Формувач одиночних імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою затримкою відносно стартової

Реферат: Формувач одиночних імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою затримкою відносно стартової містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; 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, елемент АБО. Введено елемент XOR. Спрощена внутрішня структура лічильників: першого - за рахунок запобігання ланцюга елементів дозволу/заборони режиму лічби, другого - за рахунок запобігання ланцюга елементів дозволу/заборони режиму і, відповідно, входів синхронного паралельного завантаження. UA 68587 U (54) ФОРМУВАЧ ОДИНОЧНИХ ІМПУЛЬСІВ ПЕРЕНАСТРОЮВАНОЇ ТРИВАЛОСТІ З ФІКСОВАНОЮ ЗАТРИМКОЮ ВІДНОСНО СТАРТОВОЇ UA 68587 U UA 68587 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування одиночних імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою затримкою відносно стартового. 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. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач одиночних імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою затримкою відносно стартового (патент України на корисну модель № 56879, бюл. №2, 2011), який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджених на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, елемент АБО, загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним зі входів елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан, другий вхід другого елемента І, який с з'єднано з виходом елемента АБО, один зі входів якого з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника, другий вхід елемента АБО з'єднано з виходом D-тригера, вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан, тактової входи лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора, входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів, тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску. Недолік відомого пристрою - 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 одиночних імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою затримкою відносно стартового наявність другої шини настроювання необов'язкова. В основу корисної моделі поставлено завдання удосконалення формувача одиночних імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою затримкою відносно стартового шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними, спрощення конструкції вхідних пристроїв формувача і, як наслідок, спрощення технології його виготовлення і зменшення вартості. Поставлене завдання вирішується тим, що в формувач одиночних імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою затримкою відносно стартової, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджених на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, елемент АБО, загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом Dтригера, з одним зі входів елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан, другий вхід другого елемента І, який з'єднано з виходом елемента АБО, один зі входів якого з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника, другий вхід елемента АБО з'єднано з виходом D-тригера, вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан, тактової входи лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора, входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів, тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску, відповідно до корисної моделі, введено елемент XOR, спрощена внутрішня структура лічильників: першого - за рахунок запобігання ланцюга елементів дозволу/заборони режиму лічби, другого - за рахунок запобігання ланцюга елементів дозволу/заборони режиму і, відповідно, входів синхронного паралельного завантаження, при цьому, виходи переповнювання першого і другого лічильників з'єднано зі входами елемента XOR, вихід якого, утворюючі вихід формувача, з'єднано зі входом 1 UA 68587 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 дозволу/заборони режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника, входом дозволу/заборони режиму лічби другого лічильника і входом інвертора, вихід якого з'єднано з другим входом першого 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 конструкції вхідних пристроїв формувача і, як наслідок, спрощення технології його виготовлення і зменшення вартості. Корисна модель призначена для формування одиночних імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою затримкою відносно стартового, яка дорівнює кількості тактів, залежної від максимального кількості станів другого лічильника. На фіг. 1 приведена схема формувача, яка виконана на чотирьох розрядних реверсивних двійкових лічильниках, налагоджених на режим віднімання. 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 асинхронної установки в нульовий стан R, вихід переповнювання Р4, крім того, перший лічильник має вхід дозволу/заборони режиму синхронного паралельного завантаження L і входи подачі даних D0-D3, а другий -вхід дозволу/заборони режиму лічби Ро; інвертор 3; двох входовий елемент АБО 9; два двох входових елемента І 7, 8; елемент XOR 10; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 4 і конденсатора 5; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D - тригер 6 зі входом асинхронної установки у нульовий стан R, при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора 4 і конденсатора 5 з'єднана з інформаційним входом D-тригера 6, з одним входом елементів 7, 8, другий вхід елемента 7 з'єднано з виходом інвертора 3, вхід якого поєднаний з виходом елемента 10, зі входом L дозволу/заборони режиму синхронного парадельного завантаження лічильника 1, входом Ро дозволу/заборони режиму лічби лічильника 2. Входи елемента XOR 10 з'єднано з виходами Р4 переповнювання лічильників 1,2. Другий вхід елемента АБО 9 з'єднаний з виходом D-тригера 6. Вихід елемента 8 з'єднаний зі входами R асинхронної установки лічильників 1, 2 у нульовий стан. Входи D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 1 утворюють входи b3b2b1b0 налагодження формувача на задані часові параметри вихідної імпульсної послідовності. Тактові входи С лічильників 1, 2 сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора. Тактовий вхід С тригера 6 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start) формування вихідних імпульсів. Вихід елемента 10 утворює вихід формувача F. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 4 і конденсатора 5, підключеного до шини живлячої напруги +Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на входах елементів 7 та 8, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки в нульовий стан відповідно D-тригера 6 і лічильників 1,2. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення D-тригер 6 і обоє лічильники переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виході Q тригера 6 і на виходах переповнювання Р4 лічильників 1,2, що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента АБО 9, вихід якого з'єднаний зі ходом елемента І 8, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня логічного нуля на його виході, і по закінченню перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 5, що забезпечує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки лічильників 1, у в нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки лічильників у нульовий стан має пріоритет по відношенню до всіх останніх режимів, то до тих пор поки на вході елемента 8 (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 6 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=l), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента АБО 9, а отже на вході та виході елемента І 8, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників 1, 2, знімаючи блокування нульового стану. Нульове значення сигналів з виходів переповнювання Р4 лічильників 1, 2 поступає на входи елемента XOR 10, формуючі нульове значення на його виході, що подається на вхід L лічильника 1, дозволяє режим завантаження, і вхід Р0 лічильника 2, дозволяє режиму лічби. Під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження 2 UA 68587 U 5 10 15 20 лічильника 1 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3, тобто лічильник 1 4переходить у стан В, а лічильник 2 переходить у стан 2 1, тобто у стан 15. У результаті цього переходу формується одиничне сигналу на виходах переповнювання лічильників 1, 2, отже нульове значення на його виході, і режими лічильників 1, 2 залишатися незмінними. Під час вступу другого і подальших тактових імпульсів, зміст лічильника 1 буде залишатися незмінним (рівним В), а стан лічильника 2 буде зменшуватиметься на одиницю до тих пор, поки зміст лічильника 2 не стане рівним 0, що веде до переходу лічильника 2 в режим зберігання, а лічильника 1 в режим лічби, при цьому, на виході елемента XOR 10 (на виході формувача) формується одиничне значення. Під час вступу подальших тактових імпульсів, зміст лічильника 1 буде залишатися незмінним (рівним 0), а стан лічильника 2 буде зменшуватиметься на одиницю до тих пор, поки зміст лічильника 2 не стане рівним 0, тобто формувач повернеться у вихідний стан. Таким чином, на виході елемента 10 (на виході F) формується одиночний імпульс, тривалість якого визначається значенням управляючого слова В - tи =ВТ, з фіксованою затримкою відносно стартового, яка дорівнює кількості тактів, залежної від максимального кількості станів, яка визначається кількістю розрядів лічильника 2. У даному випадку t3-15Т. На фіг. 2 надано епюри, що ілюструють роботу для варіанту налагодження В=3, визначаючого тривалість вихідного імпульсу – tи=BT=3T з фіксованою затримкою відносно стартового, яка дорівнює 15Т. Спрощення внутрішньої структури лічильників, а також наявність тільки однієї шини настроювання на заданий режим на відміну від відомого пристрою, дозволило спростити конструкцію вхідних пристроїв формувача, технологію його виготовлення і знизити його вартість. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 Формувач одиночних імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою затримкою відносно стартової, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; 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, елемент АБО, загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним зі входів елементів 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, один зі входів якого з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника, другий вхід елемента АБО з'єднано з виходом D-тригера, вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан, тактові входи лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора, входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів, тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску, який відрізняється тим, що введено елемент XOR, спрощена внутрішня структура лічильників: першого - за рахунок запобігання ланцюга елементів дозволу/заборони режиму лічби, другого за рахунок запобігання ланцюга елементів дозволу/заборони режиму і, відповідно, входів синхронного паралельного завантаження; при цьому виходи переповнювання першого і другого лічильників з'єднано зі входами елемента NOXOR, вихід якого, утворюючи вихід формувача, з'єднаний зі входом дозволу/заборони режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника, входом дозволу/заборони режиму лічби другого лічильника і входом інвертора, вихід якого з'єднано з другим входом першого елемента І. 3 UA 68587 U 4 UA 68587 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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