Формувач типу меандр з настроюванням тривалості імпульсів по заданому пріоритету

Реферат: Формувач типу меандр з настроюванням тривалості імпульсів по заданому пріоритету містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий інвертори; двовходовий елемент АБО; 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. Введено пріоритетний шифратор, виходи якого з'єднано з відповідними входами паралельного завантаження першого і другого лічильників. UA 69466 U (54) ФОРМУВАЧ ТИПУ МЕАНДР З НАСТРОЮВАННЯМ ТРИВАЛОСТІ ІМПУЛЬСІВ ПО ЗАДАНОМУ ПРІОРИТЕТУ UA 69466 U UA 69466 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування імпульсів типу меандр з настроюванням на задану тривалість вихідних імпульсів по заданому пріоритету. 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 типу меандр з настроюванням тривалості Імпульсів по заданому пріоритету (патент на корисну модель № 63177 від 26.09.2011. Бюл. № 18, 2011 p.), який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджених на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий інвертори; двовходовий елемент АБО; 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; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, входом першого інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника і входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; вхід другого інвертора з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника, а вихід - з його входом дозволу режиму лічби; другий вхід елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; входи паралельного завантаження першого лічильника з'єднано з відповідними входами паралельного завантаження другого лічильника; вихід переповнювання першого лічильника утворює вихід формувача. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. У основу корисної моделі поставлено завдання удосконалення формувача типу меандр з настроюванням тривалості імпульсів по заданому пріоритету, шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними, забезпечити розширення функціональних можливостей. Поставлене завдання вирішується тим, що в формувач типу меандр з настроюванням тривалості імпульсів по заданому пріоритету, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджених на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий Інвертори; двовходовий елемент АБО; 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; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І сполучений зі входом асинхронної установки Dтригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, входом першого інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника і входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; вхід другого інвертора з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника, а вихід - з його входом дозволу режиму лічби; другий вхід елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід 1 UA 69466 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід Dтригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; входи паралельного завантаження першого лічильника з'єднано з відповідними входами паралельного завантаження другого лічильника; вихід переповнювання першого лічильника утворює вихід формувача, відповідно до корисної моделі, введено пріоритетний шифратор, виходи якого з'єднано з відповідними входами паралельного завантаження першого і другого лічильників, входи пріоритетного шифратора утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість 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 застосування і функціональних можливостей формувача за рахунок приоритетного настроювання на задану тривалість вихідних імпульсів. На фіг. 1 приведена схема формувача. 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 дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі завантажуваних даних D 0-D3, вхід дозволу режиму лічби Р0, вхід асинхронної установки в нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; пріоритетний шифратор 11, який має шістнадцять входів І 0-І15 і чотири виходи А0-А3; два інвертора 3, 4; двох входовий елемент АБО 10; два двох входових елемента І 8,9; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 5 і конденсатора 6; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер 7 з входом асинхронної установки в нульовий стан R, при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 сполучена з інформаційним входом D-тригера 7, з одним входом елемента 8 і з одним входом елемента 9; другий вхід елемента 8 утворює вхід подачі імпульсів зупинки (Stop) формування вихідних імпульсів; вихід елемента 8 сполучений з входом асинхронної установки D-тригера 7 в нульовий стан; другий вхід елемента 9, який сполучений з виходом елемента 10, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання Р4 лічильника 1, входом Інвертора 3, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування Р0 лічильника 1 і входом L дозволу синхронного паралельного завантаження лічильника 2; вихід елемента 9 з'єднаний зі входами R асинхронної установки лічильників 1, 2 у нульовий стан; один з входів елемента АБО 10 з'єднаний з виходом переповнення лічильника 1, а другий - з виходом D-тригера 7; вхід інвертора 4 з'єднано з виходом переповнювання Р4 лічильника 2, вихід інвертора 4 з'єднано зі входом дозволу режиму рахування Р0 лічильника 2; входи D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 1 з'єднано з відповідними входами D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 2 і з відповідними виходами пріоритетного шифратора 11, входи І0-І15 якого утворюють управляючі входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів; 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 7 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start) формування вихідних імпульсів; вихід переповнювання Р 4 лічильника 1 утворює вихід формувача F. 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 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 D-тригер 7 і обоє лічильники переходять в нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виході Q тригера 7 і на виходах переповнювання Р4 лічильників 1, 2, що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента АБО 10, вихід якого з'єднаний зі ходом елемента І 9, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня логічного нуля на його виході, і по закінченню перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 6, що забезпечує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки лічильників 1,2 в нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки лічильників в нульовий стан має пріоритет по відношенню до всіх останніх режимів, то до тих пор 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 тригера 7 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента АБО 2 UA 69466 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 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 Р4 лічильника 2 поступає на вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 1, готуючи його до прийому інформації зі входів D0-D3 і на вхід інвертора 4, формуючи на його виході рівень логічної одиниці, забороняє режим лічби лічильника 2. Нульове значення сигналу з виходу переповнювання Р4 лічильника 1 поступає на вхід інвертора 3 формуючи на його виході рівень логічної одиниці, забороняє режим синхронного паралельного завантаження лічильника 2, тобто лічильник 2 переходить у режим зберігання. 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 А0-А3, що подаються на відповідні входи D0-D3 з виходів пріоритетного шифратора, тобто лічильник 1 переходить у стан А, який дорівнює двійковому значенню номера активного входу з найбільшим пріоритетом, незалежно от значення сигналів на входах, яким присвоєно менший пріоритет. Нульовий стан лічильника 2 буде залишатися незмінним. В результаті цього переходу сигнал на виході переповнювання лічильника 1 дорівнює рівню логічної одиниці, що веде до формування активного сигналу на вході дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 2 і на вході дозволу режиму лічби лічильника 1, тобто лічильник 2 переходить в режим синхронного паралельного завантаження. Оскільки нульове значення сигналу на виході переповнення лічильника 2 залишатися незмінним, то режим завантаження лічильника 1 також залишатися незмінним. Під час вступу другого тактового імпульсу відбувається паралельне завантаження лічильника 2 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D 0-D3, тобто лічильник 2 переходить у стан А, а також паралельне завантаження лічильника 1, тобто його стан залишатися незмінним (рівним А). В результаті цього переходу лічильник 1 перейде в режим віднімання, а режим завантаження лічильника 2 залишатися незмінним. Під час вступу подальших тактових імпульсів, зміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 2 залишатися незмінним (рівним В), до тих пор, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0. В результаті цього переходу лічильник 1 перейде в режим зберігання, а лічильник 2 - в режим віднімання. 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. Надалі 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 виході переповнювання Р4 лічильника 1 генерується періодична послідовність Імпульсів типу меандр, кратних періоду вхідних імпульсів, часові параметри яких (тривалість імпульсу, що дорівнює тривалості паузи) визначаються значенням управляючого слова А-tи=tп=(А+1)Т. 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 5, що призводить до переходу його у нульовий стан (Q=0). Імпульс Stop, як правило, асинхронний по відношенню до імпульсів зовнішнього генератора і до стану лічильників 1 2. Якщо у момент вступу тактового імпульсу лічильник 1 знаходитиметься у нульовому стані, то при переході D-тригера 5 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 переходу лічильника 2 у нульовий стан, а отже, до припинення процесу генерації. Якщо у момент вступу лічильник 1 знаходитиметься у стані, відмінному від нульового, яке характеризується рівнем логічної одиниці на виході переповнення з'єднаного зі входом елемента АБО 10, обумовлюючи рівень логічної одиниці на його виході, приєднаного до входу елемента І 9. Оскільки на другому вході цього елемента також рівень логічної одиниці, визначуваний напругою на конденсаторі 4, який зарядився при включенні джерела живлення, то на виході елемента І 9, а отже, і на входах R лічильника 1 буде рівень логічної одиниці. Звідси витікає, що у момент вступу імпульсу припинення генерації не станеться, обумовлюючи тим самим запобігання спотворенню останнього імпульсу у вихідній послідовності. І тільки зі вступом подальших імпульсів, коли відбуватиметься перехід лічильника 1 у нульовий стан, на виході елемента АБО 10 буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента І 9, що приведе до блокування нульового стану лічильника 1 і переходу 3 UA 69466 U 5 10 лічильника 2 у нульовий стан, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного Імпульсу запуску усі процеси повторюються. 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 А=4 (І4=1), визначаючого часові параметри вихідної періодичної послідовності імпульсів - tи=tп=(А+1)Т=5Т. На відміну від відомого пристрою наявність пріоритетного шифратора розширює функціональні можливості і область використання формувача, де виникає потреба формування імпульсної послідовності заданої тривалості при появи одиночного сигналу на управляючому вході, визначаючого цю тривалість незалежно от значення сигналів на входах, яким присвоєно менший пріоритет. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 35 40 Формувач типу меандр з настроюванням тривалості імпульсів по заданому пріоритету, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий інвертори; двовходовий елемент АБО; 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; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходових елементів І; вихід першого двовходового елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, входом першого інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника і входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; вхід другого інвертора з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника, а вихід - з його входом дозволу режиму лічби; другий вхід елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; входи паралельного завантаження першого лічильника з'єднано з відповідними входами паралельного завантаження другого лічильника; вихід переповнювання першого лічильника утворює вихід формувача, який відрізняється тим, що в нього введено пріоритетний шифратор, виходи якого з'єднано з відповідними входами паралельного завантаження першого і другого лічильників, входи пріоритетного шифратора утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів. 4 UA 69466 U 5 UA 69466 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко 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 6