Формувач періодичної послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю і шпаруватістю, рівною цілому числу

Формувач періодичної послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю і шпаруватістю, рівною цілому числу, 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 лічби, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; 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 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 D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І сполучений з виходом другого елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, U 2 (11) 1 3 на фіксований режим часових параметрів вихідних імпульсів. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю і шпаруватістю, рівною цілому числу (заявка на корисну модель № U 2010 10085 від 16.08.20010), який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджених 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 лічби, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий елементи І; при цьому 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 поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, зі входом дозволу лічби другого лічильника, входом інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника, з одним з входів першого елемента АБО, вихід якого поєднаний 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; 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 - обмежені функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлено завдання удосконалення формувача періодичної послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю і шпаруватістю, рівною цілому числу, шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними, забезпечення поширення функціональних можливостей. Поставлене завдання вирішується тим, що в формувач періодичної послідовності імпульсів з перенастроюваною тривалістю і шпаруватістю, рівною цілому числу, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджених 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 лічби, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцю 62520 4 жок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий елементи І; при цьому 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 D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом другого елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, зі входом дозволу лічби другого лічильника, входом інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника, з одним з входів першого елемента АБО, вихід якого поєднаний 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; 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, введено двійковий помножувач, а також розширена структура двійкового суматора і другого лічильника за рахунок збільшення кількості розрядів у два рази в порівнянні з кількістю розрядів першого лічильника, при цьому, перша група входів помножувача з'єднана з відповідними входами паралельного завантаження першого лічильника, утворюючи входи настроювання пристрою на задану тривалість вихідних імпульсів; другої група входів помножувача утворює входи настроювання пристрою на задану шпаруватість вихідних імпульсів; виходи помножувача з'єднано з відповідними входами першої групи входів суматора; усі входи другої групи входів суматора з'єднано з шиною логічної одиниці; виходи суматора з'єднано з відповідними входами завантаження другого 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 - забезпечення поширення функціональних можливостей. На фіг. 1 приведена схема формувача. 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 даних D0-D3, які завантажують, вхід дозволу режиму рахування Р0, вхід асинхронної установки в нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; двійковий помножувач 12; інвертор 3; два елемента АБО 4,10; два двовходових елемента І 8, 9; лан 5 цюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 5 і конденсатора 6; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер 7 з входом асинхронної установки в нульовий стан R, 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 у 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 Р0 лічильника 1, з одним з входів елемента 4, вихід якого з'єднаний з входом L дозволу синхронного паралельного завантаження лічильника 1; другий вхід елемента 4 сполучений з виходом переповнювання Р4 лічильника 2; другий вхід елемента 10 з'єднаний з виходом тригера 7; вихід елемента 9 з'єднаний з входами R асинхронної установки лічильників 1, 2 у нульовий стан; перша група входів помножувача 12 х3х2х1х0 з'єднана з відповідними входами D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 1, утворюючи входи b3b2b1b0 настроювання пристрою на задану тривалість вихідних імпульсів; другої група входів помножувача 12 у3у2у1у0 утворює входи k3k2k1k0 настроювання пристрою на задану шпаруватість вихідних імпульсів; виходи помножувача Р7Р6Р5Р4Р3Р2Р1Р0 з'єднано з відповідними входами А7А6А5А4А3А2А1А0 першої групи входів суматора 11; усі входи другої групи входів В0В1В2В3В4В5В6 суматора 11 з'єднано з шиною логічної одиниці "1"; виходи S7S6S5S4S3S2S1S0 суматора 11 з'єднано з відповідними входами D0D1D2D3D4D5D5D7 паралельного завантаження лічильника 2; тактові входи С лічильників 1, 2 сполучені між собою, утворюючи вхід формувача вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід С тригера 7 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start) формування вихідних імпульсів; вихід переповнювання Р4 лічильника 1 утворює вихід формувача F. Формувач призначений для формування послідовності імпульсів переналагоджуваної шпаруватості, обумовленої значенням управляючого слова K=k3k2k1k0, і тривалості, кратною періоду Т, обумовленої значенням управляючого слова В=b3b2b1b0. 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 обоє лічиль 62520 6 ники 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 закінченню перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 6, що забезпечує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки лічильників 1, 2 у 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 елементу 10, а отже на вході і виході елементу І 9, що забезпечує рівень логічного одиниці на входах R лічильників 1, 2, знімаючи блокування. Активний сигнал з виходу переповнювання лічильника 1 поступає 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 у стан В, лічильник 2 переходить у стан, який залежить від значення S7S6S5S4S3S2S1S0, яке дорівнює (K∙В-1). В результаті цього переходу сигнали на виходах переповнювання лічильників стають неактивними. Одиничний сигнал Р4 лічильника 2, що поступив на входи L забороняє паралельне завантаження. Одиничний сигнал Р4 лічильника 1, що поступив на вхід дозволу рахування лічильника 2 забороняє режим рахування, тобто лічильник 2 переходить в режим зберігання завантаженого значення, рівного (K∙В-1). На вхід дозволу рахування лічильника 1 сигнал переповнювання Р4 з його виходу подається через інвертор, отже, сигнал дозволу рахування активний і тоді під час вступу другого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) і всіх подальших тактових імпульсів, зміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 2 буде залишатися незмінним, рівним (В∙K-1) до тих пор, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0. Як тільки лічильник 1 перейде у нульовий стан значення сигналу на виході переповнювання його стане рівним 0, 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 фор 7 мувач 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 Р4 лічильника 1 генерується періодична послідовність імпульсів, кратних періоду вхідних імпульсів, часові параметри яких (тривалість імпульсу, тривалість паузи, період вихідної послідовності) визначаються значенням управляючих слів В і K : tи=В∙Т, tп=(B∙K-1)T, Tи=B∙K∙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 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 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 62520 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 лічильника 1 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. І 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 і K=4. На відміну від відомого пристрою формування послідовності імпульсів з перенастроюваною шпаруватістю, рівною цілому числу, і перенастроюваною тривалістю, кратною періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, розширює функціональні можливості і область застосування формувача. 9 62520 10 11 Комп’ютерна верстка Мацело В. 62520 Підписне 12 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601