Формувач періодичної послідовності триімпульсної серії з програмованими часовими параметрами

Реферат: Формувач періодичної послідовності триімпульсної серії з програмованими часовими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу зовнішнього кварцового генератора, який містить двійковий реверсивний лічильник, налагоджений на режим віднімання, зі входами синхронного паралельного завантаження, входом дозволу режиму рахування і входом асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнення якого з'єднаний зі входом дозволу синхронної паралельної установки його в стан, визначуваний змінними, які подаються на входи паралельного завантаження, що забезпечує можливість програмування числа станів лічильника і, як наслідок, періоду прямування імпульсів на виході переповнення. Введено двійковий суматор, чотири інвертора, компаратор, синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, тривходовий елемент АБО-НІ, двовходовий елемент І-НІ, ланцюжок, що складається з резистора і конденсатора. UA 92200 U (54) ФОРМУВАЧ ПЕРІОДИЧНОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ ТРИІМПУЛЬСНОЇ СЕРІЇ З ПРОГРАМОВАНИМИ ЧАСОВИМИ ПАРАМЕТРАМИ UA 92200 U UA 92200 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до автоматики, імпульсної, обчислювальної і вимірювальної техніки та призначена для формування періодичної послідовності триімпульсної серії з програмованими часовими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора. Відомі формувачі, що містять зовнішній кварцовий генератор, який працює у безперервному режимі, пристрій синхронізації і вихідний пристрій, що забезпечує формування необхідних серій імпульсів, часові параметри яких визначаються часовими параметрами імпульсів, що подаються на вхід (Авторське свідоцтво СРСР № 307502. - Бюлетень винаходів № 20, 1971, Авторське свідоцтво СРСР № 354544. - Бюлетень винаходів № 30, 1972). Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості, обумовлені налагодженням на фіксований режим часових параметрів вихідної послідовності імпульсів. Найбільш близьким за технічною будовою та результатом, що досягається, є формувач імпульсів виконаний на двійковому лічильнику (рис. 7.94. Пухальський Г.І., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства. - Спб.: Политехника 1986. - 485 с.), який містить двійковий реверсивний лічильник, налагоджений на режим віднімання зі входами синхронного паралельного завантаження, входом дозволу режиму рахування і входом асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнення якого з'єднаний зі входом дозволу синхронної паралельної установки його в стан, визначуваний змінними, які подаються на входи паралельного завантаження, що забезпечує можливість програмування числа станів лічильника і, як наслідок, періоду прямування імпульсів на виході переповнення. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. У основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача періодичної послідовності триімпульсної серії з програмованими часовими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу зовнішнього кварцового генератора, за допомогою введення нового складу елементів і нової сукупності взаємних з'єднань між ними, забезпечити розширення функціональних можливостей. Поставлена зазадача вирішується тим, що у формувач періодичної послідовності триімпульсної серії з програмованими часовими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу зовнішнього кварцового генератора, який містить двійковий реверсивний лічильник, налагоджений на режим віднімання, зі входами синхронного паралельного завантаження, входом дозволу режиму рахування і входом асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнення якого з'єднаний зі входом дозволу синхронної паралельної установки його в стан, визначуваний змінними, які подаються на входи паралельного завантаження, що забезпечує можливість програмування числа станів лічильника і, як наслідок, періоду прямування імпульсів на виході переповнення, відповідно до корисної моделі введено двійковий суматор, чотири інвертора, компаратор, синхронний Dтригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, тривходовий елемент АБО-НІ, двовходовий елемент І-НІ, ланцюжок, що складається з резистора і конденсатора, при цьому входи першої групи входів суматора з'єднано з відповідними входами завантаження лічильника, які утворюють входи налагодження формувача на заданий період серій імпульсів; входи другої групи суматора з'єднано з виходами інверторів, входи яких утворюють входи налагодження формувача на заданої паузи між імпульсами в серії; входи першої групи входів компаратора з'єднані з відповідними виходами лічильника; входи другої групи входів компаратора з'єднані з відповідними виходами суматора; інформаційний вхід D-тригера з'єднано з виходом елемента АБО-НІ, перший вхід якого з'єднано виходом молодшого (нульового) розряду лічильника, другий - з виходом другого розряду, третій - з виходом старшого (третього) розряду; інверсний вихід Dтригера і вихід компаратора з'єднані зі входами елемента І-НІ, вихід якого утворює вихід формувача; тактові входи лічильника і D-тригера з'єднані між собою, утворюють вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього кварцового генератора; ланцюг, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора з'єднаний з джерелом живлення, а загальна точка його з'єднана зі входами асинхронної установки у нульовий стан лічильника і D-тригера. Заявлений формувач має новий склад елементів і нову організацію взаємозв'язків між ними, тобто містить нову сукупність ознак, які забезпечують нові технічні властивості. На фіг. 1 приведена схема формувача. Формувач містить: двійковий реверсивний лічильник (1), налагоджений на режим віднімання (U = 0), зі входами синхронного паралельного завантаження D0 - D3, входом дозволу режиму рахування Р0, входом подачі тактових імпульсів С, входом асинхронної установки у нульовий стан R, виходами розрядів Q0 - Q3, виходом переповнення Р4; двійковий суматор (2), чотири інвертори (3-6), компаратор (7), синхронний D-тригер (8) зі входом асинхронної установки у 1 UA 92200 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нульовий стан, тривходовий елемент АБО-НІ (9), двовходовий елемент І-НІ (10), ланцюг, що складається з резистора (11) і конденсатора (12). Вихід Р4 лічильника 1 з'єднаний з входом L дозволу синхронної паралельної завантаження. Входи А0 - А3 суматора 2, які з'єднані з відповідними входами D0 - D3 завантаження лічильника, утворюють входи а0 - а3 налагодження формувача на задану тривалість кодової серії, а також період прямування серій. Входи інверторів 2-6, виходи які з'єднані зі входами В0-В3, утворюють входи b0-b3 налагодження формувача на задані паузи між імпульсами в серії. Входи А 0-А3 компаратора 7 з'єднанні з відповідними виходами Q 0-Q3 лічильника. Входи В0-В3 компаратора з'єднанні з відповідними виходами S0-S3 суматора. Вхід D тригера 8 з'єднано з виходом елемента АБО-НІ 9, перший вхід якого з'єднано з виходом Q 0 лічильника, другий - з виходом Q2, третій - з виходом Q3. Інверсний вихід D-тригера і вихід компаратора з'єднані зі входами елемента І-НІ 10, вихід якого утворює вихід F формувача. Тактові входи С лічильника і Dтригера з'єднані між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів С з виходу зовнішнього генератора. Ланцюг, що складається з послідовно з'єднаних резистора 11 і конденсатора 12, з'єднано з джерелом живлення +Е, а загальна точка ланцюга з'єднана зі входами R асинхронної установки у нульовий стан лічильника і D-тригера. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 11 і конденсатора 12, підключеного до шини живлячої напруги +Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки у нульовий стан лічильника і тригера, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на виходах Q0-Q3, P4 лічильника, прямому виході D-тригера і рівень логічної одиниці на його інверсному виході, що веде до формування рівня логічного нуля на вході L лічильника, готуючи його до прийому інформації зі входів D0-D3, і рівня логічної одиниці на вході D-тригера, готуючи його до переходу в одиничний стан. І тоді під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із включенням живлячої напруги) тактового імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильника значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи, тобто лічильник переходить у стан а3a2a1a0, формуючи одиничне значення на виході Р4, що веде до переходу його у режим лічби. Тригер переходить в одиничний стан, що веде до формування нульового значення на його інверсному виході, тобто на вході елемента І-Н1 10, формуючи одиничне значення на його виході тобто на виході F формувача. Оскільки тривалість триімпульсної серії не може бути менше 5 Τ (Τ - період прямування тактових імпульсів), то значення лічильника в розрядах Q3,Q2 або обидва будуть вміщувати одиницю, і тоді при переході лічильника у стан а3a2a1a0 на виході елемента АБО-НІ, тобто на вході тригера, формується рівень логічного нуля. І тоді під час вступу другого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із включенням живлячої напруги) тригер переходить у нульовий стан, що веде до формування рівня логічного нуля на виході F формувача, а зміст лічильника зменшиться на одиницю. Під час вступу подальших тактових імпульсів зміст лічильника буде зменшуватися, а нульовий стан тригера залишиться незмінним. Нульове значення сигналу на виході формувача також буде залишитися незмінним до тих пір доки зміст лічильника не стане рівнім а3a2a1a0 - b3b2b1b0, у результаті чого на інверсному виході компаратора (на вході елемента І-НІ 10) буде сформовано рівень логічного нуля, що веде до формування рівня логічної одиниці на виході F формувача, тобто до формування другого імпульсу в серії. Під час вступу подальших тактових імпульсів зміст лічильника буде зменшуватися, а нульовий стан тригера залишиться незмінним. Нульове значення сигналу на виході формувача також буде залишитися незмінним до тих пір доки зміст лічильника не стане рівнім 0010, що веде до формування рівня логічної одиниці на вході Dтригера, готуючи його до переходу в одиничний стан. І тоді під час вступу наступного тактового імпульсу лічильник переходить у стан 0001, а тригер переходить в одиничний стан, що веде до формування рівня логічного нуля на його інверсному виході і рівня логічної одиниці на виході елемента І-НІ 10, тобто третього імпульсу на виході формувача. Зі вступом наступного тактового імпульсу лічильник переходить у нульовий стан. Надалі усі процеси повторюються. Таким чином, після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням живлення, під час вступу на вхід С формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Τ на виході формувача генерується періодична триімпульсна серія імпульсів фіксованої тривалості, рівної періоду тактових імпульсів Τ, з програмованим періодом Т с = (а3a2a1a0+1)Т прямування серій, який визначається значенням а3a2a1a0: Тс = а3a2a1a0+1)Т, і програмованою тривалістю першої і другої паузи в серії (tп1, tп2), які визначаються значеннями b3b2b1b0 і а3a2a1a0: tп1 = (b3b2b1b0-1)Т, tп2 = а3a2a1a0-b3b2b1b0-2)Т. 2 UA 92200 U 5 На фіг. 2 приведений граф переходів формувача і значення сигналів в кожному стані лічильника, а на фіг. 3 епюри, що ілюструють роботу, для варіанту налагодження а3a2a1a0 = 1000, b3b2b1b0 = 0011. На відміну від відомого пристрою формування періодичної послідовності триімпульсної серії з програмованими часовими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, розширення області використання і функціональних можливостей формувача. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 30 35 Формувач періодичної послідовності триімпульсної серії з програмованими часовими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу зовнішнього кварцового генератора, який містить двійковий реверсивний лічильник, налагоджений на режим віднімання, зі входами синхронного паралельного завантаження, входом дозволу режиму рахування і входом асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнення якого з'єднаний зі входом дозволу синхронної паралельної установки його в стан, визначуваний змінними, які подаються на входи паралельного завантаження, що забезпечує можливість програмування числа станів лічильника і, як наслідок, періоду прямування імпульсів на виході переповнення, який відрізняється тим, що введено двійковий суматор, чотири інвертори, компаратор, синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, тривходовий елемент АБО-НІ, двовходовий елемент ІНІ, ланцюжок, що складається з резистора і конденсатора, при цьому входи першої групи входів суматора з'єднано з відповідними входами завантаження лічильника, які утворюють входи налагодження формувача на заданий період серій імпульсів; входи другої групи суматора з'єднано з виходами інверторів, входи яких утворюють входи налагодження формувача на задані паузи між імпульсами в серії; входи першої групи входів компаратора з'єднані з відповідними виходами лічильника; входи другої групи входів компаратора з'єднані з відповідними виходами суматора; інформаційний вхід D-тригера з'єднано з виходом елемента АБО-НІ, перший вхід якого з'єднано з виходом молодшого (нульового) розряду лічильника, другий - з виходом другого розряду, третій - з виходом старшого (третього) розряду; інверсний вихід D-тригера і вихід компаратора з'єднані зі входами елемента І-НІ, вихід якого утворює вихід формувача; тактові входи лічильника і D-тригера з'єднані між собою, утворюють вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього кварцового генератора; ланцюг, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, з'єднаний з джерелом живлення, а загальна точка його з'єднана зі входами асинхронної установки у нульовий стан лічильника і D-тригера. 3 UA 92200 U 4 UA 92200 U 5 UA 92200 U Фіг. 3 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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