Формувач одиночної двоімпульсної кодової серії з програмованими часовими параметрами

Реферат: Формувач одиночної двоімпульсної кодової серії з програмованими часовими параметрами, який містить: реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу режиму рахування, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; інвертор; перший і другий елементи АБО; перший і другий елементи І; ланцюжок. Введено: перший, другий і третій JK-тригери зі входами асинхронної установки у нульовий стан, перший з яких має два входи J, об'єднаних по І, а другий JK-тригер має два входи K, об'єднаних по І; тривходовий елемент складання по модулю два; перший і другий драйвери з Z-станом на виході, перший з яких має інверсний вхід дозволу виходу, а другий – прямий. UA 100509 U (54) ФОРМУВАЧ ОДИНОЧНОЇ ДВОІМПУЛЬСНОЇ КОДОВОЇ СЕРІЇ З ПРОГРАМОВАНИМИ ЧАСОВИМИ ПАРАМЕТРАМИ UA 100509 U UA 100509 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування одиночної двоімпульсної кодової серії з програмованими часовими параметрами. 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). 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 двоімпульсної кодової серії з програмованими часовими параметрами (патент на корисну модель України № 53542 від 11.10.2010), який містить: реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу режиму рахування, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; інвертор; перший і другий елементи АБО; перший і другий елементи І; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора, 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; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом першого елемента АБО, один зі входів якого з'єднано з виходом D-тригера, а другий - з виходом переповнювання лічильника, входом другого елемента АБО і входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби лічильника; вихід другого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу режиму завантаження даних лічильника; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильника у нульовий стан; тактовий вхід лічильника утворює вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; вихід переповнювання лічильника утворює вихід формувача; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску формування імпульсів на виході формувача; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача одиночної двоімпульсної кодової серії з програмованими часовими параметрами шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач одиночної двоімпульсної кодової серії з програмованими часовими параметрами, який містить: реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу режиму рахування, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; інвертор; перший і другий елементи АБО; перший і другий елементи І; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора, 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; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом першого елемента АБО, один зі входів якого з'єднано з виходом D-тригера, а другий - з виходом переповнювання лічильника, входом другого елемента АБО і входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби лічильника; вихід другого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу режиму завантаження даних лічильника; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильника у нульовий стан; тактовий вхід лічильника утворює вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; вихід переповнювання лічильника утворює вихід формувача; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску формування імпульсів на виході формувача, відповідно до корисної моделі введено: перший, другий і третій JK-тригери зі входами асинхронної установки у нульовий стан, перший з яких має два входи J, об'єднаних по І, а другий JK-тригер має два входи K, об'єднаних по І; тривходовий елемент складання по модулю два; перший і другий драйвери з Z-станом на виході, перший з яких має інверсний вхід дозволу виходу, а другий - прямий, при цьому 1 UA 100509 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 інверсний вихід першого JK-тригера з'єднано з прямим входом K другого JK-тригера, а інверсний вихід другого JK-тригера з'єднано з прямим входом K першого JK-тригера; однойменні виходи драйверів об'єднані з відповідними входами паралельного завантаження даних лічильника, входи даних першого драйвера утворюють входи програмування формувача на задану тривалість першого імпульсу в кодовій серії на виході формувача, входи даних другого драйвера утворюють входи програмування формувача на задану тривалість другого імпульсу в кодовій серії на виході формувача; прямий вихід другого JK-тригера з'єднано з першим входом елемента складання по модулю два і другим входом другого елемента АБО; вихід другого елемента АБО з'єднано з інверсними входами J і K JK-тригера; прямий вихід третього JK-тригера з'єднано з другим входом елемента складання по модулю два, третім входом першого елемента АБО і входами дозволу виходу першого і другого драйверів; третій вхід елемента складання по модулю два з'єднано з виходом переповнення лічильника; вихід елемента складання по модулю два з'єднано з інверсними входами J і K першого і другого JKтригерів; вихід інвертора з'єднано з другим входом першого елемента І; тактові входи JKтригерів з'єднано зі входом формувача; входи асинхронної установки у нульовий стан JKтригерів 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: реверсивний двійковий лічильник 1, який 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 у нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; перший 2 і другий 3, третій 4 JK-тригери і синхронний D-тригер 7 зі входами R асинхронної установки у нульовий стан; інвертор 11; перший 10 і другий 12 елементи АБО; перший 8 і другий 9, елементи І; тривходовий елемент складання по модулю два 13; перший 14 і другий 15 драйвери з Z-станом на виході, перший з яких має інверсний вхід дозволу виходу ОЕ, а другий - прямий; ланцюжок з послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6, підключеного до джерела живлення +Е. Загальна точка послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 з'єднана з інформаційним входом тригера 7, з одним входом елементів 8, 9. Вихід елемента 8 з'єднано зі входом асинхронної установки тригера 7 у нульовий стан. Другий вхід елемента 9 з'єднано з виходом елемента 10. Вихід елемента 9 з'єднано зі входами R тригерів 2, 3, 4 і лічильника. Один зі входів елемента 10 поєднаний з виходом тригера 7, другий - з виходом переповнення лічильника, входами елементів 11, 12, 13. Тригери 2, 3 утворюють циклічний пристрій з послідовністю переходів 00-11-10-00. Це забезпечується тим, що тригер 2 має два входи J, об'єднаних по І, а тригер 3 має два входи K, об'єднаних по І, при цьому інверсний вихід тригера 2 з'єднано з прямим входом K тригера 3, а інверсний вихід тригера 3 з'єднано з прямим входом K тригера 2. Прямий вихід тригера 3 з'єднано зі входами елементів 12, 13. Вихід тригера 4 з'єднано зі входами елементів 10, 13 і входами дозволу виходу драйверів. Вихід елемента АБО 12 з'єднано зі входом дозволу режиму завантаження лічильника і входами J і K тригера 4. Вихід інвертора з'єднано зі входом дозволу режиму лічби лічильника і другим входом елемента І 8. Вихід елемента 13 з'єднано з інверсними входами J і K тригерів 2, 3. Однойменні виходи DO драйверів об'єднані з відповідними входами D паралельного завантаження даних лічильника. Входи даних DI драйвера 14 утворюють входи b0-b3 програмування формувача на задану тривалість першого імпульсу в кодовій серії на виході формувача, входи даних драйвера 15 утворюють входи d0-d3 програмування формувача на задану тривалість другого імпульсу в кодовій серії на виході формувача. Вихід переповнювання лічильника утворює вихід формувача F. Тактові входи тригерів 2, 3, 4 і лічильника сполучені між собою, створюючи вхід С формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора. Входи асинхронної установки у нульовий стан тригерів 2, 3, 4 і лічильника з'єднано з виходом елемента І 9. 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. 2 UA 100509 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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 тригерів і лічильника. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення тригери і лічильник переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виходах Q тригерів і на виході переповнювання Р4 лічильника, що веде до формування рівня 0 на виході елемента 4, 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 у нульовий стан тригерів і 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, нульовий стан тригерів 2, 3, 4 і лічильника 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 10, а отже, на вході і виході елемента 9, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R тригерів і лічильників, знімаючи блокування нульового стану. Нульове значення сигналу з виходу елемента 12, яке надходить на вхід L лічильника і на входи J і K тригера 4, готує лічильник до переходу у стан b0-b3, тригер 4 - в одиничний стан. Нульове значення сигналу з виходу елемента 13, яке надходить на входи J і K, циклічного пристрою готує його до переходу у стан 11 (3). І тоді під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу С відбувається перехід циклічного пристрою у стан 11 (3), тригера 4 в одиничний стан і паралельне завантаження лічильника значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3 з виходів драйвера 14, тобто лічильник переходить у стан b0-b3, що веде до формування одиничного значення на виході переповнення лічильника і на прямих виходах тригерів 2, 4 і нульового значення на виході інвертора. У результатітригер 7 переходить у нульовий стан, на виходах драйвера 15 формується значення d0-d3, лічильник переходить у режим лічби (віднімання), а циклічний пристрій (тригери 2, 3) і тригер 4 переходять у режим зберігання. Під час вступу наступного і подальших тактових імпульсів зміст лічильника буде зменшуватися, а стан циклічного пристрою і тригера 4 залишатися незмінним до тих пір, поки зміст лічильника не стане рівним 0, що веде до формування нульового значення на виході переповнення лічильника і на виході елемента 14, тобто на входах J і K циклічного пристрою, що забезпечує режим переходу циклічного пристрою, режим зберігання лічильника і тригера 4. І тоді під час вступу наступного тактового імпульсу нульовий стан лічильника і одиничний стан тригера 4 залишаться незмінними, а циклічний пристрій переходить у стан 10 (2). При цьому режими лічильника, тригера 4 і циклічного пристрою не змінюється. Під час вступу наступного тактового імпульсу нульовий стан лічильника і одиничний стан тригера 4 залишаться незмінними, циклічний пристрій переходить у стан 00 (0), що забезпечує формування нульового значення на виході елемента 12 і одиничного значення на виході елемента 13, тобто переходу лічильника у режим завантаження, циклічного пристрою у режим зберігання, тригера 4 у режим переходу. І тоді під час вступу наступного тактового імпульсу відбувається завантаження лічильника значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3 з виходів драйвера 15, тобто лічильник переходить у стан d0-d3, що веде до формування одиничне значення на виході переповнення лічильника. Лічильник переходить у режим лічби (віднімання), а циклічний пристрій (тригери 2, 3) і тригер 4 переходять у режим зберігання. Під час вступу наступного і подальших тактових імпульсів зміст лічильника буде зменшуватися, а нульовий стан циклічного пристрою і тригера 4 залишатися незмінним до тих пір, поки зміст лічильника не стане рівним 0, тобто формувач повертається в вихідний стан. Зі вступом наступного імпульсу запуску усі процеси повторюються. Таким чином, після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування, під час вступу на вхід формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Т на виході лічильника генерується одиночна серія, що містить два імпульси, тривалість першого з яких дорівнює ВТ, другого - DT (В-= b3b2b1b0, D=d3d2d1d0).Тривалість паузи між імпульсами в серії дорівнює 3Т. 3 UA 100509 U 5 10 На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, що складається з трьох кілець (верхнє кільце - граф переходів тригера 4, друге кільце - граф переходів циклічного пристрою - тригери 2, 3, нижнє кільце - граф переходів лічильника) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану тригерів і лічильника, а на фіг. 3 - епюри, що ілюструють роботу для варіанту налагодження b3b2b1b0=0100, d3d2d1d0=0101, що забезпечує тривалість першого імпульсу в серії, рівною 4Т. Тривалість другого імпульсу дорівнює 5Т, тривалість паузи між імпульсами в серії дорівнює 3Т. На відміну від відомого пристрою формування одиночної двоімпульсної кодової серії з програмованою тривалістю першого і другого імпульсів в серії розширює функціональної можливості формувача. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 35 40 45 50 Формувач одиночної двоімпульсної кодової серії з програмованими часовими параметрами, який містить: реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу режиму рахування, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; інвертор; перший і другий елементи АБО; перший і другий елементи І; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора, 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; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом першого елемента АБО, один зі входів якого з'єднано з виходом D-тригера, а другий - з виходом переповнювання лічильника, входом другого елемента АБО і входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби лічильника; вихід другого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу режиму завантаження даних лічильника; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильника у нульовий стан; тактовий вхід лічильника утворює вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; вихід переповнювання лічильника утворює вихід формувача; тактовий вхід Dтригера утворює вхід подачі імпульсів запуску формування імпульсів на виході формувача, який відрізняється тим, що введено: перший, другий і третій JK-тригери зі входами асинхронної установки у нульовий стан, перший з яких має два входи J, об'єднаних по І, а другий JK-тригер має два входи К, об'єднаних по І; тривходовий елемент складання по модулю два; перший і другий драйвери з Z-станом на виході, перший з яких має інверсний вхід дозволу виходу, а другий - прямий, при цьому інверсний вихід першого JK-тригера з'єднано з прямим входом K другого JK-тригера, а інверсний вихід другого JK-тригера з'єднано з прямим входом K першого JK-тригера; однойменні виходи драйверів об'єднані з відповідними входами паралельного завантаження даних лічильника, входи даних першого драйвера утворюють входи програмування формувача на задану тривалість першого імпульсу в кодовій серії на виході формувача, входи даних другого драйвера утворюють входи програмування формувача на задану тривалість другого імпульсу в кодовій серії на виході формувача; прямий вихід другого JK-тригера з'єднано з першим входом елемента складання по модулю два і другим входом другого елемента АБО; вихід другого елемента АБО з'єднано з інверсними входами J і K JKтригера; прямий вихід третього JK-тригера з'єднано з другим входом елемента складання по модулю два, третім входом першого елемента АБО і входами дозволу виходу першого і другого драйверів; третій вхід елемента складання по модулю два з'єднано з виходом переповнення лічильника; вихід елемента складання по модулю два з'єднано з інверсними входами J і K першого і другого JK-тригерів; вихід інвертора з'єднано з другим входом першого елемента І; тактові входи JK-тригерів з'єднано зі входом формувача; входи асинхронної установки у нульовий стан JK-тригерів з'єднано з виходом другого елемента І. 4 UA 100509 U 5 UA 100509 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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 6