Формувач одиночних пачок з програмованою тривалістю імпульсів і паузи, кількістю імпульсів в пачці і затримкою їх відносно стартового

Реферат: Формувач одиночних пачок з програмованою тривалістю імпульсів і паузи, кількістю імпульсів в пачці і затримкою їх відносно стартового 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; елемент АБО; 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. Введено оперативний запам'ятовувальний пристрій, виконаний за схемою регістрового файлу 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 72148 U (54) ФОРМУВАЧ ОДИНОЧНИХ ПАЧОК З ПРОГРАМОВАНОЮ ТРИВАЛІСТЮ ІМПУЛЬСІВ І ПАУЗИ, КІЛЬКІСТЮ ІМПУЛЬСІВ В ПАЧЦІ І ЗАТРИМКОЮ ЇХ ВІДНОСНО СТАРТОВОГО UA 72148 U UA 72148 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування одиночних пачок з програмованою тривалістю імпульсів і паузи, кількістю імпульсів в пачці і затримкою їх 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 пачок з програмованою тривалістю імпульсів і паузи, кількістю імпульсів в пачці і затримкою їх відносно стартового (патент України на корисну модель № 53542, бюл. № 19, 2010), 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; елемент АБО; 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; 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; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. У основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача одиночних пачок з програмованою тривалістю імпульсів і паузи, кількістю імпульсів в пачці і затримкою їх відносно стартового, шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними, забезпечити розширення функціональних можливостей. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач одиночних пачок з програмованою тривалістю імпульсів і паузи, кількістю імпульсів в пачці і затримкою їх відносно стартового, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджених на режимвіднімання, 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; 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; 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; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, відповідно до корисної моделі, введено оперативний запам'ятовувальний пристрій, виконаний за схемою регістрового файлу 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 1 UA 72148 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 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, другий вхід першого елемента І з'єднано з виходом інвертора, входи даних паралельного завантаження другого лічильника утворюють входи програмування формувача на задану кількість імпульсів в пачці і затримку їх відносно стартового імпульсу. 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 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 даних Do-D3, вхід дозволу режиму лічби Р0, вхід асинхронної установки у нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; оперативний запам'ятовувальний пристрій 10, виконаний за схемою регістрового файлу з незалежним записом і зчитуванням, який має чотирирозрядну шину даних DI, яка утворює входи програмування формувача на задані часові параметри імпульсів в пачці, восьмирозрядну адресну шину запису AW, вхід дозволу запису WR, восьмирозрядну адресну шину зчитування AR, вхід дозволу зчитування RD, вхід асинхронної установки у нульовий стан R; двовходовий елемент АБО 8; інвертор 9; два двовходових елементи І 6, 7; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 3 і конденсатора 4; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер 5 з входом асинхронної установки в нульовий стан R, при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора 3 і конденсатора 4 сполучена з інформаційним входом D-тригера 5, з одним входом елемента 6, з одним входом елемента 7 і зі входом асинхронної установки у нульовий стан запам'ятовувального пристрою 10. Другий вхід елемента 6 з'єднано з виходом переповнювання Р4 лічильника 1, 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 Р 4 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, адресну шину зчитування AR7-AR0 поєднано з відповідними виходами Q7-Q0 лічильника 2, вхід RD дозволу зчитування з'єднано з виходом переповнювання Р4 лічильника 1, з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження L, зі входом інвертора 9 і зі входом дозволу режиму лічби Р0 лічильника 2. Вихід інвертора 9 з'єднано з другим входом елемента І 6. 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 заданої періодичної послідовності імпульсів. Граф переходів формувача (фіг. 2) ілюструє 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. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 3 і конденсатора 4, 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 запам'ятовувального пристрою 10 і входах елементів 6 та 7, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки у нульовий стан відповідно D-тригера 5, лічильників 1, 2. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела 2 UA 72148 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 живлення D-тригер 5, запам'ятовувальний пристрій 10 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 елемента АБО 8, вихід якого з'єднаний зі входом елемента І 7, 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, 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, згідно з аналізом графа переходів формувача, визначається кількість і значення станів другого лічильника, тобто по суті визначаються номери (адреси), до яких буде здійснюватися обертання у процесі роботи формувача. З приведеного графа видно, що кількість станів (адресів) дорівнює 13 (0, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1). При програмуванні в чарунки пам'яті, номери (адреси) яких визначаються станом лічильника 2, попереднього початку тактів формування одиничних значень вихідних імпульсів, записується значення, яке дорівнює кількості тактів, визначаючих тривалість формованих імпульсів. У даному випадку у чарунку з адресою, рівною одинадцяти, записується значення, яке дорівнює 2, у чарунку з адресою, рівною 6, записується значення, яке дорівнює 3, і у чарунку з адресою, рівною 2, записується значення, яке дорівнює 1. Нульові значення в останніх чарунках 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=l), 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 10, що забезпечує формування на його виході значення, записаного в чарунку з нульовою адресою, тобто нуля. 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 виставлено значення 12, яке зображено в двійковій 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 запам'ятовувального пристрою 10 DO0-DO3, що подаються на відповідні входи D0-D3 лічильника 1, тобто нульовий стан лічильник 1 не зміниться, і паралельне завантаження лічильника 2 значеннями сигналів D0-D7, тобто лічильник 2 переходить у стан 12. У результаті цього переходу сигнал на виході переповнювання лічильника 2 дорівнює рівню логічної одиниці, що веде до заборони паралельного завантаження і дозволу режиму лічби, тобто лічильник 2 перейде у режим віднімання, а лічильник 1 залишається у режимі паралельного завантаження. Під час вступу другого тактового імпульсу зміст лічильника 2 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 1 залишатися незмінним (рівним 0). Під час вступу третього тактового імпульсу лічильник 2 перейде у стан, який дорівнює десяти, а лічильник 1 у стан, який дорівнює двом. У результаті цього переходу сигнал на виході переповнювання лічильника 1 дорівнює 1, а на виході інвертора 0, що веде до переходу тригера 5 у нульовий стан, лічильника у режим лічби, а лічильника 2 у режим зберігання. Під час вступу наступного тактового імпульсу вміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 2 залишиться незмінним (рівним десяти). Під час вступу наступного тактового імпульсу вміст лічильника 1 дорівнює 0, а стан лічильника 2 залишиться 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. Надалі процеси повторюються, відповідно з графом, приведеним на фіг. 3, поки вміст лічильника 2 не стане рівним 0. У результаті цього переходу сигнал на виході елемента АБО 8, а отже на вході та виході елемента І 7 дорівнює 0, що веде до переходу лічильників 1, 2 у режим блокування нульового стану, тобто формувач повернеться у вихідний стан. Під час вступу нового імпульсу запуску (Start) всі процеси повторюються. 3 UA 72148 U 5 10 Таким чином, після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування, під час вступу на вхід С формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Τ на виході переповнювання Р4 лічильника 1 генерується одиночна пачка з програмованою тривалістю імпульсів, паузи, кількістю в пачці і затримкою їх відносно стартового (фіг. 3). Під час вступу нового імпульсу запуску процеси повторюються. Якщо виникає потреба в формуванні пачки з новими параметрами, проводиться перепрограмування формувача. На відміну від відомого пристрою наявність запам'ятовувального пристрою розширює функціональні можливості і область використання формувача, за рахунок програмування (перепрограмування його на формування одиночних пачок з програмованою тривалістю імпульсу, паузи, кількістю імпульсів в пачці і затримкою їх відносно стартового. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 35 40 45 Формувач одиночних пачок з програмованою тривалістю імпульсів і паузи, кількістю імпульсів в пачці і затримкою їх відносно стартового, 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; елемент АБО; 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; 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 у 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 зі 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; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, який відрізняється тим, що в нього введено оперативний запам'ятовувальний пристрій, виконаний за схемою регістрового файлу 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 поєднана 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, другий вхід першого елемента І з'єднано з виходом інвертора, входи даних паралельного завантаження другого лічильника утворюють входи програмування формувача на задану кількість імпульсів в пачці і затримку їх відносно стартового імпульсу. 4 UA 72148 U 5 UA 72148 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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