Формувач одиночної пачки імпульсів типу меандр з програмованою тривалістю, кількістю і фіксованою затримкою пачки відносно стартового на два такти

Реферат: Формувач одиночної пачки імпульсів типа меандр з програмованою тривалістю, кількістю і затримкою відносно стартового на два такти, що містить чотири лічильники, два елементи АБО, три елементи І, чотири інвертори, елемент І-Ні, елемент АБО-НІ, ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаного резистора і конденсатора, стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан. UA 78858 U (54) ФОРМУВАЧ ОДИНОЧНОЇ ПАЧКИ ІМПУЛЬСІВ ТИПУ МЕАНДР З ПРОГРАМОВАНОЮ ТРИВАЛІСТЮ, КІЛЬКІСТЮ І ФІКСОВАНОЮ ЗАТРИМКОЮ ПАЧКИ ВІДНОСНО СТАРТОВОГО НА ДВА ТАКТИ UA 78858 U UA 78858 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування одиночної пачки імпульсів типа меандр з програмованою тривалістю, кількістю і фіксованою затримкою пачки відносно стартового на два такти. 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). Патенти на корисну модель України №№ 57976, 57977, 58272, 59473, 59481. Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач одиночної пачки імпульсів типа меандр з програмованою тривалістю, кількістю і фіксованою затримкою пачки відносно стартового на два такти (рішення по заявці № u2011109570 про видачу патенту на корисну модель), який містить два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, 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 підсумування-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; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки Dтригера 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 одиночної пачки імпульсів типа меандр з програмованою тривалістю, кількістю і фіксованою затримкою пачки відносно стартового на два такти шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач одиночної пачки імпульсів типа меандр з програмованою тривалістю, кількістю і затримкою відносно стартового на два такти, який містить два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, 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 підсумування-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; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід Dтригера 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 1 UA 78858 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 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, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання і четвертий лічильник, виконаний за схемою дворозрядного з коефіцієнтом перерахування, рівного трьом, на двох JK-тригерах, які мають по два входи J, об'єднані по І, і по одному входу K; елемент АБО-НІ; третій елемент І; елементи ІНІ; другий, третій і четвертий інвертори, при цьому вихід переповнювання третього лічильника з'єднано зі входом третього інвертора, першим входом елемента АБО-НІ, першим входом елемента І-НІ; другий вхід елемента АБО-НІ з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника, третій вхід елемента АБО-НІ з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника і другим входом другого елемента АБО; вихід елемента АБО-НІ з'єднано зі входами J і K першого і другого JK-тригера, входом четвертого інвертора, вихід якого з'єднано з третім входом другого елемента АБО; другий вхід елемента І-НІ з'єднано з виходом першого інвертора, з другим входом третього елемента І і другим входом першого елемента І; третій вхід елемента І-НІ і третього елемента І з'єднано з виходом третього інвертора, вхід якого з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника; вихід першого JK-тригера з'єднано з першим входом J другого JK-тригера; інверсний вихід другого JK-тригера з'єднано з першим входом J першого JK-тригера, зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження третього лічильника і четвертим входом третього елемента І; другі входи J першого і другого JKтригерів поєднано зі входами K і з тактовими входами першого, другого і третього лічильників; вихід третього елемента І з'єднано зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника і третім входом першого елемента АБО; входи паралельного завантаження третього лічильника утворюють входи налагодження формувача на задану кількість імпульсів в пачці; входи асинхронної установки у нульовий стан JK-тригерів і 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 одиночної пачки імпульсів типа меандр з програмованою тривалістю, кількістю і фіксованою затримкою пачки відносно стартового на два такти. На фіг. 1 приведена схема формувача. Формувач містить чотири двійкові лічильники, перший - 1 і третій - 11 з яких реверсивні, налагоджені на режим віднімання, мають вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі завантажуваних даних D0-D3, вхід дозволу режиму лічби Р0, вхід R асинхронної установки у нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; другий лічильник (2) реверсивний має 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; четвертий лічильник, виконаний за схемою дворозрядного з коефіцієнтом перерахування, рівного трьом, на двох JK-тригерах 12, 14, які мають по два входи J, об'єднані по І, і по одному входу K; перший, другий, третій і четвертий інвертори 3, 17, 18, 19; перший і другий елементи АБО 4, 10; перший, другий і третій елементи І 8, 9, 15; елемент І-НІ 16; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 5 і конденсатора 6; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер 7 зі входом асинхронної установки у нульовий стан R. 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, вихід елемента 8 сполучений з входом асинхронної установки D-тригера 7 у нульовий стан, другий вхід елемента 9, який сполучений з виходом елемента 10, один з входів якого поєднаний з виходом D-тригера 7, другий - з виходом переповнювання Р4 лічильника 1, а третій - з виходом інвертора 19. Вихід елемента 9 сполучений зі входами R асинхронної установки JKтригерів і лічильників 1, 2, 11 у нульовий стан. Вихід Q1 JK-тригера 12 з'єднано з першим входом J тригера 14. Інверсний вихід Q2 JKтригера 14 з'єднано з першим входом J JK-тригера 12, зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження лічильника 11 і четвертим входом елемента 115, вихід якого 2 UA 78858 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з'єднано зі входом Р0 дозволу режиму лічби лічильника 2 і третім входом елемента АБО 4. Вихід переповнювання Р4 лічильника 11 з'єднано зі входом інвертора 17, першим входом елемента АБО-НІ 13, першим входом першого елемента І-НІ 16, другий вхід елемента 13 з'єднано з виходом переповнювання лічильника 2, третій вхід елемента 13 з'єднано з виходом переповнювання Р4 лічильника 1. Вихід інвертора 17 з'єднано зі входом елемента І 15. Вихід елемента 13 з'єднано зі входами J і К першого і другого JK-тригера, входом четвертого Інвертора 19. Другий вхід елемента І-НІ 16 з'єднано з виходом інвертора 3, зі входом Р0 дозволу режиму лічби лічильника 1, з другим входом третього елемента І 15 і другим входом елемента І 8. Третій вхід елемента І-НІ 16 і елемента 115 з'єднано з виходом інвертора 18, вхід якого з'єднано з виходом переповнювання лічильника 2. Вихід переповнювання Р 4 лічильника 2 з'єднано зі входом елемента АБО 4, входом елемента АБО-НІ 13, входом інвертора 18. Вихід інвертора 18 з'єднано зі входом елемента І-НІ 16 і входом елемента 115. Вихід переповнювання Р4 лічильника 1, який утворює вихід F формувача, з'єднаний зі входом Інвертора 3, входом налагодження на режим підсумовування/віднімання U лічильника 2, входом елемента АБО 4, входом елемента АБО-НІ 13. Входи D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 1 утворюють входи b3b2b1b0 налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів. Входи D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 11 утворюють входи n3n2n1n0 налагодження формувача на задану кількість імпульсів в пачці. Входи паралельного завантаження D3D2D1D0 лічильника 12 утворюють входи t3t2t1t0 налагодження формувача на задану затримку одиночної пачки імпульсів, що формується, відносно стартового імпульсу. Тактові входи лічильників 1, 2, 11, 12 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 тригерів 7, 12, 14 і лічильників 1, 2, 11. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення тригери і лічильники переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виходах тригерів і на виходах переповнювання Р4 лічильників, що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента АБО 10, з'єднаного зі входом елемента І 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, 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 тактовий вхід С тригера 7 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента АБО 10, а отже на вході та виході елемента І 9, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників, знімаючи блокування. На виходах переповнювання Р4 лічильників 1, 2, 11 рівень логічного нуля, а на інверсному виході JK -тригера 14, рівень логічної одиниці, формуючи рівень логічної одиниці на виході елементів 13, 15, що забезпечує режим лічби четвертого дворозрядного лічильника, виконаного на JK-тригерах 12, 14, і режим зберігання лічильників 1, 2, 11. І тоді під час вступу першого і другого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу С по його фронту відбувається поступовий перехід четвертого лічильника зі стану 00 у стан 01, зі стану 01 у стан 01, зі стану 01 у стан 10, при цьому нульовий вміст лічильників 1, 2, 11 залишиться незмінним. Як тільки четвертий лічильник перейде у стан 10 на Інверсному виході Ж-тригера 14 буде сформовано рівень логічного нуля, що забезпечить перехід лічильників 1, 11 в режим синхронного паралельного завантаження, а лічильника 2 в режим віднімання, І тоді під час вступу наступного тактового імпульсу лічильник 1 переходить в стан В=b3b2b1b0, лічильник 2 - в стан (0-1), тобто 15, лічильник 11 в стан N=n3n2n1n0, а четвертий лічильник і D-тригер 7 у нульовий стан. В результаті цього переходу лічильник 1 перейде в режим віднімання, лічильник 2 - в режим підсумовування, четвертий і третій лічильники - в режим зберігання. Під час вступу наступних тактових Імпульсів вміст четвертого і третього лічильників залишиться незмінним, вміст лічильника 1 зменшуватиметься 3 UA 78858 U 5 10 15 20 25 30 35 на одиницю 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. Під час вступу наступних тактових Імпульсів стан першого, третього і четвертого лічильників залишиться незмінним, вміст лічильника 2 зменшуватиметься на одиницю доти, поки його вміст не стане рівним 0. У результаті цього формується нульове значення на виході переповнення лічильника 2, виході елемента 4 і на виході елемента 16, що веде до переходу лічильника 11 - у режим віднімання, а лічильника 1 - в режим паралельного завантаження. І тоді під час вступу наступного тактового імпульсу вміст лічильників 2, 11 зменшуватиметься на одиницю, лічильник 1 переходить в стан B=b3b2b1b0, лічильник 2 - в стан 15, лічильник 11 в стан N-1, нульовий стан четвертого лічильника залишиться незмінним. Під час вступу подальших тактових імпульсів процеси повторюються доти, поки вміст лічильників 1, 2, 11 не стане рівним 0, у результаті чого на виході елементів АБО 10, І 9, тобто на входах асинхронної установки JK -тригерів і лічильників 1, 2, 11 у нульовий стан буде сформовано рівень логічного нуля, що приведе до блокування нульового стану лічильників, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску 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 Τ на виході переповнення лічильника 1 генерується одиночна пачка імпульсів типа меандр з програмованою тривалістю, кількістю І фіксованою затримкою пачки відносно стартового Імпульсу на два такту параметри якої визначаються значенням управляючих слів В=b3b2b1b0, N=n3n2n1n0: тривалість імпульсів в пачці, що дорівнює тривалості паузи, визначаються значенням управляючого слова В-tи=tп=ВТ, кількість імпульсів в пачці дорівнює N+1. На фіг. 2 приведений граф переходів формувача для варіанта налагодження В=2, N=3, що складається з чотирьох кілець із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, перше (ніжне) кільце - граф переходів лічильника 1, друге кільце - граф переходів лічильника 2, третє кільце - граф переходів лічильника 11, четверте кільце - граф переходів четвертого лічильника. На фіг. 3 приведено епюри, що ілюструють роботу для цього варіанта налагодження, визначаючого параметри одиночної пачки, що формується: тривалість імпульсів (паузи) в пачці дорівнює 2Т; кількість імпульсів в пачці дорівнює 4; затримка начала формування пачки, відносно стартового імпульсу дорівнює 2Т. На відміну від відомого пристрою забезпечення формування одиночної пачки імпульсів типа меандр з програмованою тривалістю, кількістю і фіксованою затримкою пачки відносно стартового на два такти розширює область застосування формувача і його функціональні можливості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 60 Формувач одиночної пачки імпульсів типу меандр з програмованою тривалістю, кількістю і затримкою відносно стартового на два такти, який містить два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, 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; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки Dтригера 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, 4 UA 78858 U 5 10 15 20 25 утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів, який відрізняється тим, що введено третій реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання і четвертий лічильник, виконаний за схемою дворозрядного з коефіцієнтом перерахування, рівного трьом, на двох JKтригерах, які мають по два входи J, об'єднаних по І, і по одному входу K; елемент АБО-НІ; третій елемент І; елементи І-НІ; другий, третій і четвертий інвертори, при цьому вихід переповнювання третього лічильника з'єднано зі входом третього інвертора, першим входом елемента АБО-НІ, першим входом елемента І-НІ; другий вхід елемента АБО-НІ з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника, третій вхід елемента АБО-НІ з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника і другим входом другого елемента АБО; вихід елемента АБО-НІ з'єднано зі входами J і K першого і другого JK-тригера, входом четвертого інвертора, вихід якого з'єднано з третім входом другого елемента АБО; другий вхід елемента І-НІ з'єднано з виходом першого інвертора, з другим входом третього елемента І і другим входом першого елемента І; третій вхід елемента І-НІ і третього елемента І з'єднано з виходом третього інвертора, вхід якого з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника; вихід першого JKтригера з'єднано з першим входом J другого JK-тригера; інверсний вихід другого JK-тригера з'єднано з першим входом J першого JK-тригера, зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження третього лічильника і четвертим входом третього елемента І; другі входи J першого і другого JK-тригерів поєднано зі входами K і з тактовими входами першого, другого і третього лічильників; вихід третього елемента І з'єднано зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника і третім входом першого елемента АБО; входи паралельного завантаження третього лічильника утворюють входи налагодження формувача на задану кількість імпульсів в пачці; входи асинхронної установки у нульовий стан JK-тригерів і третього лічильника з'єднано з виходом другого елемента І. 5 UA 78858 U Комп’ютерна верстка С. Чулій 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