Формувач періодичної послідовності двоімпульсних кодових серій з програмованими параметрами

Реферат: Формувач періодичної послідовності двоімпульсних кодових серій з програмованими параметрами, 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, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в 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. Введено перший і другий елементи І-НІ; другий інвертор, при цьому входи другого елемента АБО з'єднано з виходами другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника; вихід переповнення другого лічильника з'єднано зі входом другого інвертора і входом першого елемента І-НІ, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника; вихід другого інвертора з'єднано з першим входом другого елемента І-НІ; другі входи першого і другого елементів І-НІ з'єднано з виходом першого інвертора. UA 96446 U (12) UA 96446 U UA 96446 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування періодичної послідовності двоімпульсних кодових серій з програмованими параметрами, що містить два імпульси програмованої тривалості і програмованої тривалісті паузи між імпульсами. 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, 71778, 72614. Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості, обумовлені налагоджуванням на фіксований режим параметрів імпульсів. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач періодичної послідовності двоімпульсних кодових серій з програмованими параметрами (патент на корисну модель України № 53542 від 11.10.2010), 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, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в 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; другий вхід першого елемента І створює вхід подачі імпульсів зупинки процесу генерації імпульсів; вихід першого двовходового елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом першого елемента АБО, один з входів якого з'єднано з виходом D-тригера; вихід другого 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 (на виході переповнення першого лічильника); 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. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача періодичної послідовності двоімпульсних кодових серій з програмованими параметрами шляхом введення нового складу елементіві нової організації взаємних з'єднань між ними. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач періодичної послідовності двоімпульсних кодових серій з програмованими параметрами, 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, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в 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; другий вхід першого елемента І створює вхід подачі імпульсів зупинки процесу генерації імпульсів; вихід першого двовходового елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом першого елемента АБО, один з входів якого з'єднано з виходом D-тригера; вихід другого 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 (на виході переповнення першого лічильника); 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 1 UA 96446 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера створює вхід подачі імпульсів запуску, відповідно до корисної моделі введено: перший і другий елементи І-HI; другий інвертор, при цьому входи другого елемента АБО з'єднано з виходами другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника; вихід переповнення другого лічильника з'єднано зі входом другого інвертора і входом першого елемента І-HI, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника; вихід другого інвертора з'єднано з першим входом другого елемента І-HI; другі входи першого і другого елементів І-НІ з'єднано з виходом першого інвертора. 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 реверсивний двійкові лічильники, кожен з яких має вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, 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 в нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; перший 3 і другий 11 інвертори; перший 10 і другий 4 елементи АБО; перший 12 і другий 13 елементи І-HI; ланцюжок з послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6, підключеного до джерела живлення; синхронної D-тригер 7 зі входом R асинхронної установки у нульовий стан; перший 8 і другий 9 елементи І. Загальна точка послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 з'єднана з інформаційним входом D-тригера 7, з одним входом елементів 8, 9. Другий вхід елемента І 8 створює вхід подачі імпульсів (Stop) зупинки процесу генерації імпульсів. 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. Один зі входів елемента 10 поєднаний з виходом D-тригера 7, другий - з виходом елемента 13 і входом L дозволу режиму завантаження лічильника 2. Входи елемента АБО 4 з'єднано з виходами другого Q1 третього Q2 і четвертого Q3 розрядів лічильника 1. Вихід переповнювання лічильника 1, який утворює вихід F формувача, з'єднано зі входом інвертора 3. Вихід інвертора 3 з'єднано зі входом Р0 дозволу режиму лічби лічильника 1 і входами елементів І-HI 12, 13. Вихід переповнення лічильника 2 з'єднано зі входом інвертора 11 і другим входом елемента І-HI 12, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби лічильника 2. Вихід інвертора 11 з'єднано з другим входом елемента І-HI 13, вихід якого з'єднано зі входом Р0 дозволу завантаження лічильника 2. Входи паралельного завантаження D0-D3 лічильника 1 утворюють входи b0-b3 налагодження формувача на задану тривалість першого і другого імпульсу 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 вхід С тригера 7 утворює вхід подачі імпульсів запуску Start 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 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 тригер 7 і обоє лічильники переходять в нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виходах Q тригерів 7 і на виходах переповнювання Р4 лічильників 1, 2, 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 закінченні перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 6, що забезпечує рівень 0 на входах асинхронної установки тригера лічильників 1, 2 у нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки у нульовий стан має пріоритет по відношенні до всіх останніх режимів, то до тих пір поки на вході 2 UA 96446 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 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 вході і виході елемента АБО 10, а отже на вході і виході елемента І 9, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників 1, 2, знімаючи блокування нульового стану. Нульове значення сигнала з виходу Р4 лічильника 1 надходить на вхід інвертора 3, одиничне значення з виходу якого надходить далі на вхід елемента 13. На другий вхід елемента 13 також надходить одиничне значення з виходу інвертора 11, що веде до формування нульового значення на вході дозволу паралельного завантаження L лічильника 2, готуючи його до прийому інформації зі входів d0-d3, а нульове значення сигналу з виходу елемента АБО 4 надходить на вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 1, готуючи його до прийому інформації зі входів b0-b3. Під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильників значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3, тобто лічильник 1 переходить у стан В = b3b2b1b0, формуючи 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, формуючи одиничне значення на виходах елемента АБО 4 і на виходах елементів І-НІ 12, 13, тобто на входах L лічильників 1, 2, на вході Р0 лічильника 2, що забезпечує режим зберігання. І тоді під час вступу другого тактового імпульсу лічильник 1 переходить у стан В-1, стан лічильника 2, рівний d3d2d1d0, залишиться незмінним. Під час вступу подальших тактових імпульсів процеси аналогічні, до тих пір, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0, що забезпечує (рівень логічного 0 на виході формувача) рівень логічної одиниці на виході інвертора 3 (на вході Р0 лічильника 1) і логічного 0 на виході елемента І-HI 12 (на вході Р0 лічильника 2), у результаті чого лічильник 1 переходить у режим зберігання, а лічильника 2 у режим лічби. І тоді під час вступу наступного тактового імпульсу лічильник 2 переходить у стан D-1, нульовий стан лічильника 1 залишиться незмінним. Під час вступу подальших тактових імпульсів процеси аналогічні, до тих пір, поки зміст лічильника 2 не стане рівним 0001, що забезпечує рівень логічного 0 на виході елемента АБО 4 (на вході Р 0 лічильника 1), у результаті чого лічильник 1 переходить у режим завантаження. І тоді з приходом чергового тактового імпульсу лічильник 2 переходить у нульовий стан, лічильник 1 знову переходить у стан B=b3b2b1b0, формуючи одиничне значення на виході формувача і на виходах елементів 4, 12, 13, тобто на входах L лічильників 1, 2 і нульове значення на вході Р0 лічильника 1, що забезпечує режим лічби лічильника 1 і режим зберігання лічильника 2. Під час вступу наступного і подальших тактових імпульсів зміст лічильника 1 буде зменшуватись, а нульовий стан лічильника 2, залишиться незмінним, до тих пір, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0, тобто формувач повернеться в вихідний стан. Надалі усі процеси повторюються. 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 у нульовий стан Q=0. Імпульс Stop, як правило, асинхронний по відношенню до імпульсів зовнішнього генератора і до стану лічильника. Якщо у момент вступу тактового імпульсу лічильники знаходитиметься у нульовому стані, то при переході D-тригера 7 у нульовий стан 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. Якщо у момент вступу тактового імпульсу один або обидва лічильники знаходитимуться у стані, відмінному від нульового, яке характеризується рівнем логічної одиниці на виходах переповнення, з'єднаних зі входами елемента АБО 12, обумовлюючи рівень логічної одиниці на його виході, приєднаного до входу елемента АБО 10, то на його виході і вході елемента І 9 також формується одиничне значення. Оскільки на другому вході цього елемента також рівень логічної одиниці, визначений напругою на конденсаторі 6, який зарядився при включенні джерела живлення, то на виході елемента І 9, а отже, і на входах R лічильників буде рівень логічної одиниці. Звідси витікає, що після вступу імпульсу Stop припинення генерації не станеться, обумовлюючи тим самим запобігання спотворенню останнього імпульсу у вихідній послідовності. І тільки зі вступом подальших імпульсів, коли відбуватиметься перехід обох 3 UA 96446 U 5 10 15 лічильників у нульовий стан, на виході елемента АБО 10 буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента І 10, що приведе до блокування нульового стану лічильників, а отже, до 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 періодична послідовність кодових серії, що містить два імпульси рівної програмованої тривалості і програмованої тривалості паузи між ними. Тривалість імпульсів в серії визначається значенням В: tі = ВТ. Тривалість паузи між імпульсами в серії визначається значенням D: tп = DT. Тривалість паузи між серіями дорівнює періоду тактових імпульсів (Т). На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, що складається з двох кілець (верхнє кільце - граф переходів лічильника 2, нижнє кільце - граф переходів лічильника 1) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, а на фіг. 3 - епюри, що ілюструють роботу для варіанту налагодження В = 4, D=7 визначаючого параметри вихідної послідовності імпульсів, тобто тривалість імпульсів в серії tі = ВТ = 4Т, тривалість паузи між імпульсами в серії tп = DT=7Т. На відміну від відомого пристрою формування періодичної послідовності двох імпульсних кодових серії з програмованими параметрами розширює функціональної можливості формувача. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 50 Формувач періодичної послідовності двоімпульсних кодових серій з програмованими параметрами, 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, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки в 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; другий вхід першого елемента І створює вхід подачі імпульсів зупинки процесу генерації імпульсів; вихід першого двовходового елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом першого елемента АБО, один з входів якого з'єднано з виходом D-тригера; вихід другого 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 (на виході переповнення першого лічильника); 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, який відрізняється тим, що введено: перший і другий елементи І-НІ; другий інвертор, при цьому входи другого елемента АБО з'єднано з виходами другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника; вихід переповнення другого лічильника з'єднано зі входом другого інвертора і входом першого елемента І-НІ, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника; вихід другого інвертора з'єднано з першим входом другого елемента І-НІ; другі входи першого і другого елементів І-НІ з'єднано з виходом першого інвертора. 4 UA 96446 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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