Формувач послідовності імпульсів перестроюваної скважності і тривалості

Формувач послідовності імпульсів перестроюваної скважності і тривалості, кратної періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, який містить два реверсивні двійкові лічильники, 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; перший і другий двовходові 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 двовходові елементи І; 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 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, входом інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу рахування першого лічильника, з одним з входів першого двовходового елемента АБО, вихід якого поєднаний зі входом дозволу завантаження першого лічильника; другий вхід другого елемента 2 (19) 1 3 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування послідовності імпульсів перестроюваної скважності і тривалості, кратної періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора. 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]. Недоліком відомих пристроїв є обмеження функціональних можливостей, обумовлені налагоджуванням на фіксований режим часових параметрів вихідних імпульсів. Найбільш близькими за технічною суттю і результатом, що досягається, є послідовності імпульсів перестроюваної скважності і тривалості, кратної періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора [патент України на корисну модель № 53542, бюл. № 19, 2010], який містить два реверсивні двійкові лічильники, 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; перший і другий двовходові 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 двовходові елементи І; 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 другого елемента І, який сполучений з виходом другого елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, входом інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу рахування першого лічильника, з одним з входів першого двовходового 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; входи подачі даних завантаження першого лічильника з'єднаний з відповідними входами завантаження даних другого лічильника, утворюючи входи настроювання пристрою на задану тривалість вихідних імпульсів; тактові входи 63377 4 першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід Dтригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки; вихід переповнювання першого лічильника утворює вихід формувача. Недоліком відомого пристрою є обмеження функціональних можливостей. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення формувача послідовності імпульсів перестроюваної скважності і тривалості, кратної періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу зовнішнього кварцового генератора, шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними, забезпечення розширення функціональних можливостей. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач послідовності імпульсів перестроюваної скважності і тривалості, кратної періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, який містить два реверсивні двійкові лічильники, 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; перший і другий двовходові 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 двовходові елементи І; 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 другого елемента І, який сполучений з виходом другого елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, входом інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу рахування першого лічильника, з одним з входів першого двовходового 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; входи подачі даних завантаження першого лічильника утворюють 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 5 подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; вихід переповнювання першого лічильника утворює вихід формувача, відповідно до корисної моделі введено двовходовий елемент І-НІ, третій двовходовий елемент І, другий інвертор, двійковий суматор, налагоджений на режим віднімання, двійковий помножувач, при цьому перша група входів суматора утворює входи настроювання пристрою на задану шпаруватість вихідних імпульсів; на другу групу входів суматора подано фіксоване значення, яке дорівнює чотирнадцяти, що забезпечує віднімання фіксованого значення, рівного двом; виходи суматора з'єднано з першою групою входів двійкового помножувача; входи другої групи помножувача з'єднано з відповідними входами подачі даних завантаження першого лічильника; виходи помножувача з'єднано з відповідними входами подачі даних завантаження другого лічильника; вихід елемента ІНІ з'єднаний зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; вихід третього елемента І з'єднаний зі входом налагодження на режим підсумовування/віднімання другого лічильника; вихід другого інвертора з'єднаний зі входом дозволу режиму рахування другого лічильника і з першим входом елемента І-НІ; другий вхід елемента І-НІ з'єднаний з першим входом третього елемента І та з виходом переповнювання першого лічильника; другий вхід третього елемента І з'єднаний зі входом другого інвертора та з виходом переповнювання 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 розширення функціональних можливостей. На фіг. 1 приведена схема формувача. На фіг.2 приведений графік 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; два інвертора 3, 13; два двовходових елемента АБО 4, 10; три двовходових елемента І 8,9,12; елемент ІНІ 11; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора R1 5 і конденсатора С1 6; стартостопний пристрій, якій містить синхронний Dтригер 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 в нульовий стан; 63377 6 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; 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; вихід елемента 9 з'єднаний з входами R асинхронної установки лічильників 1, 2 в нульовий стан; один з входів елемента АБО 10 з'єднаний з виходом переповнення лічильника 1, а другий - з виходом D-тригера 7; вихід елемента І-НІ 11 з'єднаний зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 2; вихід елемента І 12 з'єднаний зі входом налагодження на режим підсумовування/віднімання U лічильника 2; вихід інвертора 13 з'єднаний зі входом дозволу режиму рахування Р0 лічильника 2 і з першим входом елемента 11; другий вхід елемента 11 з'єднаний з першим входом елемента І 12 та з виходом переповнювання Р4 лічильника 1; другий вхід елемента І 12 з'єднаний зі входом інвертора 13 та з виходом переповнювання Р4 лічильника 2; входи подачі даних О3О2О1О0 завантаження лічильника 1 з'єднано з першої групою входів помножувача 14, утворюючи входи b3b2b1b0 настроювання пристрою на заданої часові параметри вихідних імпульсів; перша група входів b3b2b1b0 суматора 15 утворює входи q3q2q1q0 настроювання пристрою на задану шпаруватість вихідних імпульсів; на другу групу входів В3В2В1В0 суматора 15 подано фіксоване значення, яке дорівнює чотирнадцяти (В3В2В1В0=1110), що забезпечує віднімання фіксованого значення, рівного двом; виходи суматора S3S2S1S0 з'єднано з першою групою входів х3 × 2х1 × 0 двійкового помножувача 14; входи другої групи у3у2у1у0 помножувача 14 з'єднано з відповідними входами D3D2D1D0 подачі даних завантаження лічильника 1; виходи Р7Р6Р5Р4Р3Р2Р1Р0 помножувача 14 з'єднано з відповідними входами D7D6D5D4D3D2D1D0 подачі даних 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 перестроюваної скважності, обумовленої значенням конфігураційного слова Q=q3q2q1q0, і тривалості, кратною періоду (Т) безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, обумовленої значенням конфігураційного слова 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 7 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 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 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 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 елемента АБО 4, форму логічний 0 на його виході, відповідно на вході дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 1, готуючи його до прийому інформації зі 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 лічильника 1 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3, тобто лічильник 1 переходить у стан В. В результаті цього переходу сигнали на виході переповнювання лічильника 1 дорівнює рівню логічної одиниці, що веде до формування активного сигналу на вході дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 2 та неактивного сигналу на вході дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 1, лічильник 2 переходить в режим синхронного паралельного завантаження, а лічильника 1 переходить в режим рахування. Під час вступу другого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) вміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 2 стане рівним двійковому добутку значення (q1q2q1q0+1110) на значення b3b2b1b0. Під час вступу подальших тактових імпульсів, вміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 2 буде зростати на одиницю до тих пір, поки вміст лічильника 1 не стане рівним 0. В результаті цього переходу лічильник 1 перейде в режим зберігання, а лічильник 2 - в режим віднімання. Під час вступу подальших тактових імпуль 63377 8 сів, вміст лічильника 1 буде залишатися незмінним (рівним 0), а стан лічильника 2 буде зменшуватиметься на одиницю 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, кратних періоду вхідних імпульсів, часові параметри яких (тривалість імпульсу, тривалість паузи, період вихідної послідовності) визначаються значенням конфігураційного слова В і Q: tи=BT, tn=B(Q-1)T, Ти=ВОТ де Q>2. 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 7, що призводить до переходу його в нульовий стан (Q0). Імпульс Stop, як правило, асинхронний по відношенню до імпульсів задаючого генератора і до стану лічильників. Якщо у момент поступлення лічильник 1 може знаходитиметься у стані, відмінному від нульового, яке характеризується рівнем логічної одиниці на виході 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 лічильника відповідно до алгоритму до тих пір, поки він не виявиться у нульовому стані, в результаті, 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 блокування нульового стану лічильників, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску всі процеси повторюються. На фіг. 2 приведений графік переходів формувача, що складається з двох кілець (верхнє кільце – графік переходів лічильника 2, нижнє кільце графік переходів лічильника 1) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, а на фіг. 3 - епюри, що ілюструють роботу для варіанту налагодження В=3, Q=5, визначаючого часові параметри вихідної періодичної послідовності імпульсів: tи=3Т, tn=12Т, Ти=15Т. На відміну від відомого пристрою формування послідовності імпульсів перестроюваної скважності і тривалості, кратної періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на 9 її вхід з виходу кварцового генератора розширює 63377 10 область застосування формувача. 11 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 63377 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