Формувач періодичної послідовності пачок з програмованою тривалістю імпульсів, паузи і кількістю їх в пачці

Реферат: Формувач періодичної послідовності пачок з програмованою тривалістю імпульсів, паузи і кількістю їх в пачці 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; 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. Введено оперативний запам'ятовувальний пристрій, виконаний за схемою регістрового файла з незалежним записом і зчитуванням, який має шину даних, яка утворює входи програмування формувача на задані часові параметри імпульсів в пачці, адресну шину запису, вхід дозволу запису, адресну шину зчитування, вхід дозволу зчитування, вхід асинхронної установки у нульовий стан. UA 71779 U (54) ФОРМУВАЧ ПЕРІОДИЧНОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ ПАЧОК З ПРОГРАМОВАНОЮ ТРИВАЛІСТЮ ІМПУЛЬСІВ, ПАУЗИ І КІЛЬКІСТЮ ЇХ В ПАЧЦІ UA 71779 U UA 71779 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 пачок з програмованою тривалістю імпульсів, паузи і кількістю їх в пачці. 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. 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 періодичної послідовності пачок з програмованою тривалістю імпульсів, паузи і кількістю їх в пачці (патент України на корисну модель № 53542, бюл. № 19, 2010), який містить 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; 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 другого лічильника, 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; вихід переповнювання першого лічильника утворює вихід формувача.. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. У основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача періодичної послідовності пачок з програмованою тривалістю імпульсів, паузи і кількістю їх в пачці, шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними, забезпечити розширення функціональних можливостей. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач періодичної послідовності пачок з програмованою тривалістю імпульсів, паузи і кількістю їх в пачці, який містить 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; 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 другого лічильника, 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; вихід переповнювання першого лічильника утворює вихід формувача, відповідно до корисної моделі, введено оперативний запам'ятовувальний пристрій, виконаний за схемою регістрового файла з незалежним записом і зчитуванням, який має шину даних, яка утворює входи програмування формувача на задані часові параметри імпульсів в пачці, адресну шину запису, вхід дозволу запису, адресну шину зчитування, вхід дозволу зчитування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, при цьому, виходи запам'ятовувального пристрою 1 UA 71779 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 поєднано з відповідними входами паралельного завантаження першого лічильника, адресна шина зчитування поєднано з відповідними виходами другого лічильника, вхід дозволу зчитування з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника, з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження і зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника, вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження, вхід асинхронної установки у нульовий стан запам'ятовувального пристрою з'єднано з загальною точкою послідовно сполучених резистора і конденсатора, входи даних паралельного завантаження другого лічильника утворюють входи програмування формувача на задану кількість імпульсів в пачці. 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. На фіг. 1 наведена 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 даних D0-D3, вхід дозволу режиму лічби Р0, вхід асинхронної установки в нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; оперативний запам'ятовувальний пристрій 9, виконаний за схемою регістрового файла з незалежним записом і зчитуванням, який має чотирьох розрядну шину даних DI, яка утворює входи програмування формувача на задані часові параметри імпульсів в пачці, восьми розрядну адресну шину запису AW, вхід дозволу запису WR, восьми розрядну адресну шину зчитування AR, вхід дозволу зчитування RD, вхід асинхронної установки у нульовий стан R, двох входовий елемент АБО 8; два двох входових елемента І 6, 7; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 3 і конденсатора 4; стартостопний пристрій, якій містить синхронний Dтригер 5 з входом асинхронної установки в нульовий стан R, при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора 3 і конденсатора 4 сполучена з інформаційним входом Dтригера 5, з одним входом елемента 6, з одним входом елемента 7 і зі входом асинхронної установки у нульовий стан запам'ятовувального пристрою 9. Другий вхід елемента 6 утворює вхід подачі імпульсів зупинки (Stop) формування вихідних імпульсів; вихід елемента 6 сполучений з входом асинхронної установки D-тригера 5 у нульовий стан; другий вхід елемента 7, який сполучений з виходом елемента 8, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання Р4 лічильника 2, а другий - з виходом D-тригера 5. Вихід елемента 7 з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан лічильників 1, 2. Виходи запам'ятовувального пристрою 9 поєднано з відповідними входами D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 1, адресна шина зчитування AR7-AR0 поєднано з відповідними виходами Q7-Qo лічильника 2, вхід RD дозволу зчитування з'єднано з виходом переповнювання Р4 лічильника 1, з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження L і зі входом дозволу режиму лічби Р0 лічильника 2, вихід переповнювання Р4 лічильника 2 з'єднано з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження L, входи даних паралельного завантаження D7-D0 лічильника 2 утворюють входи програмування формувача на задану кількість імпульсів в пачці. 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 5 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start) формування вихідних імпульсів. Вихід переповнювання Р4 лічильника 1 утворює вихід формувача F. Аналіз роботи формувача розглянемо на прикладі формування періодичної послідовності імпульсів, наведеної на фіг. 2. Граф переходів формувача (ілюструючий процес формування заданої послідовності), що складається з двох кілець (верхнє кільце - граф переходів лічильника 2, нижнє кільце - граф переходів лічильника 1) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, наведено на фіг. 3. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 3 і конденсатора 4, підключеного до шини живильної напруги +Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на вході R асинхронної установки в нульовий стан запам'ятовувального пристрою 9 і входах елементів 6 та 7, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки в нульовий стан відповідно D-тригера 5, лічильників 1, 2. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення D-тригер 5, запам'ятовувальний пристрій 9 і обоє лічильники переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виході Q тригера 5 і на виходах переповнювання Р4 лічильників 1, 2, що веде до формування рівня логічного нуля на виході 2 UA 71779 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 елемента АБО 8, вихід якого з'єднаний зі ходом елемента І 7, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня логічного нуля на його виході, і по закінченні перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 5, 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 пір, поки на вході елемента 7 (а отже і на його виході) зберігатиметься рівень логічного нуля, нульовий стан лічильників залишатиметься незмінним. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення, на основі аналізу графа переходів формувача визначається кількість і значення стану другого лічильника, тобто по суті визначаються номери (адреси), до яких буде здійснюватися обертання у процесі роботи формувача. З наведеного графа помітно, що кількість станів (адресів) рівно одиннадцати (0, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1). При програмуванні в комірки пам'яті, номери (адреси) яких визначаються станом лічильника 2, попереднього початку тактів формування одиничних значень вихідних імпульсів, заносяться значення, яке дорівнює кількості тактів, визначаючих тривалість формованих імпульсів. У даному випадку в комірку з нульовою адресою записується значення, рівне 2, в комірку з адресою 6 записується значення, рівне 3 і в комірку з адресою 2 записується значення, яке дорівнює 1. Нульові значення в останніх комірках пам'яті залишаються незмінними. Після проведеного програмування виконується запускання. Під час вступу імпульсу запуску (Start) на тактовий вхід С тригера 5 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента АБО 8, а отже на вході та виході елемента І 7, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників 1, 2, знімаючи блокування. Нульове значення сигналу з виходу переповнювання Р 4 лічильника 1 надходить на його вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L, готуючи його до прийому інформації зі входів D0-D3 і на вхід дозволу зчитування RD запам'ятовувального пристрою 9, що забезпечує формування на його виході значення, записаного в комірку з нульовою адресою, тобто двійки. Нульове значення сигналу з виходу переповнювання Р4 лічильника 2 надходить на його вхід дозволу паралельного завантаження L, готуючи його до прийому інформації зі входів D0-D7, на яких выставлено значення десять, зображене в двійкової системі. 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 з виходів формувача DO0-DO3, що подаються на відповідні входи D0-D3 лічильника 1, тобто лічильник 1 переходить у стан 2, и паралельне завантаження лічильника 2 значеннями сигналів D0-D7, тобто лічильник 2 переходить у стан десять. У результаті цього переходу сигнал на виході переповнювання лічильника 1 дорівнює рівню логічної одиниці, що веде до заборони паралельного завантаження і дозволу режиму лічби лічильника 1, лічильник 1 перейде в режим віднімання, тобто лічильник 1 перейде в режим віднімання, і заборони режиму лічби лічильника 2, одиничне значення сигналу на виході переповнювання лічильника 2 веде до заборони паралельного завантаження лічильника 2, тобто лічильник 2 переходить у режим зберігання. Під час вступу другого тактового імпульсу, вміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 2 залишатися незмінним (рівним десяти), до тих пор, поки вміст лічильника 1 не стане рівним 0. Під час вступу третього тактового імпульсу лічильник 1 перейде у нульовий стан (стан лічильника 2 залишатися незмінним). У результаті цього переходу сигнал на виході переповнювання лічильника 1 дорівнює 0, що веде до переходу лічильника 1 у режим паралельного завантаження, а лічильника 2 у режим віднімання. Під час вступу подальших тактових імпульсів, вміст лічильника 2 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 1 залишатися незмінним (рівним нулю), до тих пір, поки вміст лічильника 2 не стане рівним 6, і тоді під час вступу наступного тактового імпульсу паралельне завантаження лічильника 1 значеннями сигналів с выходов запам'ятовувального пристрою, тобто лічильник 1 переходить у стан 2, а лічильник 2 переходить у стан 5. Надалі процеси повторюються, відповідно з графом, наведеним на фіг. 3, поки вміст 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 пачок з програмованою тривалістю імпульсів, паузи і кількістю їх в пачці. Зупинка процесу формування вихідної послідовності імпульсів здійснюється подачею імпульсу, відповідного рівню логічного нуля, на вхід зупинки (Stop), що формує активний рівень 3 UA 71779 U 5 10 15 20 25 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 2 знаходитиметься у нульовому стані, то при переході D-тригера 5 у нульовий стан на входах елемента АБО 8 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента І 7, що призведе до переходу лічильника 2 у нульовий стан, а отже, до припинення процесу генерації. Якщо у момент вступу лічильник 2 знаходитиметься у стані, відмінному від нульового, яке характеризується рівнем логічної одиниці на виході переповнення, з'єднаного зі входом елемента АБО 8, обумовлюючи рівень логічної одиниці на його виході, приєднаного до входу елемента І 7. 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 7, 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 2 у нульовий стан, на виході елемента АБО 8 буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента І 7, що приведе до блокування нульового стану лічильників 1, 2 у нульовий стан, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску усі процеси повторюються. На відміну від відомого пристрою наявність запам'ятовувального пристрою розширює функціональні можливості і область використання формувача, за рахунок програмування його на формування послідовності імпульсів з будь-якими наперед заданими часовими параметрами. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 50 55 Формувач періодичної послідовності пачок з програмованою тривалістю імпульсів, паузи і кількістю їх в пачці, 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; 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 другого лічильника, другий вхід елемента АБО сполучений з виходом Dтригера; 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; вихід переповнювання першого лічильника утворює вихід формувача, який відрізняється тим, що в нього введено оперативний запам'ятовувальний пристрій, виконаний за схемою регістрового файла з незалежним записом і зчитуванням, який має шину даних, яка утворює входи програмування формувача на задані часові параметри імпульсів в пачці, адресну шину запису, вхід дозволу запису, адресну шину зчитування, вхід дозволу зчитування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, при цьому, виходи запам'ятовувального пристрою поєднано з відповідними входами паралельного завантаження першого лічильника, адресна шина зчитування поєднано з відповідними виходами другого лічильника, вхід дозволу зчитування з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника, з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження і зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника, вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження, вхід асинхронної установки у нульовий стан запам'ятовувального пристрою з'єднано з загальною точкою послідовно сполучених резистора і конденсатора, входи даних 4 UA 71779 U паралельного завантаження другого лічильника утворюють входи програмування формувача на задану кількість імпульсів в пачці. 5 UA 71779 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 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