Формувач послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює трьом

Формувач послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює трьом, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання, двійковий суматор, налагоджений на режим віднімання фіксованого значення, рівного одиниці, інвертор, перший і другий елементи АБО, ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, стартстопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий елементи І, при цьому виходи суматора з'єднані з відповідними входами завантаження другого лічильника, загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого елементів І, вихід першого елемента І сполучений з входом асинхронної установки Dтригера в нульовий стан, другий вхід другого еле U 2 UA 1 3 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 послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює трьом (заявка на корисну модель №U201010085 від 16.08.20010), який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; двійковий суматор, налагоджений на режим віднімання фіксованого значення, рівного одиниці; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий елементи І; при цьому виходи суматора з'єднано з відповідними входами завантаження другого лічильника; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого елементів І; вихід першого елемента І сполучений з входом асинхронної установки Dтригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом другого елемента АБО, один з входів якого з'єднаний з виходом переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, зі входом дозволу рахування другого лічильника, входом інвертора, вихід якого з'єднаний зі входом дозволу рахування першого лічильника, з одним з входів першого елемента АБО, вихід якого з'єднаний зі входом дозволу завантаження першого лічильника; другий вхід другого елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників в нульовий стан; входи паралельного завантаження першого лічильника, утворюючи входи настроювання пристрою на задану тривалість вихідних імпульсів; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної 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. Недоліком відомого пристрою є обмежені функціональні можливості, а також складність конструкції вхідних пристроїв формувача, технології його виготовлення і, як наслідок, висока вартість, яка обумовлена необхідністю використання двох шин настроювання на заданий режим, в той час як при використанні відомого пристрою в режимі формування послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює трьом, наявність другої шини настроювання необов'язкова. 61886 4 В основу корисної моделі поставлено завдання розширення функціональних можливостей формувача, спрощення структури та конструкції вхідних пристроїв його і, як наслідок, спрощення технології виготовлення і зменшення вартості. Поставлене завдання вирішується тим, що в формувач послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює трьом, що містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; двійковий суматор, налагоджений на режим віднімання фіксованого значення, рівного одиниці; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий елементи І; при цьому виходи суматора з'єднано з відповідними входами завантаження другого лічильника; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого елемента І; вихід першого елемента І сполучений з входом асинхронної установки Dтригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом другого елемента АБО, один з входів якого з'єднаний з виходом переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача - зі входом дозволу рахування другого лічильника, входом інвертора, вихід якого з'єднаний зі входом дозволу рахування першого лічильника, з одним з входів першого елемента АБО, вихід якого з'єднаний зі входом дозволу завантаження першого лічильника; другий вхід другого елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників в нульовий стан; входи паралельного завантаження першого лічильника, утворюючи входи настроювання пристрою на задану тривалість вихідних імпульсів; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної 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, відповідно до корисної моделі введена розширена структура двійкового суматора і другого лічильника за рахунок збільшення кількості розрядів на одиницю в порівнянні з кількістю розрядів першого лічильника, при цьому шина настроювання пристрою на задану тривалість вихідних імпульсів з'єднана з першою групою входів суматора зі зсувом на один розряд в бік старших розрядів і з'єднанням входу переносу та входу молодшого розряду першої групи входів суматора з шиною логічного нуля; усі входи другої групи входів суматора з'єднано з шиною логічної одиниці. 5 Заявлений формувач має нову структуру 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, спрощення структури та конструкції вхідних пристроїв його і, як наслідок, спрощення технології виготовлення і зменшення вартості. На фіг.1 приведена схема формувача. Формувач 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 D0-D3, вхід дозволу режиму рахування Р0, вхід асинхронної установки в нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; двійковий суматор 11; інвертор 3; два двоходових елемента АБО 4,10; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 5 і конденсатора 6; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D – тригер 7 зі входом асинхронної установки у нульовий стан, два двовходових елемента І 8, 9; 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 в нульовий стан; другий вхід елемента 9, який сполучений з виходом елемента 10, один з входів якого з'єднаний з виходом переповнювання лічильника 1, входом інвертора 3, вихід якого з'єднаний з входом дозволу рахування лічильника 1, з одним з входів елемента 4, з входом дозволу рахування лічильника 2; вихід переповнювання лічильника 2 з'єднано з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження (L) і з другим входом елемента 4, вихід якого з'єднаний з входом дозволу синхронного паралельного завантаження лічильника 1; другий вхід елемента 10 сполучений з виходом Q тригера 7; вихід елемента 9 з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників 1, 2 у нульовий стан; входи паралельного завантаження даних (D0-D3) лічильника 1 утворюють входи B  b 3b 2b1b 0 настроювання пристрою на задану тривалість вихідних імпульсів, при цьому нульовий розряд b 0 вхідної шини настроювання з'єднано зі входом А1 суматора 11, перший розряд b1 вхідної шини з'єднано зі входом А2 суматора, другий розряд b2 - зі входом А3, третій розряд b3 - зі входом А4; входи А0 і вхід переносу С0 суматора з'єднано з шиною логічного нуля "0"; друга група входів суматора В0 - В4 з'єднана з шиною логічної одиниці "1"; виходи S4S3S2S1S0 суматора з'єднано з відповідними входами D4D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 2; тактові входи лічильників 1, 2 сполучені між собою, утворюючи вхід формувача – вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; такто 61886 6 вий вхід тригера 7 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start); вихід переповнювання Р4 лічильника 1 утворює вихід формувача F. Формувач призначений для формування послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю, кратною періоду Т вхідних імпульсів, обумовленою значенням настроювального слова В = b3b2b1b0 і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює трьом. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 5 і конденсатора 6, підключеного 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 відповідно тригера 7 і лічильників 1, 2. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення, тригер 7 і обидва лічильники переходять в нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виході Q тригера 7 і на виходах переповнювання Р4 лічильників 1, 2, що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента АБО 10, вихід якого з'єднаний з входом елемента І 9, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня логічного нуля на його виході, і по закінченні 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 тактовий вхід тригера 7 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 логічного одиниці на входах R лічильників 1, 2, знімаючи блокування. Активний сигнал з виходу переповнювання лічильника 1 надходить на входи дозволу синхронного паралельного завантаження лічильників 1, 2, готуючи їх до прийому інформації зі входів паралельного завантаження Di. Під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу (С) по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильників значеннями конфігураційних змінних, що подаються на відповідні входи Di, тобто лічильник 1 переходить в стан В, лічильник 2 - у стан (2В - 1). В результаті цього переходу сигнали на виходах переповнювання лічильників стають неактивними. Одиничний сигнал Р4 лічильника 2, що надійшов на входи L забороняє паралельне завантаження. Одиничний сигнал Р4 лічильника 1, що надійшов на вхід дозволу рахування лічильника 2 забороняє режим рахування, тобто лічильник 2 переходить в режим зберігання завантаженого значення (2В - 1). На вхід дозволу рахування лічильника 1 сигнал 7 переповнювання Р4 з його виходу подається через інвертор, отже сигнал дозволу рахування активний і тоді, під час вступу другого і всіх подальших тактових імпульсів, зміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 2 буде залишатися незмінним, рівним (2В - 1), до тих пір, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0. Як тільки лічильник 1 перейде в нульовий стан сигнал на виході переповнювання його стане активним, що приведе до формування активного сигналу на вході дозволу рахування лічильника 2 і неактивного сигналу на вході дозволу рахування лічильника 1. Під час вступу подальших тактових імпульсів зміст лічильника 2 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 1 залишатиметься незмінним (рівним 0) до тих пор, поки зміст лічильника 2 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 формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Т на виході переповнювання лічильника 1 генерується періодична послідовність імпульсів, кратних періоду вхідних імпульсів, часові параметри яких (тривалість імпульсу – tи, тривалість паузи – tп, період дотримання) визначаються значенням керуючого слова В (tи = ВТ, tп=2BT, Тв = tи+tп = 3ВТ) і фіксованої шпаруватості, яка дорівнює трьом. 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 тригера 7, що призводить до переходу його у нульовий стан (Q=0). Імпульс Stop як правило асинхронний по відношенню до імпульсів зовнішнього генератора і до стану лічильників 1, 2. Якщо у момент вступу тактового імпульсу лічильник 1 знаходитиметься у нульовому стані, то при переході D-тригера 7 у нульовий стан на входах елемента АБО 10 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента І 9, що 61886 8 призведе до переходу лічильника 2 у нульовий стан, а отже до припинення процесу генерації. Якщо у момент вступу лічильник 1 знаходитиметься у стані, відмінному від нульового, яке характеризується рівнем логічної одиниці на виході переповнення з'єднаного зі входом елемента АБО 10, обумовлюючи рівень логічної одиниці на його 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 лічильника 1 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 1 тільки зі вступом подальших імпульсів, коли відбуватиметься перехід лічильника 1 у нульовий стан, на виході елемента АБО 10 буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента І 9, що приведе до блокування нульового стану лічильника 1 і переходу лічильника 2 у нульовий стан, а отже до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску усі процеси повторюються. На фіг.2 приведений граф переходів формувача, що складається з двох кілець (верхнє кільце - граф переходів лічильника 2, нижнє кільце - граф переходів лічильника 1) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, а на фіг.3 - епюри, що ілюструють роботу для варіанту налагодження В=3, визначаючого часові параметри вихідної періодичної послідовності імпульсів: tи = 3T, tп =6Т, Ти =9Т. На відміну від відомого пристрою формування послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює трьом, поширює функціональні можливості формувача, а запобігання другої шини настройки веде до спрощення конструкції вхідних пристроїв і, як наслідок, спрощення технології виготовлення і зменшення вартості. 9 61886 10 11 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 61886 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