Формувач одиночних пачок імпульсів

Формувач одиночних пачок імпульсів, який містить два реверсивні двійкові лічильники, кожен з яких має: вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажуваних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; двовходовий елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; старт/стопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, два двовходових елементи І, тривходовий елемент АБО; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора сполучена з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І сполучений з входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом тривходового елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання другого лічильника, входом інвертора, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування другого лічильника, з одним з входів двовходового елемента АБО, з входом дозволу рахування першого лічильника; другий вхід трив U 2 UA 1 3 ріоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, і перенастроювальним числом імпульсів в пачці. Відомі формувачі, що містять кварцовий задаючий генератор, що працює в безперервному режимі, пристрій синхронізації і вихідний пристрій, що забезпечує формування необхідних серій імпульсів, часові параметри яких визначаються часовими параметрами імпульсів, що подаються на вхід (Тактовий генератор. Авторське свідоцтво СРСР №307502. -Бюлетень винаходів. №20, 1971; Тактовий генератор. Авторське свідоцтво. №354544. - Бюлетень винаходів. №30, 1972). Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості, обумовлені налагоджуванням на фіксований режим часових параметрів вихідної послідовності імпульсів. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач імпульсів (заявка на корисну модель України № U 2010 04192 від 6. 04. 20010), який містить два реверсивні двійкові лічильники, кожен з яких має: вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажуваних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; двовходовий елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; старт/стопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, два двовходових елемента І, тривходовий елемент АБО; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора сполучена з інформаційним входом Dтригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І сполучений з входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом тривходового елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання другого лічильника, входом інвертора, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування другого лічильника, з одним з входів двовходового елемента АБО, з входом дозволу рахування першого лічильника; другий вхід тривходового елемента АБО сполучений з виходом переповнювання першого лічильника, з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження і з другим входом двовходового елемента АБО, вихід якого з'єднаний з входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; третій вхід тривходового елемента АБО сполучений з виходом Dтригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників в нульовий стан; входи паралельного завантаження даних першого лічильника утворюють входи надавання першого конфігураційного слова; входи паралельного завантаження даних другого лічильника утворюють входи надавання другого конфігураційного слова; тактуючі входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід фор 55951 4 мувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактуючий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. У основу корисної моделі поставлено завдання удосконалення формувача імпульсів з програмованими часовими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними, забезпечити розширення функціональних можливостей. Поставлене завдання вирішується тим, що формувач тактових імпульсів, який містить два реверсивні двійкові лічильники, кожен з яких має: вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажуваних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор 3; двовходовий елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; старт/стопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, два двовходових елемента І, тривходовий елемент АБО; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора сполучена з інформаційним входом Dтригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І сполучений з входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом тривходового елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання другого лічильника, входом інвертора, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування другого лічильника, з одним з входів двовходового елемента АБО, з входом дозволу рахування першого лічильника; другий вхід тривходового елемента АБО сполучений з виходом переповнювання першого лічильника, з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження і з другим входом двовходового елемента АБО, вихід якого з'єднаний з входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; третій вхід тривходового елемента АБО сполучений з виходом Dтригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників в нульовий стан; входи паралельного завантаження даних першого лічильника утворюють входи надавання першого конфігураційного слова, визначаючого тривалість паузи імпульсів в формованій серії; входи паралельного завантаження даних другого лічильника утворюють входи надавання другого конфігураційного слова, визначаючого тривалість імпульсів в формованій серії; тактуючі входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної період періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактуючий вхід D 5 тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску, який відрізняється тим, що має двійковий підсумовуючий лічильник зі входом асинхронної установки у нульовий стан, двійковий компаратор, при цьому тактуючий вхід підсумовуючого лічильника з'єднаний з виходом переповнювання другого лічильника, вхід асинхронної установки підсумовуючого лічильника у нульовий стан з'єднаний з виходом другого двовходового елемента І, виходи підсумовуючого лічильника з'єднані зі входами компаратора; друга вхідна шина компаратора утворює входи подачі третього конфігураційного слова, визначаючого число імпульсів у формованій серії, вихід компаратора з'єднаний з другим входом першого двовходового елемента І. Заявлений формувач має новий склад елементів і нову організацію взаємозв'язків між ними, тобто містить нову сукупність ознак, які забезпечують нові технічні властивості. Технічний результат, як наслідок цих властивостей - розширення функціональних можливостей формувача за рахунок незалежного програмування часових параметрів формованих імпульсів. На Фіг.1 приведена схема формувача одиночних пачок імпульсів. На Фіг.2 приведені епюри, що ілюструють роботу формувача для одного варіанту налагодження. Формувач одиночних пачок імпульсів містить два реверсивні двійкові лічильники 1, 2, кожен з яких має: вхід подачі імпульсів синхронізації (С), вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання (U), вхід дозволу синхронного паралельного завантаження (L) і входи подачі завантажуваних даних Do -D3, вхід дозволу режиму рахування (Ро), вхід асинхронної установки в нульовий стан (R), вихід переповнювання (Р4); інвертор 3; двовходо-вий елемент АБО 4; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 5 (R1) і конденсатора 6 (С1); старт/стопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер 7 зі входом асинхронної установки у нульовий стан, два двовходових елемента І 8, 9, тривходовий елемент АБО 10; двійковий підсумовуючий лічильник 11 зі входом асинхронної установки у нульовий стан; двійковий компаратор 12; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 сполучена з інформаційним входом Dтригера, з одним входом елемента 8 і з одним входом елемента 9; другий вхід елемента 8 з'єднаний з виходом компаратора 12; вихід елемента 8 сполучений з входом асинхронної установки Dтригера в нульовий стан; другий вхід елемента 9, який сполучений з виходом тривходового елемента 10, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання лічильника 1, входом інвертора 3, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування лічильника 1, з одним з входів двовходового елемента 4, з входом дозволу рахування лічильника 2; другий вхід тривходового елемента 4 сполучений з виходом переповнювання лічильника 2, з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження (L) і з другим входом двовходового елемента 4, вихід якого з'єднаний з входом дозволу синхронного паралельного завантаження лічи 55951 6 льника 1; третій вхід тривходового елемента 4 сполучений з виходом (Q) D-тригера; вихід елемента 9 з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників в нульовий стан; тактуючий вхід підсумовуючого лічильника 11 з'єднаний з виходом переповнювання лічильника 1; виходи підсумовувального лічильника з'єднані зі входами А компаратора 12; друга вхідна шина (В) компаратора утворює входи подачі третього конфігураційного слова; тактуючі входи лічильників 1, 2 сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактуючий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start). Формувач призначений для формування одиночних пачок імпульсів з пернастроювальним числом їх в пачці, яке визначається значенням налагоджувального слова N=n3n2n1n0 i перенастроювальними часовими параметрами, кратними періоду тактуючих імпульсів (тривалість імпульсу, паузи), які визначаються значенням налагоджувальних слів А=а3а2а1а0, В=b3b2b1b0. Працює формувач одиночних пачок імпульсів в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 5 і конденсатора 6 (R1 С1) підключеною до шини живлячої напруги (Е), при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на входах елементів 8 та 9, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їх виходах, приєднаних до входів асинхронної установки в нульовий стан відповідно D-тригера 7 і лічильників 1, 2, 11. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення D-тригер 7 і обидва лічильники переходять в нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виході (Q) D-тригера і на виходах переповнювання лічильників 1, 2, що веде до формування рівня логічного нуля на виході тривходового елемента 10, приєднаного до входу елемента 9, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня логічного нуля на його виході і по закінченню перехідного процесу, пов'язаного Із зарядом конденсатора 6, коли напруга на ньому перевищить рівень логічного нуля, що забезпечує рівень логічного нуля на входах (R) асинхронної установки лічильників 1, 2 в нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки лічильників в нульовий стан має пріоритет по відношенню до всіх останніх режимів, то до тих пір, поки на вході елемента 9 (а отже і на його виході) зберігатиметься рівень логічного нуля, нульовий стан лічильників залишатиметься незмінним. Під час вступу імпульсу запуску (Start) на тактуючий вхід D-тригера по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента 10, а отже на вході і виході елемента І 9, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах (R) лічильників 1, 2, знімаючи блокування. Активний сигнал з виходу переповнювання лічильника 1 поступає на входи дозволу синхронного паралельного заван 7 таження лічильників 1, 2 (L), готуючи їх до прийому інформації з входів D. Під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактуючого імпульсу (С) по його фронту відбувається паралельне завантаження першого і другого лічильників значеннями конфігураційних змінних, що подаються на відповідні входи D, тобто лічильник 1 переходить у стан А, лічильник 2 - у стан В. В результаті цього переходу сигнали на виходах переповнювання лічильників стають неактивними (рівними рівню одиниці). Неактивний сигнал Р4 лічильника 1, що поступив на входи L, забороняє паралельне завантаження. Неактивний сигнал лічильника 2 (Р4), що поступив на вхід дозволу рахування лічильника 1 (Р0) забороняє режим рахування, тобто лічильник 1 переходить в режим зберігання завантаженого в нього конфігураційного слова А. На вхід дозволу рахування лічильника 2 сигнал переповнювання Р4 з його виходу подається через інвертор, отже, сигнал дозволу рахування активний; під час вступу другого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) і всіх подальших тактуючих імпульсів, вміст лічильника 2 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 1 буде залишатися незмінним (рівним А), до тих пір, поки вміст лічильника 2 не стане рівним 0. Як тільки лічильник 2 перейде в нульовий стан, сигнал на виході переповнювання його стане активним, що приведе до формування активного сигналу на вході дозволу рахування лічильника 1 і неактивного сигналу на вході дозволу рахування лічильника 2. Під час вступу подальших тактуючих імпульсів вміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 2 залишатиметься незмінним (рівним 0), до тих пір, поки вміст лічильника 1 не стане рівним 0. На цьому цикл формування першого вихідного імпульсу і наступної за ним паузи. З надходженням подальших тактуючих імпульсів починається цикл формування другого вихідного імпульсу і паузи в серії і т. д. Імпульси з виходу переповнення другого лічильника надходять на вхід третього (підсумовуючо 55951 8 го) лічильника, кожний раз збільшуючи його вміст на одиницю. Цикл формування останнього (N-гo) імпульсу в серії починається з моменту переходу сумуючого лічильника в стан N. Починаючи з того моменту, на виході компаратора формується активне значення сигналу, яке дорівнює рівню логічного нуля, що призводить до формування активного значення сигналу на виході елемента 8, а, отже, на вході R D-тригера, переводячи його в нульовий стан (Q=0), формуючи нульове значення на одному Із входів тривходового елемента АБО (10). Зі вступом кожного наступного тактуючого імпульсу на вхід формувача (С) відбуватимуться відповідні переходи лічильників до тих пір, поки обоє вони не виявляться в нульовому стані, в результаті, на всіх входах елемента 10 і його виході буде сформований рівень логічного нуля, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході і виході елемента 9, що приведе до блокування нульового стану лічильників, а, отже, до припинення процесу генерації. З надходженням наступного імпульсу запуску всі процеси повторюються. Таким чином, після закінчення перехідного процесу, пов'язаного зі вступом кожного імпульсу запуску, відбувається зняття блокування нульового стану лічильників і під час вступу на вхід формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Т на виході переповнювання лічильника 2 генерується пачка імпульсів, кратних періоду вхідних імпульсів, часові параметри яких (тривалість імпульсу - tи, тривалість паузи - tп, період) визначаються значеннями конфігураційних змінних B=b3b2b1b0 і А=а3а2а1а0: tи=BT, tп=(А+1)Т, Тв=tи+tп=(В+А+1)Т. Число імпульсів в пачці визначається значенням налагоджувального слова N=n3n2n1n0. Епюри, які ілюструють режим формування одиночної пачки імпульсів для варіанту настройки: tи=2T (В=2), tп=4T (A=3), число імпульсів в пачці N=5, приведені на Фіг.2. Можливість перестроювання (програмування) часових параметрів імпульсів, а також їх числа в пачці розширює область використання і функціональні можливості формувача. 9 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 55951 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