Формувач одиночної пачки тактових імпульсів з програмованою кількістю і затримкою початку формування пачки відносно стартового імпульсу

Реферат: Формувач одиночної пачки тактових імпульсів з програмованою кількістю і затримкою початку формування пачки відносно стартового імпульсу містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, інвертор, перший і другий елементи АБО, перший, другий і третій елементи І, ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора. Додатково введено: четвертий елемент І, другий інвертор, елемент АБО-НІ, перший, другий і третій синхронні DL-тригери зі входом асинхронної установки у нульовий стан, які утворюють циклічний пристрій (другий лічильник) з послідовністю переходів 000-001-011-111-110-100-000. UA 113634 U (12) UA 113634 U UA 113634 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування одиночної пачки тактових імпульсів з програмованою кількістю і затримкою початку формування пачки відносно стартового імпульсу. 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). Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості, обумовлені налагоджуванням на фіксований режим часових параметрів вихідних імпульсів. Відомі формувачі періодичної послідовності пачок тактових імпульсів з програмованими параметрами (патенти України на корисну модель 65251, 65276, 65284, 65818, 704496). Недоліком цих пристроїв є складність структури. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач одиночної пачки тактових імпульсів з програмованою кількістю і затримкою початку формування пачки відносно стартового імпульсу (патент України на корисну модель 71778), що містить: синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі тактових імпульсів, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання, вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження; інвертор; перший і другий елементи АБО; перший, другий і третій елементи І; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, при цьому вихід переповнювання першого лічильника з'єднано зі входом інвертора; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, зі входами першого і другого елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід D-тригера з'єднано з першим входом першого елемента АБО, вихід якого з'єднано з другим входом другого елемента І; вихід другого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактовий вхід лічильника утворює вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; входи паралельного завантаження лічильника утворюють входи програмування формувача на задану кількість тактових імпульсів в пачці. Недолік відомого пристрою - складність структури, технології його виготовлення і, як наслідок, висока споживча потужність, висока вартість, які обумовлені необхідністю використання двох реверсивних двійкових лічильників. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення формувача одиночної пачки тактових імпульсів з програмованою кількістю і затримкою початку формування пачки відносно стартового імпульсу шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач одиночної пачки тактових імпульсів з програмованою кількістю і затримкою початку формування пачки відносно стартового імпульсу, що містить: синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі тактових імпульсів, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання, вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження; інвертор; перший і другий елементи АБО; перший, другий і третій елементи І; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, зі входами першого і другого елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід D-тригера з'єднано з першим входом першого елемента АБО, вихід якого з'єднано з другим входом другого елемента І; вихід другого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактовий вхід лічильника утворює вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; входи паралельного завантаження лічильника утворюють входи програмування формувача на задану кількість тактових імпульсів в пачці, згідно з корисною моделлю, введено: четвертий елемент І; другий інвертор; елемент АБО-НІ; перший, другий і третій синхронні DL-тригери зі входом асинхронної установки у нульовий стан, які утворюють циклічний пристрій (другий лічильник) з послідовністю переходів 000-001-011-111-110-100-000, 1 UA 113634 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 при цьому прямий вихід першого DL-тригера з'єднано зі входом D другого DL-тригера; прямий вихід другого DL-тригера з'єднано зі входом D третього DL-тригера; прямий вихід третього DLтригера з'єднано з першим входом третього елемента І, вихід якого з'єднано з першим входом четвертого елемента І, з другим входом першого елемента АБО і входом другого інвертора; вихід другого інвертора з'єднано з другим входом першого елемента І; другий вхід четвертого елемента І, вихід якого, утворюючи вихід формувача, з'єднано зі входом подачі тактових імпульсів; другий вхід третього елемента І з'єднано з інверсним виходом другого DL-тригера; вихід першого інвертора з'єднано з першим входом елемента АБО-НІ; вихід елемента АБО-НІ з'єднано зі входами L DL-тригерів; виходи другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника з'єднано зі входами другого елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника і з другим входом елемента АБО-НІ; тактові входи DL-тригерів з'єднано зі входом формувача; входи асинхронної установки у нульовий стан DL-тригерів 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 - спрощення структури формувача. На фіг. 1 приведена принципова схема формувача. Формувач містить: перший реверсивний двійковий лічильник (1), налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L, i входи подачі даних D0-D3, вхід дозволу режиму рахування Р0, вхід асинхронної установки у нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; перший (2), другий (3) і третій (4) синхронні DL-тригери зі входом асинхронної установки у нульовий стан, які утворюють циклічний пристрій (другий лічильник) з послідовністю переходів 000-001-011-111-110-100-000; синхронний D-тригер (5) зі входом асинхронної установки у нульовий стан; перший (6), другий (7), третій (8) і четвертий (9) елементи І; перший (10) і другий (11) елементи АБО; елемент АБО-HI (12); перший (13) і другий (14) інвертори; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора (15) і конденсатора (16). Прямий вихід тригера 2 з'єднано зі входом D тригера 3. Прямий вихід тригера 3 з'єднано зі входом D тригера 4. Прямий вихід тригера 3 з'єднано з першим входом елемента 8, вихід якого з'єднано з першим входом елемента 9, з другим входом елемента 10 і входом інвертора 14. Вихід інвертора 14 з'єднано з другим входом елемента 6. Другий вхід елемента 9, вихід якого, утворюючи вихід F формувача, з'єднано зі входом подачі тактових імпульсів С. Другий вхід елемента 8 з'єднано з інверсним виходом тригера 3. Вихід інвертора 13 з'єднано з першим входом елемента 12. Вихід елемента 12 з'єднано зі входами L тригерів 2, 3, 4. Виходи другого (Q1) третього (Q2) і четвертого (Q3) розрядів лічильника 1 з'єднано зі входами елемента 11, вихід якого з'єднано з другим входом елемента 12 і входом L лічильника 1. Тактові входи лічильника 1 і тригерів 2, 3, 4 з'єднано зі входом формувача С, входи асинхронної установки у нульовий стан лічильника 1 і тригерів 2, 3, 4 з'єднано з виходом елемента 7. Загальна точка послідовно сполучених резистора 15 і конденсатора 16 з'єднана зі входом D тригера 5, входом елемента 6 і входом елемента 7, вихід якого з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан першого і другого лічильників. Вихід елемента 6 з'єднано зі входом асинхронної установки тригера 5 у нульовий стан. Входи D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 1 утворюють входи b3b2b1b0 програмування формувача на задану кількість імпульсів на виході. Тактовий вхід С тригера 5 утворює вхід запуску (Start) формування вихідних імпульсів. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 15 і конденсатора 16, підключеного до шини живлячої напруги +Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на входах елементів 6 та 7, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки в нульовий стан лічильника 1 і тригерів 2, 3, 4, 5. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення, тригери і лічильник 1 переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля на прямих виходах і на виході переповнювання Р4 лічильника 1, на прямих виходах DL тригерів, на виходах елементів 11,12, на вході дозволу синхронного завантаження лічильника 1, одиничне значення на виході інвертора 13, нульове значення на виході елементів 7, 8, 9 (на виході формувача), що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента 10, який з'єднаний зі входом елемента 7, що забезпечує підтвердження рівня логічного нуля на його виході, і по закінченню перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 16, що забезпечує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки у нульовий стан лічильника 1 і DL тригерів. Оскільки режим асинхронної 2 UA 113634 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 установки у нульовий стан має пріоритет по відношенню до всіх останніх режимів, то до тих пір, поки на вході елемента 7 (а отже і на його виході) зберігатиметься рівень нуля, нульовий стан лічильника і DL тригерів і нульове значення на виході формувача залишатиметься незмінним. Під час вступу імпульсу запуску (Start) на вхід С тригера 5 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента 10, а отже на вході та виході елемента 7, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильника 1 і DL-тригерів, знімаючи блокування нульового значення, у результаті чого лічильник 1 переходить у режим готовності до прийому інформації зі входів D0-D3. І тоді 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 b3b2b1b0, які подаються на відповідні входи D3-D0, що веде до формування одиничного значення на виході переповнення лічильника 1, одиничного значення на виході елемента 11, до заборони режиму завантаження і дозволу режиму лічби (віднімання) лічильника 1. Оскільки нульове значення на виході елемента 12 залишилось незмінним, то нульовий стан DL-тригерів також залишився незмінним. Під час вступу наступного і подальших тактових імпульсів зміст лічильника 1 буде зменшуватиметься, а нульовий стан DL-тригерів залишиться незмінним, тобто залишиться незмінним нульове значення на прямих виходах DLтригерів, на виходах елементів 8, 9 (на виході формувача) до тих пір, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0001. У результаті цього переходу на виході елемента 11 і на вході L лічильника 1 формується рівень логічного нуля, а на виході елемента 12 формується рівень логічної одиниці, що веде до переходу лічильника 1 в режим завантаження, а другого лічильника (DL-тригерів) - в режим переходу у наступний стан, і тоді під час вступу наступного тактового імпульсу по його фронту знову відбувається паралельне завантаження лічильника 1 значеннями сигналів b3b2b,b0, які подаються на відповідні входи D3-D0, що веде до формування одиничного значення на виході елемента 11 (на вході L лічильника 1), що знову веде до заборони режиму завантаження, дозволу режиму лічби (віднімання) лічильника 1, а другий лічильник переходить у стан 001. Нульове значення на виході елементів 8, 9 (на виході формувача) залишиться незмінним. Під час вступу подальших тактових імпульсів процеси аналогічні. Як тільки другий лічильник перейде у стан 100 на виході елемента 8, буде сформований рівень логичної одиниці. На виході інвертора 13 формується рівень логичного нуля, що веде до переходу тригера 5 у нульовий стан. Формування логічної одиниці на виході елемента 8, з'єднаного зі входом елемента 9, дозволяє проходженню тактових імпульсів зі входу формувача на його вихід, пока другий лічильник не перейде у наступний стан, у результаті чого на виходах елементів 8, 9 буде сформований рівень логічного нуля, обумовлюючи рівень нуля на вході елемента 10 і вході та виході елемента 7 (на входах установки у нульовий стан лічильника 1 і DL - тригерів), що призведе до переходу лічильників у нульовий стан, тобто припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску усі 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 формувача генерується пачка тактових імпульсів, з програмованою кількістю N, яка визначається значенням управляючого слова В (N=B) і затримкою (t3) початку формування відносно стартового імпульсу, значення якої також залежить від значенням управляючого слова В і моменту вступу імпульсу Start (5BT