Формувач періодичної послідовності імпульсів з програмованою тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює шести

Реферат: Формувач періодичної послідовності імпульсів з програмованою тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює шести, містить два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, які мають вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання, перший лічильник, крім того, має вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження; інвертор; два елементи 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 третій реверсивний двійковий лічильник, кількість розрядів якого більше кількості розрядів першого не менше як на два розряди, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; третій елемент АБО; третій елемент І; другий інвертор. UA 76022 U (54) ФОРМУВАЧ ПЕРІОДИЧНОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ ІМПУЛЬСІВ З ПРОГРАМОВАНОЮ ТРИВАЛІСТЮ І ФІКСОВАНОЮ ШПАРУВАТІСТЮ, ЯКА ДОРІВНЮЄ ШЕСТИ UA 76022 U UA 76022 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 імпульсів з програмованою тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює шести. 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 імпульсів з програмованою тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює шести (патент UA 67299 від 10.02.12, Н03K 3/78, заявка № u 2011 09570 на корисну модель), що містить: два реверсивні двійкові лічильники, перший зі яких налагоджений на режим віднімання, які мають вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання, перший лічильник, крім того, має вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження; інвертор; два елементи 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 двох ходові елементи І; при цьому вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, входом першого елемента АБО, входом налагоджений на режим підсумовуваннявіднімання другого лічильника; вихід інвертора з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з другим входом першого елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, зі входами першого і другого елементів І; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід D-тригера з'єднано з першим входом другого елемента АБО, вихід якого з'єднано з другим входом другого елемента І; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки першого і другого 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; входи паралельного завантаження першого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача періодичної послідовності імпульсів з програмованою тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює шести, шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач періодичної послідовності імпульсів з програмованою тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює шести, що містить: два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, які мають вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання, перший лічильник, крім того, має вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження; інвертор; два елементи 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 двох ходові елементи І; при цьому вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, входом першого елемента АБО, входом налагоджений на режим підсумовування-віднімання другого лічильника; вихід інвертора з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з другим входом першого елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, зі входами першого і другого елементів І; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; вихід першого елемента І з'єднано зі входом 1 UA 76022 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід D-тригера з'єднано з першим входом другого елемента АБО, вихід якого з'єднано з другим входом другого елемента І; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки першого і другого 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; входи паралельного завантаження першого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів, відповідно до корисної моделі, введено третій реверсивний двійковий лічильник, кількість розрядів якого більше кількості розрядів першого не менше як на два розряди, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; третій елемент АБО; третій елемент І; другий інвертор, при цьому: вихід переповнювання третього лічильника з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження третього лічильника, другим входом другого елемента АБО і першим входом третього елемента І; перший вхід третього елемента АБО з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника, другий вхід третього елемента АБО з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника і входом другого інвертора, вихід якого з'єднано з другим входом третього елемента І; третій вхід третього елемента І з'єднано з виходом першого інвертора; вихід третього елемента І з'єднано зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника і третім входом першого елемента АБО; кожен і-й вхід паралельного завантаження першого лічильника з'єднано з (і+2)-м входом паралельного завантаження третього лічильника, нульовий і перший входи паралельного завантаження третього лічильника з'єднано з рівнем логічного нуля; тактовий вхід третього лічильника з'єднано зі входом формувача; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника 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 застосування формувача і функціональних можливостей за рахунок забезпечення формування періодичної послідовності імпульсів з програмованою тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює шести. На фіг. 1 приведена схема формувача. Формувач містить: три реверсивні двійкові лічильники 1, 2, 11, які мають вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід дозволу режиму лічби Р0, вхід асинхронної установки у нульовий стан R, вихід переповнювання Р4, а перший (1) і третій (11) лічильники, крім того, мають вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі завантажуваних даних, при цьому кількість розрядів лічильника 11 (відповідно і кількість входів подачі завантажуваних даних Dі) більше кількості розрядів лічильника 1 не менше як на два розряди (у випадку використання типових лічильників: лічильник 1 чотирирозрядний, лічильник 11 восьмирозрядний); два інвертори 3, 14; три елементи АБО 4, 10, 12; три елементи І 8, 9, 13; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 5 і конденсатора 6; стартостопний пристрій, що містить синхронний D-тригер 7 зі входом R асинхронної установки у нульовий стан. Загальна точка послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 з'єднана з інформаційним входом 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 з'єднано зі входом асинхронної установки тригера 7 у нульовий стан. Другий вхід елемента 9, який з'єднано з виходом елемента 10, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання Р4 лічильника 11, а другий - з виходом тригера 7. Вихід елемента 9 з'єднано зі входами R асинхронної установки лічильників у нульовий стан. Вихід переповнювання Р4 лічильника 1, який утворює вихід формувача, з'єднаний зі входом елемента 4, входом інвертора 3, входом U налагодження на режим підсумовування/віднімання лічильника 2 і першим входом елемента 12. Вихід інвертора 3 з'єднано зі входом Р0 лічильника 1, першим входом елемента 13 і першим входом елемента 12. Вихід переповнювання Р 4 лічильника 2 з'єднаний з другим входом елемента 4, зі входом Р4 лічильника 2, входом інвертора 14 і другим входом елемента 12, вихід якого поєднаний зі входом Р0 лічильника 3. Вихід інвертора 14 з'єднано з другим входом елемента 13. Вихід переповнювання Р4 лічильника 11 з'єднано з його входом L і третім входом елемента 13, вихід якого поєднаний зі входом дозволу режиму рахування Р0 лічильника 2 і третім входом елемента 4, вихід якого з'єднано зі входом Р4 лічильника 1. Кожен і-й вхід (D3D2D1D0) паралельного завантаження лічильника 1 з'єднано з (і+2)-м входом (D7D6D5D4D3D2D1D0) паралельного завантаження лічильника 11, утворюючі входи 2 UA 76022 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 b3b2b1b0 налагодження формувача на задані часові параметри вихідної імпульсної послідовності, при цьому входи паралельного завантаження D7,D6,D1,D0 третього лічильника з'єднано з рівнем логічного нуля. Тактові входи С лічильників 1, 2, 11 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. 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 тригера 7 і лічильників. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення тригер 7 і лічильники переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виході Q тригера 7 і на виходах переповнювання Р 4 лічильників, що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента 10, який з'єднаний зі входом елемента 9, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня логічного нуля на його виході, і по закінченні перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 6, що забезпечує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки лічильників у нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки лічильників у нульовий стан має пріоритет відносно до всіх останніх режимів, то доти, 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 вхід С тригера 7 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента 10, а отже на вході та виході елемента 9, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників, знімаючи блокування. Нульове значення сигналу з виходу Р4 лічильника 11 надходить на його вхід L, готуючи лічильник 11 до прийому інформації зі входів D0-D4. На входи елемента 4 надходить нульове значення сигналу з виходу елемента 13 і з виходів переповнювання Р4 лічильників 1, 2, готуючи лічильник 1 до прийому інформації зі входів D0 – D3, а нульовий сигнал з виходу Р4 лічильника 1, який надходить на вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U лічильника 2 підтримує його в режимі віднімання. І тоді під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильників 1, 11 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи паралельного завантаження, і зменшення на одиницю змісту лічильника 2, тобто лічильник 1 переходить у стан В, лічильник 2 - у стан (0 - 1) = 1111, тобто 15, лічильник 11 - у стан 00b3b2b1b000, тобто 4В. У результаті цього переходу сигнал на виходах переповнювання лічильників дорівнює рівню логічної одиниці, що веде до заборони режиму синхронного паралельного завантаження і дозволу режиму віднімання лічильника 1, переходу лічильника 2 у режим підсумовування, а лічильника 11 у режим зберігання. Під час вступу наступного тактового імпульсів, вміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а вміст лічильника 2 збільшується на одиницю, тобто лічильник 2 переходить у нульовий стан, формуючі на виході переповнення рівень одиниці, вміст лічильника 11, який дорівнює 4В, не змінюватися. Під час вступу подальших тактових імпульсів вміст лічильника 11 не змінюватиметься, вміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а вміст лічильника 2 збільшується на одиницю доти, поки вміст лічильника 1 не стане рівним 0. У результаті цього переходу лічильник 1 перейде в режим зберігання, а лічильник 2 - в режим віднімання, режим зберігання лічильника 11 не змінюватиметься і тоді під час вступу подальших тактових імпульсів, вміст лічильників 1, 11 буде залишатися незмінним, а вміст лічильника 2 буде зменшуватиметься на одиницю доти, поки вміст лічильника 2 не стане рівним 0, у результаті чого формується рівень логічного нуля на виході елемента 12 і логічної одиниці на виході елемента 13, що веде до переходу лічильника 11 у режим лічби, а лічильників 1, 2 у режим зберігання. Під час вступу подальших тактових імпульсів нульовий стан лічильників 1, 2 не змінюватися, вміст лічильника 11 буде зменшуватиметься на одиницю доти, поки його вміст не стане рівним 0, тобто формувач повернеться у вихідний стан. Надалі 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 переповнення лічильника 1 генерується періодична послідовність імпульсів з програмованою тривалістю, яка визначається значенням управляючого слова В - tи = ВТ і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює шести. 3 UA 76022 U 5 10 15 20 25 30 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 приводить до переходу його у нульовий стан (Q=0). Імпульс Stop, як правило, асинхронний відносно до імпульсів зовнішнього генератора і до стану лічильників. Якщо у момент вступу тактового імпульсу лічильник 11 знаходитиметься у нульовому стані, то при переході тригера 7 у нульовий стан на входах елемента 10 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента 9 (на входах асинхронної установки лічильників у нульовий стан), що приведе до припинення процесу генерації. Якщо у момент вступу тактового імпульсу лічильник 11 знаходитиметься у стані, відмінному від нульового, яке характеризується рівнем логічної одиниці на виході переповнення з'єднаного зі входом елемента 10, обумовлюючи рівень логічної одиниці на його виході, приєднаного до входу елемента 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 9, а отже, і на входах R лічильників буде рівень логічної одиниці. Звідси витікає, що у момент вступу тактового 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 11 у нульовий стан, на виході елемента 10 буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента 9, що приведе до блокування нульового стану лічильників, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску усі процеси повторюються. На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, що складається з трьох кілець (верхнє кільце - граф переходів лічильника 11, середнє - граф переходів лічильника 2, нижнє - граф переходів лічильника 1) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, а на фіг. 3 - епюри, що ілюструють роботу для варіанта налагодження В=3, визначаючого часові параметри вихідної періодичної послідовності імпульсів - tи = 3Т, tп = 15Т. На відміну від відомого пристрою формування періодичної послідовності імпульсів з програмованою тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює шести, поширює область застосування формувача і його функціональні можливості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 55 60 Формувач періодичної послідовності імпульсів з програмованою тривалістю і фіксованою шпаруватістю, яка дорівнює шести, що містить: два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, які мають вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання, перший лічильник, крім того, має вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження; інвертор; два елементи 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 вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, входом першого елемента АБО, входом налагоджений на режим підсумовування-віднімання другого лічильника; вихід інвертора з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з другим входом першого елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, зі входами першого і другого елементів І; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід D-тригера з'єднано з першим входом другого елемента АБО, вихід якого з'єднано з другим входом другого елемента І; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки першого і другого 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; входи паралельного завантаження першого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів, який відрізняється тим, що введено третій реверсивний двійковий лічильник, кількість розрядів якого більше кількості розрядів першого не менше як на 4 UA 76022 U 5 10 15 два розряди, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; третій елемент АБО; третій елемент І; другий інвертор, при цьому вихід переповнювання третього лічильника з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження третього лічильника, другим входом другого елемента АБО і першим входом третього елемента І; перший вхід третього елемента АБО з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника, другий вхід третього елемента АБО з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника і входом другого інвертора, вихід якого з'єднано з другим входом третього елемента І; третій вхід третього елемента І з'єднано з виходом першого інвертора; вихід третього елемента І з'єднано зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника і третім входом першого елемента АБО; кожен і-й вхід паралельного завантаження першого лічильника з'єднано з (і+2)-м входом паралельного завантаження третього лічильника, нульовий і перший входи паралельного завантаження третього лічильника з'єднано з рівнем логічного нуля; тактовий вхід третього лічильника з'єднано зі входом формувача; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника з'єднано з виходом другого елемента І. 5 UA 76022 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