Формувач одиночної серії імпульсів з програмованими часовими параметрами і кількістю їх у серії, яка визначається тривалістю вхідного керуючого імпульсу

Реферат: Формувач одиночної серії імпульсів з програмованими часовими параметрами і кількістю їх у серії, яка визначається тривалістю вхідного імпульсу, 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, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, при цьому спільна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора поєднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід першого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника. Введено: третій реверсивний двійковий лічильник, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан; другий інвертор; перший і другий елементи І-НІ; третій елемент І; вхід подачі імпульсів, визначаючих кількість імпульсів в серії; елемент АБО-НІ. UA 102428 U (54) ФОРМУВАЧ ОДИНОЧНОЇ СЕРІЇ ІМПУЛЬСІВ З ПРОГРАМОВАНИМИ ЧАСОВИМИ ПАРАМЕТРАМИ І КІЛЬКІСТЮ ЇХ У СЕРІЇ, ЯКА ВИЗНАЧАЄТЬСЯ ТРИВАЛІСТЮ ВХІДНОГО КЕРУЮЧОГО ІМПУЛЬСУ UA 102428 U UA 102428 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування одиночної серії імпульсів з програмованими часовими параметрами і кількістю їх у серії, яка визначається тривалістю вхідного керуючого імпульсу. Відомі формувачі, що містять кварцовий задавальний 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. АС СРСР №354544. - Бюлетень винаходів. №30, 1972]. Патенти на корисну модель України №№55951, 61312, 65818. Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості, обумовлені налагоджуванням на фіксований режим параметрів імпульсів. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач одиночної серії імпульсів з програмованими часовими параметрами і кількістю їх у серії, яка визначається тривалістю вхідного імпульсу (патент на корисну модель України № 53542 від 11.10.2010), що 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, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, при цьому спільна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора поєднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід першого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; входи паралельного завантаження даних лічильників утворюють входи програмування формувача на задані часові параметри імпульсів на виході формувача; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, створюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера створює вхід подачі імпульсів запуску (готовності). Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача одиночної серії імпульсів з програмованими часовими параметрами і кількістю їх у серії, що визначається тривалістю вхідного імпульсу шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач одиночної серії імпульсів з програмованими часовими параметрами і кількістю їх у серії, яка визначається тривалістю вхідного імпульсу, що 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, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, при цьому спільна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора поєднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід першого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; входи паралельного завантаження даних лічильників утворюють входи програмування формувача на задані часові параметри імпульсів на виході формувача; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, створюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера створює вхід подачі імпульсів запуску (готовності), відповідно до корисної моделі введено: третій реверсивний двійковий лічильник, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід 1 UA 102428 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан; другий інвертор; перший і другий елементи І-НІ; третій елемент І; вхід подачі імпульсів, визначаючих кількість імпульсів в серії; елемент АБО-НІ, при цьому входи елемента АБО-НІ з'єднано з виходами розрядів першого лічильника; вихід елемента АБО-НІ з'єднано з першими входами першого елемента АБО, першого елемента І-НІ, третього елемента І; вихід першого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; другий вхід першого елемента АБО, який утворює вхід подачі імпульсів, визначаючих кількість імпульсів в серії, з'єднано зі входом другого інвертора і входом налагодження на режим підсумовування/віднімання третього лічильника; вихід другого інвертора з'єднано з другим входом третього елемента І, вихід якого з'єднано з першим входом другого елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби третього лічильника; другий вхід другого елемента АБО з'єднано з третім входом першого елемента АБО, першим входом другого елемента І-НІ, виходом переповнення другого лічильника; другий вхід другого елемента І-НІ з'єднано з другим входом першого елемента І, входом дозволу режиму лічби першого лічильника, другим входом першого елемента І-НІ; третій вхід першого елемента І-НІ з'єднано з інверсним виходом D-тригера; вихід першого елемента І-НІ з'єднано з другим входом другого елемента І; тактовий вхід третього лічильника з'єднано зі входом формувача; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника з'єднано з виходом другого елемента І. 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, розширення області використання і функціональних можливостей формувача. На фіг. 1 приведена схема формувача. Формувач містить: перший (1) і другий (2) реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання (U=0), які мають вхід подачі тактових імпульсів С, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі даних D0-D3, вхід Р0 дозволу/заборони режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; третій (3) реверсивний двійковий лічильник, який має вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим віднімання U, вхід Р0 дозволу/заборони режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан R; перший (3) і другий (14) інвертори; перший (11) і другий (12) елементи АБО; перший (10) і другий (15) елементи І-НІ; перший (8), другий (9) і третій (16) елементи І; елемент АБО-НІ (13); ланцюжок з послідовно сполучених резистора (5) і конденсатора (6), підключеного до джерела живлення +Е; синхронний D-тригер (7) зі входом асинхронної установки у нульовий стан. Загальна точка послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 з'єднана з інформаційним входом D-тригера 7, з одним входом елементів 8, 9. Вихід елемента 8 з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера 7 у нульовий стан. Другий вхід елемента 9 з'єднано з виходом елемента 10. Вихід елемента 9 з'єднано зі входами R асинхронної установки у нульовий стан лічильників. Входи елемента 13 з'єднано з виходами розрядів Q0Q1Q2Q3 лічильника 1. Вихід елемента 13 з'єднано з першими входами елементів 11, 10, 16. Вихід елемента 11 з'єднано зі входами дозволу синхронного паралельного завантаження лічильників 1, 2. Другий вхід елемента 11, який утворює вхід подачі імпульсів N, визначаючих кількість імпульсів в серії, з'єднано зі входом інвертора 14 і входом налагодження на режим підсумовування/віднімання лічильника 3. Вихід інвертора 14 з'єднано з другим входом елемента 16, вихід якого з'єднано з першим входом елемента 12, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби лічильника 3. Другий вхід елемента 12 з'єднано з третім входом елемента 11, першим входом елемента 15, виходом переповнення лічильника 2. Другий вхід елемента 15 з'єднано з другим входом елемента 8, входом дозволу режиму лічби лічильника 1, другим входом елемента 10. Третій вхід елемента 10 з'єднано з інверсним виходом D-тригера 7. Вихід елемента 10 з'єднано з другим входом елемента 9, вихід якого з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан лічильників 1,2,3. Входи паралельного завантаження D0-D3 лічильника 1 утворюють входи b0-b3 налагодження формувача на задану тривалість імпульсів в серії. Входи паралельного завантаження D0-D3 лічильника 2 утворюють входи d0-d3 налагодження формувача на задану тривалість паузи між імпульсами в серії. Тактові входи лічильників сполучені між собою, створюючи вхід С формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора. Тактовий 2 UA 102428 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вхід С тригера 7 утворює вхід подачі імпульсів готовності (Start) до формування 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, розширення області використання і функціональних можливостей формувача. 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 вході R асинхронної установки у нульовий стан тригера 7 і входах елементів 8 та 9, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на входах R асинхронної установки у нульовий стан відповідно D-тригера і лічильників. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення тригер і лічильники переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічної одиниці відповідно на інверсному виході D-тригера і на виходах елементів 4, 13, що веде до формування рівня 0 на виході елемента 10, з'єднаного зі входом елемента І 9, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня 0 на його виході і по закінченню перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 6, що забезпечує рівень 0 на входах асинхронної установки у нульовий стан лічильників. Оскільки режим асинхронної установки у 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, при вступу тактових імпульсів нульовий стан лічильників залишатиметься незмінним. Під час вступу імпульсу готовності (Start) на тактовий вхід С тригера 7 по його фронту тригер переходить в одиничний стан, формуючи рівень логічного нуля на його інверсному виході і рівень логічної одиниці на виході елемента 10, а отже, на вході і виході елемента І 9, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників, знімаючи блокування нульового стану, але до тих пір, доки значення сигналу N, визначаючого кількість імпульсів на виході, дорівнює 0, значення сигналів на входах дозволу режиму рахування і режиму завантаження лічильників буде залишаться рівним одиниці, що забезпечує при вступу тактових імпульсів незмінність нульового стану лічильників. Під час вступу сигналу N=1 лічильник 3 переходить у режим підсумовування і тоді при вступу кожного тактового імпульсу зміст лічильника 3 буде збільшуватися на одиницю, при цьому нульовий стан першого і другого лічильників залишиться незмінним. Як тільки значення сигналу стане рівним 0 лічильник 3 переходить у режим віднімання, лічильники 1, 2 - у режим паралельного завантаження, і тоді під час вступу першого (після закінчення дії сигналу N) тактового імпульсу С відбувається зменшення змісту лічильника 3 на одиницю і паралельне завантаження лічильників 1, 2 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3, тобто лічильник 1 переходить у стан B=b3b2b1b0, формуючі одиничне значення на виході формувача, і нульове значення на вході Р0 лічильника 1, що веде до переходу його у режим лічби, а лічильник 2 переходить у стан D=d3d2d1d0. Одиничне значення сигналу з виходу переповнення лічильника 2 забороняє режим лічби лічильника 3, а одиничне значення сигналу з виходу переповнення лічильника 1 забороняє режим лічби лічильника 2. Нульове значення сигналу з виходу інвертора 4 переводить тригер 7 у нульовий стан. Під час вступу наступного і подальших тактових імпульсів зміст лічильника 1 буде зменшуватись, а стан лічильників 2, 3 залишиться незмінним до тих пір, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0, що веде до формування рівня логічного нуля на вході Р0 лічильника 2 і тоді з приходом наступного і подальших тактових імпульсів зміст лічильника 2 буде зменшуватись, а стан лічильників 1, 3 залишиться незмінним до тих пір, поки зміст лічильника 2 не стане рівним 0, що веде до переходу лічильника 3 у режим лічби, а лічильників 1, 2 у режим завантаження. Надалі усі процеси повторюються до тих пір, доки лічильник 3, а потім лічильник 1 не перейдуть у нульовий стан, у результаті чого на виході елемента 10 буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента 9, що приведе до блокування нульового стану лічильників, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску і керуючого імпульсу процеси повторюються. Таким чином, після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення після імпульсу готовності (Start) і керуючого імпульсу N при вступу на вхід С формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Т на виході формувача генерується одиночна серія імпульсів, яка містить n імпульсів програмованої тривалості і програмованої тривалості паузи між імпульсами в серії Тривалість імпульсів в серії визначається значенням В: tі = ВТ. Тривалість паузи між імпульсами в серії визначається значенням D: tn = (D+1)Т. Кількість імпульсів в серії n дорівнює 3 UA 102428 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 кількості тактових імпульсів, що покриваються тривалістю керуючого імпульсу. Тривалість серії Тс = {nВ + (n-1)(D+1)}Т. На фіг. 2 приведено епюри, що ілюструють роботу для варіанту програмування В = 4, D=2, n=3 визначаючого параметри вихідної послідовності імпульсів, тобто тривалість імпульсів в серії tі=4Т, тривалість паузи між імпульсами в серії tn = ЗТ, тривалість серії дорівнює Т с = 18Т. На відміну від відомого пристрою формування одиночної серії імпульсів з програмованими часовими параметрами і кількістю їх у серії, яка визначається тривалістю вхідного керуючого імпульсу розширює функціональної можливості формувача. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Формувач одиночної серії імпульсів з програмованими часовими параметрами і кількістю їх у серії, яка визначається тривалістю вхідного імпульсу, що 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, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, при цьому спільна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора поєднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід першого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; входи паралельного завантаження даних лічильників утворюють входи програмування формувача на задані часові параметри імпульсів на виході формувача; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, створюючи вхід формувача вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера створює вхід подачі імпульсів запуску (готовності), який відрізняється тим, що введено: третій реверсивний двійковий лічильник, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан; другий інвертор; перший і другий елементи І-НІ; третій елемент І; вхід подачі імпульсів, визначаючих кількість імпульсів в серії; елемент АБО-НІ, при цьому входи елемента АБО-НІ з'єднано з виходами розрядів першого лічильника; вихід елемента АБО-НІ з'єднано з першими входами першого елемента АБО, першого елемента І-НІ, третього елемента І; вихід першого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; другий вхід першого елемента АБО, який утворює вхід подачі імпульсів, визначаючих кількість імпульсів в серії, з'єднано зі входом другого інвертора і входом налагодження на режим підсумовування/віднімання третього лічильника; вихід другого інвертора з'єднано з другим входом третього елемента І, вихід якого з'єднано з першим входом другого елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби третього лічильника; другий вхід другого елемента АБО з'єднано з третім входом першого елемента АБО, першим входом другого елемента І-НІ, виходом переповнення другого лічильника; другий вхід другого елемента І-НІ з'єднано з другим входом першого елемента І, входом дозволу режиму лічби першого лічильника, другим входом першого елемента І-НІ; третій вхід першого елемента І-НІ з'єднано з інверсним виходом D-тригера; вихід першого елемента І-НІ з'єднано з другим входом другого елемента І; тактовий вхід третього лічильника з'єднано зі входом формувача; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника з'єднано з виходом другого елемента І. 4 UA 102428 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 5