Формувач одиночного імпульсу з програмованою тривалістю і фіксованою затримкою початку формування відносно стартового

Реферат: Формувач одиночного імпульсу з програмованою тривалістю і фіксованою затримкою початку формування відносно стартового має два двійкових лічильники, вихід переповнювання, перший і другий елементи АБО, інвертор. Вихід першого елемента АБО з'єднано з першим входом другого елемента І. Загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера. Вихід першого елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан. Додатково введено третій елемент АБО. Другий лічильник виконаний однорозрядним (другий D-тригер зі входом дозволу переходу - L і входом асинхронної установки у нульовий стан). Виходи другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника з'єднано зі входами другого елемента АБО, вихід якого з'єднано з першим входом третього елемента АБО. Другий вхід третього елемента АБО з'єднано з виходом інвертора, вхід якого з'єднано з виходом переповнення першого лічильника. Вихід третього елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника і входом дозволу переходу другого лічильника (входом L другого D-тригера). Прямий вихід другого D-тригера, який утворює вихід формувача, з'єднано з другим входом першого елемента АБО. Інверсний вихід другого D-тригера з'єднано з його входом D і другим входом першого елемента І. UA 118866 U (54) ФОРМУВАЧ ОДИНОЧНОГО ІМПУЛЬСУ З ПРОГРАМОВАНОЮ ТРИВАЛІСТЮ І ФІКСОВАНОЮ ЗАТРИМКОЮ ПОЧАТКУ ФОРМУВАННЯ ВІДНОСНО СТАРТОВОГО UA 118866 U UA 118866 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування одиночного імпульсів з програмованою тривалістю і фіксованою затримкою початку формування відносно стартового. Відомі формувачі, що містять кварцовий задаючий генератор, який працює в безперервному режимі, пристрій синхронізації і вихідний пристрій, що забезпечує формування необхідних 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 СРСР № 354544. - Бюлетень винаходів. № 30, 1972). Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості, обумовлені налагоджуванням на фіксований режим часових параметрів вихідних імпульсів. Відомі формувачі імпульсів з перенастроюваною тривалістю (патенти України на корисну модель №№ 57976, 58272, 59473, 59474, 59481, 62967, 63177). Недолік відомих пристроїв складність структури, що обумовлено необхідністю використання двох багаторозрядних двійкових лічильників. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач одиночного імпульсу з програмованою тривалістю і фіксованою затримкою початку формування відносно стартового (патент України на корисну модель № 56 879, який містить два двійкових лічильники, перший з яких реверсивний, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий елементи АБО; інвертор; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, підключеного до джерела живлення; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І; при цьому перший вхід першого елемента АБО з'єднано з виходом D-тригера; вихід першого елемента АБО з'єднано з першим входом другого елемента І; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другим входом другого елементів І; вихід першого елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи лічильників утворюють вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів. Недолік відомого пристрою - складність структури, технології його виготовлення і, як наслідок, висока споживана потужність, висока вартість, які обумовлені необхідністю використання двох реверсивних двійкових лічильників, в той час як, при використанні відомого пристрою в режимі формування одиночного імпульсу з програмованою тривалістю і фіксованою затримкою початку формування відносно стартового наявність другого лічильника необов'язкова. В основу корисної моделі поставлена задача зменшити споживану потужність та вартість формувача шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач одиночного імпульсу з програмованою тривалістю і фіксованою затримкою початку формування відносно стартового, який містить два двійкових лічильники, перший з яких реверсивний, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий елементи АБО; інвертор; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, підключеного до джерела живлення; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І; при цьому перший вхід першого елемента АБО з'єднано з виходом D-тригера; вихід першого елемента АБО з'єднано з першим входом другого елемента І; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другим входом другого елементів І; вихід першого елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи лічильників утворюють вхід 1 UA 118866 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів, відповідно до корисної моделі введено третій елемент АБО, другий лічильник, виконаний однорозрядним (другий D-тригер зі входом дозволу переходу - L і входом асинхронної установки у нульовий стан), при цьому, виходи другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника з'єднано зі входами другого елемента АБО, вихід якого з'єднано з першим входом третього елемента АБО; другий вхід третього елемента АБО з'єднано з виходом інвертора, вхід якого з'єднано з виходом переповнення першого лічильника; вихід третього елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника і входом дозволу переходу другого лічильника (входом L другого D-тригера); прямий вихід другого D-тригера, який утворює вихід формувача, з'єднано з другим входом першого елемента АБО; інверсний вихід другого D-тригера з'єднано з його входом D і другим входом першого елемента І. Технічний результат, як наслідок цих властивостей - спрощення структури формувача і, як наслідок, зменшення споживаної потужності і вартості. На Фіг. 1 приведена схема формувача. Формувач містить: реверсивні двійковий лічильник 1, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі завантажуваних даних D0-D3, вхід дозволу режиму лічби Р0, вхід асинхронної установки в нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; D-тригер (2) зі входом дозволу переходу L і входом асинхронної установки у нульовий стан R; синхронний D-тригер 3 зі входом асинхронної установки в нульовий стан R; перший (4) і другий (5) елементи І; перший (6), другий (7) і третій (8) елементи АБО; інвертор (9); ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 10 і конденсатора 11. Загальна точка послідовно сполучених резистора 10 і конденсатора 9 сполучена з інформаційним входом тригера 3, з одним входом елемента 4 і з одним входом елемента 5. Другий вхід елемента 4 з інверсним виходом і входом D тригера 2. Виходи другого (Q 1), третього (Q2) і четвертого (Q3) розрядів лічильника 1 з'єднано зі входами елемента 7, вихід якого з'єднано з першим входом елемента 8. Другий вхід елемента 8 з'єднано з виходом інвертора 9, вхід якого з'єднано з виходом переповнення першого лічильника. Вихід елемента 8 з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника і входом дозволу переходу другого лічильника (входом L тригера 2) прямий вихід другого тригера 2, який утворює вихід F формувача, з'єднано з другим входом елемента 6. Входи D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 1 утворюють входи b3b2b1b0 налагодження формувача на задану тривалість імпульсу на виході формувача. Тактові входи С лічильника 1 і тригера 2 сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора. Тактовий вхід С тригера 3 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start) формування вихідних імпульсів. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 10 і конденсатора 11, підключеного до шини живлячої напруги +Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на входах елементів 4 та 5, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки у нульовий стан лічильника 1 і тригерів 2, 3. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення тригери і лічильник переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виходах тригерів 2, 3 і на виходах лічильника 1, що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента АБО 6, який з'єднано зі входом елемента 5, що забезпечує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки у нульовий стан лічильника 1 і тригера 2 і по закінченню перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 9. Оскільки режим асинхронної установки лічильника і тригера у нульовий стан має пріоритет по відношенню до всіх останніх режимів, то до тих пір поки на вході елемента 6 (а отже і на його виході) зберігатиметься рівень логічного нуля, нульовий стан лічильника 1 і тригера 2 залишатиметься незмінним, тобто залишатиметься незмінним нульове значення на виході формувача. Під час вступу імпульсу запуску (Start) на тактовий вхід С тригера 3 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента АБО 6, а отже на вході та виході елемента 5, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильника 1 і тригера 2, знімаючи блокування. Нульове значення сигналу з виходу 2 UA 118866 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 переповнення лічильника 1, яке поступає на вхід інвертора 9, формує одиничне значення на його виході і входах L лічильника 1 і тригера 2, що забезпечує заборону завантаження лічильника 1, заборону переходу тригера 2 і дозвіл лічби (віднімання) лічильника 1. І тоді під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу С по його фронту відбувається перехід лічильника 1 стан 1111 (15), що веде до формування нульового значення на виході інвертора. Нульовий стан тригера 2 (нульове значення сигналу на виході формувача) залишається незмінним. Під час вступу подальших тактових імпульсів зміст лічильника 1 зменшуватиметься, а нульовий стан тригера 2 залишається незмінним, до тих пір, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0001, що веде до формування нульового значення на виході елемента 8. В результаті цього переходу лічильник 1 перейде в режим завантаження, а тригер 2 - в режим переходу. І тоді під час вступу наступного тактового імпульсу по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильника 1 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D 0-D3, і перехід тригера 2 в одиничний стан формуючи одиничне значення на виході формувача і нульове значення на інверсному виході тригера 2, тобто на вході і виході елемента 4, що веде до переходу тригера у нульовий стан. Під час вступу подальших тактових імпульсів зміст лічильника 1 зменшуватиметься, а одиничний стан тригера 2 залишається незмінним, до тих пір, поки зміст лічильника 1 знову не стане рівним 0001, що веде до формування нульового значення на виході елемента 8. В результаті цього переходу лічильник 1 перейде в режим завантаження, а тригер 2 - в режим переходу. І тоді під час вступу наступного тактового імпульсу по його фронту тригера 2 переходить у нульовий стан, формуючи нульове значення на виході формувача і виході елемента 6, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента 5, що приведе до переходу лічильника 1 у нульовий стан, а отже, до припинення процесу генерації. 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 формувача генерується одиночний імпульс з програмованою тривалістю, яке визначається значенням B=b3b2b1b0 і фіксованою затримкою початку формування відносно стартового імпульсу. Зі вступом наступного імпульсу запуску усі процеси повторюються. На Фіг. 2 зображені епюри, що ілюструють роботу для варіанту програмування В=9, який визначає тривалість (9Т) імпульсу на виході з фіксованою (15Т) затримкою відносно стартового. На відміну від відомого пристрою спрощення структури другого лічильника дозволило спростити технологію його виготовлення, знизити споживану потужність і вартість. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Формувач одиночного імпульсу з програмованою тривалістю і фіксованою затримкою початку формування відносно стартового, який містить два двійкових лічильники, перший з яких реверсивний, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий елементи АБО; інвертор; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, підключеного до джерела живлення; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І; при цьому перший вхід першого елемента АБО з'єднано з виходом Dтригера; вихід першого елемента АБО з'єднано з першим входом другого елемента І; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом Dтригера, з одним входом першого та другим входом другого елементів І; вихід першого елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи лічильників утворюють вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів, який відрізняється тим, що введено третій елемент АБО, а другий лічильник виконаний однорозрядним (другий D-тригер зі входом дозволу переходу - L і входом асинхронної установки у нульовий стан), при цьому, виходи другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника з'єднано зі входами другого елемента АБО, вихід якого з'єднано з першим входом третього елемента АБО; другий вхід третього елемента АБО з'єднано з виходом інвертора, вхід якого з'єднано з виходом переповнення першого лічильника; вихід третього елемента АБО з'єднано зі входом дозволу 3 UA 118866 U синхронного паралельного завантаження першого лічильника і входом дозволу переходу другого лічильника (входом L другого D-тригера); прямий вихід другого D-тригера, який утворює вихід формувача, з'єднано з другим входом першого елемента АБО; інверсний вихід другого Dтригера з'єднано з його входом D і другим входом першого елемента І. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4