Формувач періодичної послідовності з фіксованою тривалістю імпульсів і переналагоджувальною тривалістю паузи

Формувач періодичної послідовності з фіксованою тривалістю імпульсів і переналагоджувальною тривалістю паузи, який містить реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажувальних 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 з входом асинхронної установки в нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, тривходовий елемент АБО; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана 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 першого елемента утворює вхід подачі імпульсів U 2 (11) 1 3 товий генератор. Авторське свідоцтво СРСР №354544. - Бюлетень винаходів. №30, 1972). Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості, обумовлені налагоджуванням на фіксований режим часових параметрів вихідних імпульсів. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач періодичної послідовності з фіксованою тривалістю імпульсів і переналагоджувальною тривалістю паузи (патент на корисну модель України №53542 від 11.10.2010), який містить: реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажувальних 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 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 з'єднана 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 першого елемента утворює вхід подачі імпульсів зупинки режиму формування вихідної послідовності імпульсів; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом тривходового елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання лічильника, входом інвертора, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування лічильника, з одним з входів двовходового елемента АБО; другий вхід тривходового елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильника в нульовий стан; тактуючий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; входи завантажування даних лічильника утворюють входи налагодження пристрою на задані часові параметри вихідної імпульсної послідовності. Недоліком відомого пристрою є складність структури формувача, яка обумовлена необхідністю використання двох лічильників, а також складність конструкції вхідних пристроїв формувача, технології його виготовлення і, як наслідок, висока вартість, обумовлена необхідністю використання двох шин настроювання на заданий режим, в той час, як при використанні відомого пристрою в режимі формування періодичної послідовності імпульсів з фіксованою тривалістю і переналагоджувальною паузою, наявність другої шини настроювання необов'язкова. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача періодичної послідовності з фіксованою тривалістю імпульсів і переналагоджувальною тривалістю паузи, кратною періоду безперервної періодичної послідовності 61671 4 імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними, забезпечення спрощення конструкції вхідних пристроїв формувача і, як наслідок, спрощення технології його виготовлення і зменшення вартості. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач періодичної послідовності з фіксованою тривалістю імпульсів і переналагоджувальною тривалістю паузи, який містить реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажувальних 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 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 з'єднана 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 першого елемента утворює вхід подачі імпульсів зупинки режиму формування вихідної послідовності імпульсів; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом тривходового елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання лічильника, входом інвертора, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування лічильника, з одним з входів двовходового елемента АБО; другий вхід тривходового елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильника в нульовий стан; тактуючий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; входи завантажування даних лічильника утворюють входи налагодження пристрою на задані часові параметри вихідної імпульсної послідовності, відповідно до корисної моделі введено другий D-тригер з входом асинхронної установки у нульовий стан, другий інвертор і третій двовходовий елемент І, при цьому, прямий вихід другого Dтригера з'єднаний з другим входом двовходового елемента АБО, другим входом третього двовходового елемента І, та третім входом тривходового елемента АБО; другий вхід третього двовходового елемента І, з'єднаного з виходом першого інвертора; вихід третього двовходового елемента І, який утворює вихід формувача, з'єднаного з входом другого інвертора, вихід якого з'єднано з входом другого D-тригера; вхід асинхронної установки другого D-тригера, з'єднаного з виходом другого елемента І; тактуючі входи лічильника і другого Dтригера з'єднані між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної по 5 слідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора. 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 структури формувача конструкції його вхідних пристроїв, технології наступного виготовлення і зниження вартості. На фіг.1 наведена схема формувача. На фіг.2 наведений граф переходів формувача, а на фіг.3 епюри, що ілюструють роботу формувача для одного варіанта налагодження. Формувач містить реверсивний двійковий лічильник 1, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації 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; синхронний D-тригер 10 з входом асинхронної установки у нульовий стан R; інвертори 2, 11; двовходовий елемент АБО 3; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 4 і конденсатора 5; старт/стопний пристрій, який містить синхронний D-тригер 6 з входом асинхронної установки у нульовий стан R, перший, другий та третій двовходові елементи І 7, 8, 12, тривходовий елемент АБО 9; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора 4 і конденсатора 5 з'єднана з інформаційним входом D-тригера 6, з одним входом першого та другого двовходового елемента І 7, 8; вихід першого двовходового елемента І 7 сполучений з входом асинхронної установки Dтригера 6 в нульовий стан; другий вхід першого елемента І 7 утворює вхід подачі імпульсів зупинки Stop режиму формування вихідної послідовності імпульсів; другий вхід другого елемента І 8, який сполучений з виходом тривходового елемента АБО 9, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання лічильника Р4, входом інвертора 2, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування лічильника Р0, з одним з входів двовходового елемента АБО 3; другий вхід тривходового елемента АБО 9 сполучений з виходом D-тригера 6; вихід другого елемента І 8 з'єднаний з входами асинхронної установки лічильника в нульовий стан R; тактуючий вхід С D-тригера 6 утворює вхід подачі імпульсів запуску Start; входи завантажування даних D0-D3 лічильника 1 утворюють входи налагодження b0-b3 пристрою на заданих часових параметрах вихідної імпульсної послідовності; прямий вихід D-тригера 10 з'єднаний з другим входом двовходового елемента АБО 3, другим входом третього двовходового елемента І 12, та третім входом тривходового елемента АБО 9; другий вхід двовходового елемента І 12 з'єднаного з виходом інвертора 2; вихід двовходового елемента І 12, який утворює вихід формувача F, з'єднаного з входом інвертора 11, вихід якого з'єднаний з входом D-тригера 10; вхід асинхронної установки Dтригера 10 з'єднаний з виходом елемента І 8; так 61671 6 туючі входи С лічильника і D-тригера 10 з'єднані між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів С з виходу зовнішнього генератора. Формувач призначений для формування періодичної послідовності імпульсів з фіксованою тривалістю і переналагоджувальною тривалістю паузи, кратною періоду тактуючих імпульсів Т, обумовленої конфігураційного слова B=b3b2b1b0, що подається на входи паралельного завантаження даних D0-D3 лічильника. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 4 і конденсатора 5, підключеного до шини живлячої напруги +Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на входах елементів 7 та 8, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки в нульовий стан відповідно D-тригера 6. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення D-тригери 6 переході в нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля на виходах Q, Q1D-тригерів 6, 11 і на виході переповнювання Р4 лічильників 1, що веде до формування рівня логічного нуля на виході тривходового елемента АБО 9, вихід якого з'єднаний з входом елемента І 8, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня логічного нуля на його виході, і по закінченню перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 5, що забезпечує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки лічильників 1 і Dтригера 10 в нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки в нульовий стан має пріоритет відносно 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 лічильника 1 і D-тригера 10 залишатиметься незмінним. Під час вступу імпульсу запуску (Start) на тактуючий вхід С D-тригера 6 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента АБО 9, а отже на вході та виході елемента І 8, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників 1 і D-тригера 10, знімаючи блокування. Нульове значення сигналу з виходу переповнювання Р4 лічильника 1 надходить на вхід двовходових елементів АБО 3, а з виходу Q, на вхід двовходових елементів АБО 4 і на вхід двовходових елементів І 12, що здійснює формування логічного 0 виході елемента І 12, відповідно на входах дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильників 1 готуючи його до прийому інформації з входів D0-D3 і логічної 1 на вході D-тригера 10. Під час вступу першого (після вступу імпульсу запуску) тактуючого імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильника 1 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3, тобто лічильник 1 переходить у стан В, D-тригера 10 переходить в одиничний стан. В результаті цього переходу сигнал на виході переповнювання Р4 лічильника 1, що дорівнює рівню логічної одиниці, надходить на входи двов 7 ходового елементів АБО 3, забороняє паралельне завантаження лічильника 1. На вхід дозволу рахування Р0 лічильника 1 і на вхід елемента І 12 сигнал переповнювання Р4 з його виходу подається через інвертор, формуючи нульове значення на дозволі рахування лічильника 1 і на виході елемента І 12, 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 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан буде D-тригера 10залишатися незмінним (рівним 1), до тих пір, поки вміст лічильника 1 не стане рівним 0, що приведе до формування одиничного значення на виході інвертора 2, а отже і на виході елемента І 12. Під час вступу наступного тактуючого імпульсу вміст лічильника 1 залишатиметься незмінним (рівним 0), стан D-тригера 10 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 елемента І 12 генерується періодична послідовність імпульсів, часові параметри яких визначаються значенням конфігураційного слова В, при цьому, tи=Т, tп=(В+1)Т. 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 6, що призводить до переходу його в нульовий стан (Q=0). Імпульс Stop, як правило, асинхронний відносно імпульсів заданого генератора і до стану лічильника 1 і D-тригера 10, тому найбільш вірогідний випадок, що у момент надходження його хоч би один з них знаходитиметься у стані, відмінному 61671 8 від нульового, яке характеризується рівнем логічної одиниці на відповідних виходах, з'єднаних з входами елемента АБО 9, обумовлюючи рівень логічної одиниці на його виході, приєднаного до входу елемента І 8. Оскільки на другому вході цього елемента також рівень логічної одиниці, визначуваний напругою на конденсаторі 5, який зарядився при включенні джерела живлення, то на виході елемента І 8, а отже, і на входах R лічильників 1 і D-тригера 10 також буде рівень логічної одиниці. Звідси випливає, 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 лічильника і D-тригера 10 відповідно до алгоритму до тих пір, поки вони не виявляться в нульовому стані, в результаті, на всіх входах елемента АБО 9 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента І 8, що призведе до блокування нульового стану лічильника і D-тригера 10, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску всі процеси повторюються. На фіг.2 наведений граф переходів формувача, що складається з двох кілець (нижнє кільце граф переходів лічильника 1, верхнє кільце - граф переходів D-тригера 10) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, і епюри, що ілюструють роботу, для варіанта налагодження В=6. На відміну від відомого пристрою наявність тільки одного лічильника і однієї шини настроювання на заданий режим дозволило спростити структуру формувача і конструкцію його вхідних пристроїв, технологію виготовлення і знизити вартість, крім того, початок формування вихідної послідовності затримано відносно стартового імпульсу на час, який дорівнює ВТ, що дозволяє розширити область його застосування. 9 61671 10 11 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 61671 Підписне 12 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