Формувач імпульсів

Формувач імпульсів, що 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, який містить синхронний D-тригер з входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові 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 вихо U 2 57975 1 3 04192 від 6.04.2010), 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, якій містить синхронний Dтригер з входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові 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 Dтригера 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 D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників в нульовий стан; входи паралельного завантаження даних другого лічильника утворюють входи надавання конфігураційного слова, визначаючого тривалість вихідних імпульсів; тактуючі входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактуючий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску. Недоліком відомого пристрою є необхідність наявності двох шин керування, що суттєво ускладнюють конструкцію вхідних пристроїв формувача, та як наслідок, технологію його виготовлення, у той час як при використанні відомого пристрою в режимі формування періодичної послідовності імпульсів з переналагоджувальною тривалістю й фіксованим максимальним періодом, обумовленим числом станів першого лічильника, наявність другої шини настроювання необов'язкова. У основу корисної моделі поставлено завдання удосконалення формувача імпульсів з переналагоджувальною (програмованою) тривалістю, кратною 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. Це дозволяє забезпечити спрощення конструкції вхідних пристроїв форму 57975 4 вача і, як наслідок, полегшити технологію його виготовлення Поставлене завдання вирішується тим, що формувач 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 Dтригер з входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові 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 двоходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І сполучений з входом асинхронної установки Dтригера 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 D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників в нульовий стан; входи паралельного завантаження даних другого лічильника утворюють входи надавання конфігураційного слова, яке визначає тривалість вихідних імпульсів; тактуючі входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактуючий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску, відповідно до корисної моделі в нього введено чотири додаткових інвертори, входи яких з'єднані з відповідними входами подачі завантажуваних даних другого лічильника, а виходи інверторів з'єднані з відповідними входами подачі завантажуваних даних першого лічильника. 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 - спрощення конструкції вхідних пристроїв формувача й технології його наступного виготовлення. На фіг. 1 приведена схема формувача. На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, а на фіг. 3 - епюри, що ілюструють роботу формувача для одного варіанту налагодження. 5 Формувач містить два реверсивні двійкові лічильники 1,2, кожен з яких має: вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі завантажувальних даних D0 – D3, вхід дозволу режиму рахування Р0, вхід асинхронної установки в нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; інвертори 3.11,12,13,14; двовходовий елемент АБО 4; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора R1 5 і конденсатора С1 6; старт/стопний пристрій, якій містить синхронний D - тригер 7 з входом асинхронної установки у нульовий стан R, два двовходових елемента І 8,9, трив-ходовий елемент АБО 10; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 сполучена з інформаційним входом D-тригера 7, з одним входом елемента 8 і з одним входом елемента 9; другий вхід елемента 8 утворює вхід подачі імпульсів зупинки (Stop) формування вихідних імпульсів; вихід елемента 8 сполучений з входом асинхронної установки D-тригера 7 в нульовий стан; другий вхід елемента 9, який сполучений з виходом елемента 10, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання Р4 лічильника 1, входом інвертора 3, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування Ро лічильника 1, з одним з входів елемента 4, з входом дозволу рахування Ро лічильника 2; другий вхід елемента 4 сполучений з виходом переповнювання Р4 лічильника 2, з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження L і з другим входом елемента 4, вихід якого з'єднаний з входом дозволу синхронного паралельного L завантаження лічильника 1; третій вхід елемента 4 сполучений з виходом Q D-тригера 7; вихід елемента 9 з'єднаний з входами R асинхронної установки лічильників в нульовий стан; входи паралельного завантаження даних (D0 -D3) лічильника 1 з'єднані з виходами інверторів 11-14; входи паралельного завантаження даних (D0-D3) лічильника 2, які утворюють входи надавання конфігураційного слова B = b3b2b1b0, з'єднані з входами інверторів 11-14; тактуючі входи лічильників 1,2 сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактуючий вхід D-тригера 7 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start). Формувач призначений для формування періодичної послідовності імпульсів з переналагоджувальною тривалістю, кратною періоду тактуючих імпульсів Т, обумовленого значенням конфігураційного слова В = b3b2b1b0, що подаються на входи паралельного завантаження лічильника 2 і фіксованим максимальним періодом, обумовленим числом станів лічильника 1. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 5 і конденсатора 6, 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 їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки в нульовий стан 57975 6 відповідно D - тригера 7 і лічильників 1,2. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення D-тригер 7 і обоє лічильники переходять в нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виході Q D тригера 7 і на виходах переповнювання Р4 лічильників 1,2, що веде до формування рівня логічного нуля на виході тривходового елемента АБО 10, вихід якого з'єднаний з входом елемента І 9, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня логічного нуля на його виході і по закінченню перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 6, 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 С D-тригера 7 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=l), формуючи рівень логічної 1 на виході елемента АБО 10, а отже на вході та виході елемента І 9, що забезпечує рівень логічної 1 на входах R лічильників 1,2, знімаючи блокування. Нульове значення сигналу з виходу переповнювання Р4 лічильника 1 поступає на входи дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильників 1,2, готуючи їх до прийому інформації з входів D0 -D3. Під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактуючого імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильників значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0 - D3, тобто лічильник 2 переходить у стан В, лічильник 1-у стан B . В результаті цього переходу сигнали на виходах переповнювання лічильників стають неактивними (дорівнюючими рівню логічної одиниці). Неактивний сигнал Р4 лічильника 1, що поступив на входи L забороняє паралельне завантаження. Неактивний сигнал Р4 лічильника 2, що поступив на вхід дозволу рахування лічильника 1 забороняє режим рахування, тобто лічильник 1 переходить в режим зберігання завантаженого в нього конфігураційного слова В. На вхід дозволу рахування Р0 лічильника 2 сигнал переповнювання Р4 з його виходу подається через інвертор, отже, сигнал дозволу рахування активний (дорівнює рівню логічного 0), 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 В), до тих пір, поки вміст лічильника 2 не стане рівним 0. Як тільки лічильник 2 перейде в нульовий стан сигнал Р4 на виході переповнювання його стане активним (дорівнюватиме 0), що приведе до формування активного сигналу на вході дозволу рахування Р0 лічильника 1 і неактивного сигналу (дорівнюватиме рівню логічної 1) на вході дозволу рахування Р0 лічильника 2. 7 Під час вступу подальших тактуючих імпульсів вміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 2 залишатиметься незмінним (дорівнюватиме 0), до тих пір, поки вміст лічильника 1 не стане рівним 0, тобто формувач повернеться у вихідний стан. Надалі всі процеси повторюються. Таким чином, після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування, під час вступу на вхід С формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Т на виході переповнювання Р4 лічильника 2 генерується періодична послідовність імпульсів, кратних періоду вхідних імпульсів, часові параметри яких (тривалість імпульсу – tи, тривалість паузи – tп, період дотримання) визначаються значенням конфігураційного слова В: tи = BT, tп = ( B + 1)T, TB = tи + tп = (B + B + 1)T. Зупинка процесу формування вихідної послідовності імпульсів здійснюється подачею імпульсу, відповідного рівню логічного нуля, на вхід зупинки (Stop), що формує активний рівень сигналу на вході R асинхронної установки D-тригера 7, що призводить до переходу його в нульовий стан (Q=0). Імпульс Stop, як правило, асинхронний по відношенню до імпульсів задаючого генератора і до стану лічильників, тому найбільш вірогідний випадок, що у момент поступлення його хоч би одного з лічильників знаходитиметься у стані, відмінному від нульового, яке характеризується рівнем логічної одиниці на відповідних виходах переповнювання, з'єднаних з входами елемента АБО 10, обумовлюючи рівень логічної одиниці на його 57975 8 виході, приєднаного до входу елемента І 9. Оскільки на другому вході цього елемента також рівень логічної одиниці, визначуваний напругою на конденсаторі 6, який зарядився при включенні джерела живлення, то на виході елемента І 9, а отже, і на входах R лічильників 1,2 також буде рівень логічної одиниці. Звідси витікає, що у момент вступу імпульсу припинення генерації не станеться, обумовлюючи тим самим запобігання спотворенню останнього імпульсу у вихідній послідовності. Зі вступом кожного чергового імпульсу на вхід формувача С відбуватиметься перехід лічильників відповідно до алгоритму до тих пір, поки обоє вони не виявляться в нульовому стані, в результаті, на всіх входах елемента АБО 10 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході і виході елемента І 9, що приведе до блокування нульового стану лічильників, а, отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску всі процеси повторюються. На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, що складається з двох кілець (верхнє - граф переходів лічильника 1, нижнє - граф переходів лічильника 2) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, і епюри, що ілюструють роботу, для варіанту налагодження В=5. На відміну від відомого пристрою наявність тільки однієї шини настроювання на заданий режим спростила конструкцію вхідних пристроїв формувача й, як наслідок, полегшила технологію виготовлення. 9 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 57975 Підписне 10 Тираж 23 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