переповнення першого лічильника утворює з входів елементу АБО, вихід якого з'єднай з вховихід формувача, з'єднаний з входом дозволу синдом дозволу синхронного паралельного завантахронної паралельної установки його в стан, визнаження першого лічильника; вихід переповнення чуваний конфігураційними змінними, що подаютьпершого лічильника з'єднаний з входом дозволу ся на входи паралельного завантаження; режиму рахування другого лічильника з другим двовходовий елемент АБО; інвертор; ланцюжок, входом елементу АБО і з входом інвертора, вихід що складається з послідовно з'єднаних резистора і якого з'єднаний з входом дозволу режиму рахуконденсатора, при цьому входи асинхронної уставання першого лічильника; входи паралельного новки лічильників в нульовий стан сполучені між завантаження першого лічильника утворюють вхособою і приєднані до точки з'єднання послідовного ди подачі першого конфігураційного слова; входи ланцюжка, утвореного резистором і конденсатопаралельного завантаження другого лічильника ром, підключеного до джерела живлення; вихід утворюють входи подачі другого конфігураційного переповнення другого лічильника з'єднаний з його слова; тактуючі входи першого і другого лічильнивходом дозволу синхронного паралельного заванків сполучені між собою, утворюючи вхід формуватаження і з одним з входів елементу АБО, вихід ча - вхід подачі періодичної послідовності імпульякого з'єднай з входом дозволу синхронного парасів з виходу зовнішнього генератора, відповідно до лельного завантаження першого лічильника; вихід корисної моделі має старт/стопний пристрій, якій переповнення першого лічильника з'єднаний з містить синхронний D - тригер зі входом асинхронвходом дозволу режиму рахування другого лічиной установки у нульовий стан, два двовходових льника з другим входом елементу АБО і з входом елементи І, тривходовий елемент АБО; загальна інвертора, вихід якого з'єднаний з входом дозволу точка ланцюжка, що складається з послідовно режиму рахування першого лічильника; входи паз'єднаного резистора і конденсатора, сполучена з ралельного завантаження першого лічильника інформаційним входом D-тригера і з одним входом утворюють входи подачі першого конфігураційного першого і другого двовходових елементів І; другий слова; входи паралельного завантаження другого вхід першого елементу І утворює вхід подачі імпулічильника утворюють входи подачі другого конфільсів зупинки процесу формування вихідних імпугураційного слова; тактуючі входи першого і другольсів; вихід першого елементу І сполучений з вхого лічильників сполучені між собою, утворюючи дом асинхронної установки D-тригера в нульовий вхід формувача - вхід подачі періодичної послідостан; другий вхід другого елементу І сполучений з вністі імпульсів з виходу зовнішнього генератора. виходом тривходового елементу АБО, один з вхоНедолік відомого пристрою - обмежені функцідів якого сполучений з виходом переповнювання ональні можливості, які обумовлені тим, що почапершого лічильника, другий вхід тривходового ток генерування вихідної послідовності та її закінелементу АБО з'єднаний з виходом переповнючення визначаються лише моментом вмикання і вання другого лічильника, третій вхід тривходового відповідно вимиканням джерела живлення, тому елементу АБО сполучений з виходом D-тригера; область застосування пристрою обмежена. вихід другого елементу І сполучений з входами У основу корисної моделі поставлено завданасинхронної установки лічильників в нульовий ня удосконалення формувача імпульсів з програстан; тактуючий вхід D-тригера утворює вхід подамованими часовими параметрами, кратними перічі імпульсів запуску. оду безперервної періодичної послідовності Заявлений формувач має новий склад елемеімпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварнтів і нову організацію взаємозв'язків між ними, цового генератора, шляхом введення нового склатобто містить нову сукупність ознак, які забезпеду елементів і нової організації взаємних з'єднань чують нові технічні властивості. Технічний резульміж ними, забезпечити розширення функціональтат, як наслідок цих властивостей - розширення них можливостей. функціональних можливостей формувача за рахуПоставлене завдання вирішується тим, що нок незалежного програмування часових параметформувач тактових імпульсів, який містить два рів формованих імпульсів, а також незалежного двійкових реверсивних лічильники, налагоджених запуску та зупинки процесу, що забезпечує запобіна режим віднімання, з входами синхронного пагання спотворенню останнього вихідного імпульсу ралельного завантаження, входом дозволу режив серії. му рахування і входом асинхронної установки в На фіг. 1 приведена схема формувача. На фіг. нульовий стан, при цьому, вихід переповнення 2 приведений граф переходів формувача, а на фіг. першого лічильника утворює вихід формувача, 3 - епюри, що ілюструють роботу формувача для з'єднаний з входом дозволу синхронної паралельодного варіанту налагодження. ної установки його в стан, визначуваний конфігуФормувач містить два реверсивні двійкові ліраційними змінними, що подаються на входи пачильники 1,2, кожен з яких має: вхід подачі імпуль 5 53542 6 сів синхронізації (С), вхід налагодження на режим чильника переходять в нульовий стан, формуючи підсумовування/віднімання (U), вхід дозволу синхрівень логічного нуля відповідно на виході (Q) D ронного паралельного завантаження (L) і входи тригера і на виходах переповнювання лічильників подачі завантажуваних даних D0-D3, вхід дозволу 1,2, що веде до формування рівня логічного нуля режиму рахування (Р0), вхід асинхронної установна виході тривходового елементу 10, приєднаного ки в нульовий стан (R), вихід переповнювання (Р4), до входу елементу 9, що забезпечує підтвердженінвертор 3; двовходовий елемент АБО 4; ланцюня (блокування) рівня логічного нуля на його вихожок, що складається з послідовно з'єднаних резисді і по закінченню перехідного процесу, пов'язанотора 5 (R1) і конденсатора 6 (С1); старт/стопний го із зарядом конденсатора 6, коли напруга на нім пристрій, якій містить синхронний D - тригер 7 зі перевищить рівень логічного нуля, що забезпечує входом асинхронної установки у нульовий стан, рівень логічного нуля на входах (R) асинхронної два двовходових елементи І 8,9, тривходовий установки лічильників 1,2 в нульовий стан. Оскільелемент АБО 10; при цьому загальна точка посліки режим асинхронної установки лічильників в нудовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 льовий стан має пріоритет по відношенню до всіх сполучена з інформаційним входом D-тригера, з останніх режимів, то до тих пір, поки на вході елеодним входом елементу 8 і з одним входом елементу 9 (а отже і на його виході) зберігатиметься менту 9; другий вхід елементу 8 утворює вхід порівень логічного нуля, нульовий стан лічильників дачі імпульсів зупинки (Stop) формування вихідних залишатиметься незмінним. імпульсів; вихід елементу 8 сполучений з входом Під час вступу імпульсу запуску (Start) на такасинхронної установки D-тригера в нульовий стан; туючий вхід D-тригера по його фронту тригер педругий вхід елементу 9, який сполучений з вихореходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рідом тривходового елементу 10, один з входів яковень логічної одиниці на виході елементу 10, а го поєднаний з виходом переповнювання (P4) ліотже на вході і виході елементу І 9, що забезпечує чильника 1, входом інвертора 3, вихід якого рівень логічного одиниці на входах (R) лічильників поєднаний з входом дозволу рахування (Р0) лічи1,2, знімаючи блокування. Активний сигнал з вихольника 1, з одним з входів двоходового елементу ду переповнювання лічильника 1 поступає на вхо4, з входом дозволу рахування (Р0) лічильника 2; ди дозволу синхронного паралельного завантадругий вхід тривходового елементу 4 сполучений з ження лічильників 1,2 (L), готуючи їх до прийому виходом переповнювання (Р4) лічильника 2, з його інформації з входів D. входом дозволу синхронного паралельного заванПід час вступу першого (після закінчення петаження (L) і з другим входом двовходового елерехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокументу 4, вихід якого з'єднаний з входом дозволу вання) тактуючого імпульсу (С) по його фронту синхронного паралельного завантаження (L) лічивідбувається паралельне завантаження лічильнильника 1; третій вхід тривходового елементу 4 ків значеннями конфігураційних змінних, що подасполучений з виходом (Q) D-тригера 7; вихід елеються на відповідні входи D, тобто лічильник 2 менту 9 з'єднаний з входами асинхронної установпереходить в стан А, лічильник 1 - у стан В. В реки лічильників в нульовий стан (R); входи паралезультаті цього переходу сигнали на виходах перельного завантаження даних (D0-D3) лічильника 1 повнювання лічильників стають неактивними. Неаутворюють входи надавання першого конфігурактивний сигнал P4 лічильника 2, що поступив на ційного слова В = b3b2b1b0; входи паралельного входи L забороняє паралельне завантаження. Незавантаження даних (D0-D3) лічильника 2 утворюактивний сигнал лічильника 1 P4, що поступив на ють входи надавання другого конфігураційного вхід дозволу рахування лічильника 2 (P0) заборослова А = a3a2a1a0; тактуючі входи (С) лічильників няє режим рахування, тобто лічильник 2 перехо1,2 сполучені між собою, утворюючи вхід формудить в режим зберігання завантаженого в нього вача - вхід подачі безперервної періодичної посліконфігураційного слова А = a3a2a1a0. На вхід додовністі імпульсів (С) з виходу кварцового задаюзволу рахування лічильника 1 (P0) сигнал перепочого генератора; тактуючий вхід D-тригера 7 внювання P4 з його виходу подається через інверутворює вхід подачі імпульсів запуску (Start). тор, отже, сигнал дозволу рахування активний, під Працює формувач в наступній послідовності. час вступу другого (після закінчення перехідного Формувач призначений для формування періпроцесу, пов'язаного із зняттям блокування) і всіх одичної послідовності імпульсів, часові параметри подальших тактуючих імпульсів, вміст лічильника яких (тривалість імпульсу, паузи, період) кратні 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильниперіоду тактуючих імпульсів (Т), що поступають на ка 2 буде залишатися незмінним (рівним А), до тих вхід визначаються значеннями конфігураційних пір, поки вміст лічильника 1 не стане рівним 0. Як слів А = a3a2a1a0 та В = b3b2b1b0. тільки лічильник 1 перейде в нульовий стан сигнал Наявність ланцюжка, що складається із поєдна виході переповнювання його стане активним, наних послідовно резистора 5 і конденсатора 6 (R1 що приведе до формування активного сигналу на С1), підключеною до шини живлячої напруги (Е), вході дозволу рахування лічильника 2 і неактивнопри включенні джерела живлення протягом деякого сигналу на вході дозволу рахування лічильника го проміжку часу формує рівень логічного нуля на 1. Під час вступу подальших тактуючих імпульсів входах елементів 8 та 9, забезпечуючи формуванвміст лічильника 2 зменшуватиметься на одиницю, ня рівня логічного нуля на їх виходах, приєднаних а стан лічильника 1 залишатиметься незмінним до входів асинхронної установки в нульовий стан (рівним 0), до тих пір, поки вміст лічильника 2 не відповідно D - тригера і лічильників 1,2. Після застане рівним 0, тобто формувач повернеться у кінчення перехідного процесу, пов'язаного з вклювихідний стан. Надалі всі процеси повторюються. ченням джерела живлення D - тригер 7 і обоє лі 7 53542 8 Таким чином, після закінчення перехідного влення, то на виході елементу 9, а отже, і на вхопроцесу, пов'язаного із зняттям блокування, під дах R лічильників 1,2 також буде рівень логічноїчас вступу на вхід формувача періодичної посліодиниці. Звідси витікає, що у момент вступу імпудовності імпульсів з періодом Т на виході перепольсу припинення генерації не станеться, обумоввнювання лічильника 1 генерується періодична люючи тим самим запобігання спотворенню послідовність імпульсів, кратних періоду вхідних останнього імпульсу у вихідній послідовності. Зі імпульсів, часові параметри яких (тривалість імпувступом кожного чергового імпульсу на вхід форльсу – tи, тривалість паузи – tп, період дотримання) мувача (С) відбуватиметься перехід лічильників визначаються значеннями конфігураційних змінвідповідно до алгоритму до тих пір, поки обоє вони них А і В: не виявляться в нульовому стані, в результаті, на tи=BT, tп=(A+1)T, Tв=tи+tп=(B+A+1)T. всіх входах елементу 10 і його виході буде сфорЗупинка процесу формування вихідної послімований рівень логічного нуля, обумовлюючи рідовності імпульсів здійснюється подачею імпульвень логічного нуля на вході і виході елемента 9, су, відповідного рівню логічного нуля, на вхід зупищо приведе до блокування нульового стану лічинки (Stop), що формує активний рівень сигналу на льників, а, отже, до припинення процесу генерації. вході асинхронної установки D-тригера , що призЗі вступом наступного імпульсу запуску всі процеводить до переходу його в нульовий стан (Q=0). си повторюються. Імпульс Stop, як правило, асинхронний по відноНа Фіг. 2 приведений граф переходів формушенню до імпульсів задаючого генератора і до вача, що складається з двох кілець (верхнє - граф стану лічильників, тому найбільш вірогідний випапереходів лічильника 2, нижнє - граф переходів док, що у момент поступлення його хоч би одного лічильника 1) із загальною вершиною, відповідною з лічильників знаходитиметься у стані, відмінному нульовому стану лічильників, і епюри для варіанту від нульового, яке характеризується рівнем логічналагодження А=3, В=2, що ілюструють роботу. ної одиниці на відповідних виходах переповнюНезалежне програмування тривалості імпульвання, з'єднаних з входами елементу 10, обумовсів і паузи, а також наявність старт/стопного прилюючи рівень логічної одиниці на його виході, строю, що забезпечує запобігання спотворенню приєднаного до входу елемента І 9. Оскільки на останнього вихідного імпульсу в серії, розширює другому вході цього елементу також рівень логічобласть використання і функціональні можливості ної одиниці, визначуваний напругою на конденсаформувача. торі 6, який зарядився при включенні джерела жи 9 Комп’ютерна верстка М. Мацело 53542 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601