Формувач симетричної одиночної кодової серії імпульсів з програмованими параметрами

Реферат: Формувач симетричної одиночної кодової серії імпульсів з програмованими параметрами, містить: 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 завантажуваних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; старт/стопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І. Введено: третій реверсивний двійковий лічильник, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажуваних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; другий синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; другий інвертор; третій, четвертий, п'ятий і шостий двовходові елементи І. UA 113013 U (54) ФОРМУВАЧ СИМЕТРИЧНОЇ ОДИНОЧНОЇ КОДОВОЇ СЕРІЇ ІМПУЛЬСІВ З ПРОГРАМОВАНИМИ ПАРАМЕТРАМИ UA 113013 U UA 113013 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування симетричної одиночної кодової серії імпульсів з програмованими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора. Відомі формувачі (Тактовий генератор. Авторське свідоцтво СРСР №307502. - Бюлетень винаходів. №20, 1971; Тактовий генератор. Авторське свідоцтво СРСР №354544. - Бюлетень винаходів. №30, 1972), що містить 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. 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 симетричної одиночної кодової серії імпульсів з програмованими параметрами (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 завантажуваних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; старт/стопний пристрій, який містить 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 в нульовий стан; другий вхід другого елемента І з'єднано зі виходом елемента АБО; вихід переповнення першого лічильника з'єднано зі входом дозволу режиму рахування другого лічильника і входом інвертора, вихід якого з'єднано з його входом дозволу режиму рахування; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з його входом дозволу режиму завантаження; входи паралельного завантаження даних першого лічильника утворюють входи програмування на задану тривалість імпульсів на виході; входи паралельного завантаження даних другого лічильника утворюють входи налаштування на задану тривалість паузи між імпульсами на виході формувача; 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. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача симетричної одиночної кодової серії імпульсів з програмованими параметрами, кратного періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних поєднувань між ними, забезпечення розширення функціональних можливостей формувача. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач симетричної одиночної кодової серії імпульсів з програмованими параметрами, який містить: 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 завантажуваних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; старт/стопний пристрій, який містить 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 елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І з'єднано зі виходом елемента АБО; вихід переповнення першого лічильника з'єднано зі входом дозволу режиму рахування другого лічильника і входом інвертора, вихід якого з'єднано з його входом дозволу режиму рахування; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з його входом дозволу режиму завантаження; входи паралельного завантаження даних першого лічильника утворюють входи програмування на задану тривалість імпульсів на виході; входи паралельного завантаження даних другого лічильника утворюють входи налаштування на задану тривалість паузи між імпульсами на виході формувача; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, створюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності 1 UA 113013 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера створює вхід подачі імпульсів запуску, відповідно до корисної моделі введено: третій реверсивний двійковий лічильник, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажуваних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; другий синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; другий інвертор; третій, четвертий, п'ятий і шостий двовходові елементи Т, при цьому вихід переповнення першого лічильника, який утворює перший вихід формувача, з'єднано з першими входами третього і четвертого елементів Т; вихід переповнення третього лічильника з'єднано з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження, другим входом третього елемента І, першим входом шостого елемента І і входом другого інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби третього лічильника, входом першого елемента І, входами першого і третього елементів І; вихід переповнення другого лічильника, який утворює четвертий вихід формувача, з'єднано зі входом дозволу режиму завантаження першого лічильника, тактовим входом третього лічильника, входами п'ятого і шостого елементів І; вихід третього елемента І утворює другий вихід формувача; вихід четвертого елемента І утворює третій вихід формувача; вихід п'ятого елемента І утворює п'ятий вихід формувача; вихід шостого елемента І, який утворює шостий вихід формувача, з'єднано з тактовим входом другого D-тригера, інверсний вихід якого з'єднано з його входом D, а прямий - з другим входом елемента АБО; входи асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника і другого D-тригера з'єднано з виходом другого елемента І; входи завантаження даних третього лічильника утворюють входи налаштування формувача на задану кількість імпульсів у серії. 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, це розширення функціональних можливостей формувача. На фіг. 1 приведена схема формувача. На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, а на фіг. 3 - епюри, що пояснюють роботу формувача для одного варіанта налагодження. Формувач містить: перший (1), другий (2) і третій (3) реверсивні двійкові лічильники, 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; перший (7) і другий (4) синхронні Dтригери зі входом асинхронної установки в нульовий стан; перший (12) і другий (11) інвертори; перший (8), другий (9), третій (13), четвертий (14), п'ятий (15) і шостий (16) двовходові елементи І; ланцюжок послідовно з'єднаних резистора (5) і конденсатора (6), з'єднаний з джерелом живлення, спільна точка яких сполучена з інформаційним входом D-тригера 7, з одним входом елемента 8 і з одним входом елемента 9; другий вхід елемента 9 з'єднано з виходом елемента 10. Вихід елемента 9 з'єднано зі входом асинхронної установки лічильників і тригера 4 в нульовий стан. Вихід елемента 8 з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера 7 в нульовий стан. Входи паралельного завантаження D0-D3лічильника 1 утворюють входи b0b1b2b3 налаштування формувача на задану тривалість імпульсів у серії, входи завантаження D 0-D3 лічильника 2 утворюють входи d0d1d2d3 налаштування формувача на задану тривалість паузи між імпульсами у серії, входи завантаження D0-D3 лічильника 3 утворюють входи р0р1р2р3 налаштування формувача на задану кількість імпульсів у серії. Вихід переповнювання лічильника 1, який утворює перший вихід формувача F 1S з'єднано зі входами елементів 12, 13, 14 і входом Р0 лічильника 2. Вихід переповнювання лічильника 2, який утворює четвертий вихід формувача F 4, з'єднано зі входами елементів 15, 16 і входами L лічильників 1, 2. Вихід переповнювання лічильника 3 з'єднано зі входами елементів 11,14,16. Вихід елемента 11 з'єднано зі входом Р 0 лічильника 3 і входами елементів 8, 13,15. Тактові входи лічильників 1, 2 сполучені між собою, створюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів С з виходу зовнішнього генератора. Тактовий вхід D-тригера 7 створює вхід подачі імпульсів запуску (Start). Вихід тригера 7 з'єднано зі входом елемента 10. Тактовий вхід тригера 4 з'єднано з виходом елемента 16. Прямий вихід тригера 4 з'єднано зі входом елемента 10. Інверсний вихід тригера 4 з'єднано з його входом D. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 5 і конденсатора 6, підключеного до шини живлячої напруги 2 UA 113013 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 +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, приведених з входами R асинхронної установки в нульовий стан відповідно тригерів і лічильників 1, 2. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення тригери і лічильники переходять в нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на прямих виходах тригерів і на виходах переповнювання Р4 лічильників, що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента 10, з'єднаного зі входом елемента І 9, що підтверджує (блокує) рівень 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 в нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки лічильників в нульовий стан має пріоритет відносно до всіх останніх режимів, то доти, 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 Р 4 лічильника 1 надходить на входи дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильників 1, 2, готуючи їх 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 лічильників 1, 2 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D 0-D3, тобто лічильник 1 переходить у стан b3b2b1b0, а лічильник 2 переходить у стан d3d2d1d0. Нульовий стан лічильника 3 і тригера 4 залишиться незмінним. Внаслідок цих переходів формується одиничне значення на першому, другому, четвертому та п'ятому виходах, на входах L лічильників 1, 2 і на вході Р0 лічильника 1, внаслідок чого перший лічильник переходить у режим лічби, а другий - у режим збереження. Режим збереження лічильника 3 і тригера 4 залишиться незмінним. Під час вступу другого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) і подальших тактових імпульсів, зміст лічильника 1 буде зменшуватися, а стан лічильників 2, 3 і тригера 4 буде залишатися незмінним (рівним 0), доти, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0. Внаслідок чого лічильник 1 переходить у режим збереження, а лічильник 2-у режим лічби. Під час вступу наступного і подальших тактових імпульсів зміст лічильника 2 буде зменшуватися, а стан лічильників 1, 3 і тригера 4 буде залишатися незмінним (рівним 0) доти, поки зміст лічильника 2 не стане рівним 0. Внаслідок цього переходу лічильник 3 переходить у стан р0р1р2р3 а другий D-тригер в одиничний стан. Під час вступу наступного і подальших тактових імпульсів на третьому і шостому виходах формується одиничне значення, доти, поки зміст лічильників і тригерів не стане рівним 0. 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 приведе до блокування нульового стану лічильників, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску 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 виходах формувача генеруються симетричні одиночні кодові серії імпульсів з програмованими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора. На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, що складається з чотирьох кілець (верхнє кільце - граф переходів другого D-тригера, наступне кільце - лічильника 3, наступне кільце граф переходів лічильника 2, нижнє кільце - граф переходів лічильника 1) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників і другого D-тригера, а на фігурі 3 - епюри, що пояснюють роботу формувача, для варіанта налаштування b3b2b1b0=0011, d3d2d1d0=0010, р3р2р1р0=0011. На відміну від відомого пристрою формування симетричних одиночних кодових серій імпульсів з програмованими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, розширює функціональні можливості і область використання формувача. 3 UA 113013 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Формувач симетричної одиночної кодової серії імпульсів з програмованими параметрами, який містить: 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 завантажуваних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; старт/стопний пристрій, який містить 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 елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом елемента АБО; вихід переповнення першого лічильника з'єднано зі входом дозволу режиму рахування другого лічильника і входом інвертора, вихід якого з'єднано з його входом дозволу режиму рахування; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з його входом дозволу режиму завантаження; входи паралельного завантаження даних першого лічильника утворюють входи програмування на задану тривалість імпульсів на виході; входи паралельного завантаження даних другого лічильника утворюють входи налаштування на задану тривалість паузи між імпульсами на виході формувача; 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, який відрізняється тим, що введено: третій реверсивний двійковий лічильник, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажуваних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в нульовий стан, вихід переповнювання; другий синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; другий інвертор; третій, четвертий, п'ятий і шостий двовходові елементи І, при цьому вихід переповнення першого лічильника, який утворює перший вихід формувача, з'єднано з першими входами третього і четвертого елементів І; вихід переповнення третього лічильника з'єднано з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження, другим входом третього елемента І, першим входом шостого елемента І і входом другого інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби третього лічильника, входом першого елемента І, входами першого і третього елементів І; вихід переповнення другого лічильника, який утворює четвертий вихід формувача, з'єднано зі входом дозволу режиму завантаження першого лічильника, тактовим входом третього лічильника, входами п'ятого і шостого елементів І; вихід третього елемента І утворює другий вихід формувача; вихід четвертого елемента І утворює третій вихід формувача; вихід п'ятого елемента І утворює п'ятий вихід формувача; вихід шостого елемента І, який утворює шостий вихід формувача, з'єднано з тактовим входом другого D-тригера, інверсний вихід якого з'єднано з його входом D, а прямий з другим входом елемента АБО; входи асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника і другого D-тригера з'єднано з виходом другого елемента І; входи завантаження даних третього лічильника утворюють входи налаштування формувача на задану кількість імпульсів. 4 UA 113013 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5