Формувач періодичної послідовності імпульсів типу меандр з переналагоджувальною тривалістю

Формувач періодичної послідовності імпульсів типу меандр з переналагоджувальною тривалістю, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджених на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, 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 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 другого елемента І, який сполучений з виходом тривходового елемента АБО, один з входів якого U 2 UA 1 3 №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. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач періодичної послідовності імпульсів типу меандр з переналагоджувальною тривалістю (патент України на корисну модель №53542, бюл. №19, 2010), який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджених на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, 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 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 другого елемента І, який сполучений з виходом тривходового елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, входом інвертора, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування першого лічильника, з одним з входів двовходового елемента АБО; другий вхід тривходового елемента АБО сполучений з виходом переповнювання другого лічильника і з другим входом двовходового елемента АБО, вихід якого з'єднаний з входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого 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; 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. Недоліком відомого пристрою є складність конструкції вхідних пристроїв формувача, технології його виготовлення і, як наслідок, висока вартість, обумовлені необхідністю використання двох шин настроювання на заданий режим, в той час як, при використанні відомого пристрою в режимі формування періодичної послідовності імпульсів типу меандр з переналагоджувальним періодом, наявність другої шини настроювання необов'язкова. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача імпульсів з перенала 62967 4 годжувальною (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, 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 імпульсів типу меандр з переналагоджувальною тривалістю, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджених на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, 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 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 другого елемента І, який сполучений з виходом тривходового елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, входом інвертора, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування першого лічильника, з одним з входів двовходового елемента АБО; другий вхід тривходового елемента АБО сполучений з виходом переповнювання другого лічильника і з другим входом двовходового елемента АБО, вихід якого з'єднаний з входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого 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; 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, згідно з корисною моделлю, введено другий двовходовий елемент АБО, один зі входів якого з'єднаний з виходом переповнення першого лічильника, другий вхід другого двовходового елемента АБО з'єднаний з виходом переповнення другого лічильника; вихід другого двовходового елемента АБО з'єднаний зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; вхід молодшого розряду завантажуваних даних першого лічильника з'єднаний з рівнем логічної одиниці, а вхід молодшого розряду завантажуваних даних другого лічильника з'єднаний з рівнем логічного нуля; решта входів подачі даних 5 завантаження першого лічильника з'єднані з відповідними входами завантаження даних другого лічильника, які утворюють входи настроювання пристрою на задану тривалість вихідних імпульсів. 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, технології його наступного виготовлення і зниження вартості. 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. 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 завантажуваних даних D0-D3, вхід дозволу режиму рахування Р0, вхід асинхронної установки в нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; інвертор 3; два двовходових елемента АБО 4, 11; 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 в нульовий стан R, два двовходових елемента l 8, 9, тривходовий 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 Р0 лічильника 1, з одним з входів елемента 4, з входом дозволу рахування Р0 лічильника 2; другий вхід елемента 4 сполучений з виходом переповнювання Р4 лічильника 2 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 1, 2 в нульовий стан; один з входів двовходого елемента АБО 11 з'єднаний з виходом переповнення лічильника 1, а другий - з виходом переповнення лічильника 2; вихід другого двовходого елемента АБО 11 з'єднай з входом дозволу синхронного паралельного завантаження лічильника 2; вхід молодшого розряду завантажуваних даних лічильника 1 з'єднай з рівнем логічної одиниці (через резистор R2 з плюсом джерела живлення), а вхід молодшого розряду завантажуваних даних лічильника 2 з'єднаний з рівнем логічного нуля (з мінусом джерела живлення); решта входів подачі завантажуваних даних лічильника 1 з'єднана з відповідними входами завантажуваних 62967 6 даних лічильника 2, які утворюють входи налагодження пристрою на заданий режим; тактові входи лічильників 1, 2 сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера 7 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start). Формувач призначений для формування послідовності імпульсів типу меандр з переналагоджувальною тривалістю, кратною періоду тактових імпульсів Т, обумовленої значенням трьох старших розрядів b3b2b1 конфігураційного слова В=b3b2b1b0; вхід молодшого розряду завантажуваних данних D0 лічильника 1 з'єднай з рівнем логічної 1, а вхід молодшого розряду завантажуваних даних D0 лічильника 2 з'єднай з рівнем логічного 0. 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 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 Dтригера 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 тактовий вхід С D-тригера 7 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента АБО 10, а отже на вході та виході елемента І 9, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників 1, 2, знімаючи блокування. Нульове значення сигналу з виходу переповнювання Р4 лічильників 1, 2 поступає на входи двовходових елементів АБО 4, 11, що до формування логічного 0 на їх виходах, відповідно на входах 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) тактового імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильників значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3, тобто лічильник 1 переходить у стан 7 В, лічильник 1 - у стан В-1. В результаті цього переходу сигнали на виходах переповнювання лічильників стають неактивними (дорівнюють рівню логічної одиниці). Неактивний сигнал Р4 лічильників 1,2 що поступив на входи двовходових елементів АБО 4, 11 на входи L забороняє паралельне завантаження. Неактивний сигнал Р4 лічильника 1, що поступив на вхід дозволу рахування Р0 лічильника 2 забороняє режим рахування, тобто лічильник 2 переходить в режим зберігання завантаженого в нього конфігураційного слова В-1. На вхід дозволу рахування Р0 лічильника 1 сигнал переповнювання Р4 з його виходу подається через інвертор, отже, сигнал дозволу рахування дорівнює рівню логічного 0, під час вступу другого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) і всіх подальших тактових імпульсів, вміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 1 буде залишатися незмінним (рівним В-1), до тих пір, поки вміст лічильника 1 не стане рівним 0. Як тільки лічильник 1 перейде в нульовий стан сигнал Р4 на виході переповнювання його стане рівним 0), що призведе до формування активного сигналу на вході дозволу рахування Р0 лічильника 2 і неактивного сигналу (що дорівнює рівню одиниці) на вході дозволу рахування Р0 лічильника 2. Під час вступу подальших тактових імпульсів вміст лічильника 2 зменшуватиметься на 1, а стан лічильника 1 залишатиметься незмінним (рівним 0), до тих пір, поки вміст 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 С формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Т на виході переповнювання Р4 лічильника 1 генерується періодична послідовність імпульсів типу меандр, кратних періоду вхідних імпульсів, часові параметри яких (тривалість імпульсу, що дорівнює тривалості паузи) визначаються значенням конфігураційного слова В, при цьому, для парного значення Вtі=tп=(В+1)Т, для непарного значення В-tі=tп=ВТ. Зупинка процесу формування вихідної послідовності імпульсів здійснюється подачею імпуль 62967 8 су, 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 один 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 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 та виході елемента І 9, що призведе 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 кільце - граф переходів лічильника 2, нижнє кільце - граф переходів лічильника 1) 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 дозволило спростити конструкцію вхідних пристроїв формувача, технологію його виготовлення і знизити вартість. 9 62967 10 11 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 62967 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