Формувач періодичної послідовності двоімпульсних кодових серій з програмованими параметрами

Реферат: Формувач періодичної послідовності двоімпульсних кодових серій з програмованими параметрами, містить два реверсивні двійкові лічильники, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І. Введено третій реверсивний двійковий лічильник, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; третій, четвертий, п'ятий і шостий елементи АБО; другий і третій інвертори; елемент АБО-НІ. UA 93715 U (12) UA 93715 U UA 93715 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 двох імпульсних кодових серій з програмованими часовими параметрами, що містить два імпульси, програмованої тривалості імпульсів і паузи між імпульсами в серії і між серіями. 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. АС СРСР №354544. - Бюлетень винаходів. №30, 1972). Патенти на корисну модель України №№55951, 61312, 65818… Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості, обумовлені налагоджуванням на фіксований режим параметрів імпульсів. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач періодичної послідовності двоімпульсних кодових серій з програмованими параметрами (патент на корисну модель України № 53542 від 11.10.2010), який містить: два реверсивні двійкові лічильники, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, при цьому спільна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора поєднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; другий вхід першого елемента І створює вхід подачі імпульсів зупинки процесу генерації імпульсів; вихід першого двовходового елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом першого елемента АБО, один з входів якого з'єднано з виходом D-тригера; вихід другого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; входи паралельного завантаження даних лічильників утворюють входи програмування формувача на задані часові параметри імпульсів на виході формувача; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, створюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера створює вхід подачі імпульсів запуску. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача періодичної послідовності двох імпульсних кодових серій з програмованими параметрами шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач періодичної послідовності двох імпульсних кодових серій з програмованими параметрами, який містить: два реверсивні двійкові лічильники, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двох-входові елементи І, при цьому спільна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора поєднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; другий вхід першого елемента І створює вхід подачі імпульсів зупинки процесу генерації імпульсів; вихід першого двовходового елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом першого елемента АБО, один з входів якого з'єднано з виходом D-тригера; вихід другого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; входи паралельного завантаження даних лічильників утворюють входи програмування формувача на задані часові параметри імпульсів на виході формувача; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, створюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з 1 UA 93715 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера створює вхід подачі імпульсів запуску, відповідно до корисної моделі введено: третій реверсивний двійковий лічильник, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; третій, четвертий, п'ятий і шостий елементи АБО; другий і третій інвертори; елемент АБО-НІ; при цьому, входи другого елемента АБО з'єднано з виходами другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника і виходом елемента АБО-НІ; вихід переповнення першого лічильника з'єднано з першими входами третього і четвертого елементів АБО; вихід переповнення другого лічильника з'єднано з другим входом четвертого елемента АБО і входом другого інвертора, вихід якого з'єднано з другим входом третього елемента АБО; вихід третього елемента АБО з'єднано зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника; вихід четвертого елемента АБО з'єднано зі входами п'ятого і шостого елементів АБО і першим входом елемента АБО-НІ, вихід якого з'єднано з четвертим входом другого елемента АБО; другий вхід елемента АБО-НІ з'єднано з другим входом шостого елемента АБО і виходом третього інвертора, вхід якого з'єднано з виходом переповнення третього лічильника, з другим входом першого елемента АБО і входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; вихід п'ятого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження третього лічильника; вихід шостого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу режиму лічби третього лічильника; тактовий вхід третього лічильника з'єднано зі входом формувача; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника з'єднано з виходом першого елемента АБО. 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 використання і функціональних можливостей формувача. На фіг. 1 приведена схема формувача. Формувач містить: перший (1), другий (2) і третій (15) реверсивні двійкові лічильники, які мають вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід подачі тактових імпульсів С, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі даних D0-D3, вхід Р0 дозволу/заборони режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; перший (3), другий (11) і третій (16) інвертори; перший (10), другий (4), третій (12), четвертий (13), п'ятий (17) і шостий (18) елементи АБО; елемент АБО-НІ (14); ланцюжок з послідовно сполучених резистора (5) і конденсатора (6), підключеного до джерела живлення +Е; синхронний D-тригер (7) зі входом R асинхронної установки у нульовий стан; перший (8) і другий (9) елементи І. Загальна точка послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 з'єднана з інформаційним входом D-тригера 7, з одним входом елементів 8, 9. Другий вхід елемента 18 створює вхід подачі імпульсів (Stop) зупинки процесу генерації імпульсів. Вихід елемента 8 з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера 7 у нульовий стан. Другий вхід елемента 9 з'єднано з виходом елемента 10. Вихід елемента 9 з'єднано зі входами R асинхронної установки у нульовий стан лічильників. Один зі входів елемента 10 поєднаний з виходом D-тригера 7, другий - виходом переповнення лічильника 15, входом L дозволу режиму завантаження лічильника 2, входом елемента 17 і входом інвертора 16, вихід якого з'єднано зі входами елементів 14, 18. Входи елемента 4 з'єднано з виходами другого (Q1) третього (Q2) і четвертого (Q3) розрядів лічильника 1 і виходом елемента 14. Вихід переповнювання лічильника 1, який утворює вихід F формувача, з'єднано зі входом інвертора 3 і першими входами елементів 12, 13. Вихід інвертора 3 з'єднано зі входом Р0 дозволу режиму лічби лічильника 1. Вихід переповнення лічильника 2 з'єднано зі входом інвертора 11 і другим входом елемента 13, вихід якого з'єднано зі входами елементів 14, 17, 18. Вихід інвертора 11 з'єднано з другим входом елемента АБО 12, вихід якого з'єднано зі входом Р0 дозволу режиму лічби лічильника 2. Входи паралельного завантаження D0-D3 лічильника 1 утворюють входи b0-b3 налагодження формувача на задану тривалість першого і другого імпульсу в серії. Входи паралельного завантаження D0-D3 лічильника 2 утворюють входи d0-d3 налагодження формувача на задану тривалість паузи між імпульсами в серії. Входи паралельного завантаження D0-D3 лічильника 15 утворюють входи n0n3 налагодження формувача на задану тривалість паузи між серіями. Тактової входи лічильників сполучені між собою, створюючи вхід С формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора. Тактовий вхід С тригера 7 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start) формування вихідних імпульсів. 2 UA 93715 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 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 використання і функціональних можливостей формувача. 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 вході R асинхронної установки у нульовий стан тригера 7 і входах елементів 8 та 9, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на входах R асинхронної установки у нульовий стан відповідно D-тригера і лічильників. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення, тригери і лічильники переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виходах Q тригерів і на виходах переповнювання Р4 лічильників, що веде до формування рівня 0 на виході елемента 10, з'єднаного зі входом елемента І 9, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня 0 на його виході і по закінченні перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 6, що забезпечує рівень 0 на входах асинхронної установки у нульовий стан лічильників. Оскільки режим асинхронної установки 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 тактовий вхід С тригера 7 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на вході і виході елемента 10, а отже на вході і виході елемента І 9, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників, знімаючи блокування нульового стану. Нульове значення сигналу з виходу переповнення лічильника 15 надходить на вхід дозволу паралельного завантаження L лічильника 2, готуючи його до прийому інформації зі входів d0-d3, нульове значення сигналу з виходу елемента 4 надходить на вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 1, готуючи його до прийому інформації зі входів b0-b3, нульове значення сигналу з виходу елемента 17 надходить на вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 3, готуючи його до прийому інформації зі входів п 0 п3. Під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильників значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3, тобто лічильник 1 переходить у стан В = b3b2b1b0, формуючи одиничне значення на виході формувача, і нульове значення на вході Р0 лічильника 1, що веде до переходу його у режим лічби, а лічильник 2 переходить у стан D=d3d2d1d0, формуючи нульове значення на виході елемента 14 і одиничне значення на виходах елемента 4, 12, 13, 17, 18, тобто на входах L лічильників, що забезпечує режим зберігання лічильників 2, 3. Під час вступу другого тактового імпульсу лічильник 1 переходить у стан В-1, стан лічильника 2, рівний d3d2d1d0, і стан лічильника 3, рівний n0-n3, залишаться незмінними. Під час вступу подальших тактових імпульсів процеси аналогічні, доти, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0, що забезпечує рівень логічного 0 на виході формувача і рівень логічної одиниці на виході інвертора 3 (на вході Р 0 лічильника 1), рівень логічного 0 на виході елемента АБО 12 (на вході Р 0 лічильника 2), у результаті чого лічильник 1 переходить у режим зберігання, а лічильник 2 - у режим лічби. Стан лічильника 15 залишиться незмінними. І тоді під час вступу наступного тактового імпульсу лічильник 2 переходить у стан D-1, нульовий стан лічильника 1 і одиничний стан лічильника 15 залишаться незмінними. Під час вступу подальших тактових імпульсів процеси аналогічні доти, поки зміст лічильника 2 не стане рівним 0001, що забезпечує рівень логічного 0 на виході елемента АБО 4 (на вході Р 0 лічильника 1), у результаті чого лічильник 1 переходить у режим завантаження. З приходом чергового тактового імпульсу лічильник 2 переходить у нульовий стан, лічильник 1 знову переходить у стан B=b3b2b1b0, формуючи одиничне значення на виході формувача і на виходах елементів 4, 12, 13, 17, 18 тобто на входах L і Р0 лічильників 2, 15 і нульове значення на вході Р0 лічильника 1, що забезпечує режим лічби лічильника 1 і режим зберігання лічильників 2, 15. Під час вступу наступного і подальших тактових імпульсів зміст лічильника 1 буде зменшуватись, а стан лічильника 2 і стан лічильника 15 залишаться незмінним b доти, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0, що веде до формування рівня логічного нуля на вході Р0 лічильника 15 і тоді з приходом наступного тактового імпульсу Р о лічильник 15 переходить у стан (n3n2n1n0-1). Нульовий стан лічильників 1, 2 залишиться незмінним. Під час вступу наступного і подальших тактових імпульсів зміст лічильника 15 буде зменшуватись, а нульовий 3 UA 93715 U 5 10 15 20 25 30 35 стан лічильників 1, 2 залишиться незмінним доти, поки зміст лічильника 15 не стане рівним 0, тобто формувач повернеться в вихідний стан. Надалі усі процеси повторюються. Зупинка процесу формування послідовності імпульсів на виході формувача здійснюється подачею імпульсу, відповідного рівню логічного нуля, на вхід зупинки (Stop), що формує активний рівень сигналу на вході R асинхронної установки D-тригера 7, що призводить до переходу його у нульовий стан (Q=0). Імпульс Stop, як правило, асинхронний відносно до імпульсів зовнішнього генератора і до стану лічильника. Якщо у момент вступу тактового імпульсу лічильник 15 знаходиться у нульовому стані, то при переході D-тригера 7 у нульовий стан на вході елемента 10 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента І 9, що призведе до блокування нульового стану лічильників, а отже, до припинення процесу генерації. Якщо у момент вступу тактового імпульсу лічильник 15 знаходитиметься в стані, відмінному від нульового, то на його виході переповнювання і вході елемента І 9 формується одиничне значення. Оскільки на другому вході цього елемента також рівень логічної одиниці, визначений напругою на конденсаторі 6, який зарядився при включенні джерела живлення, то на виході елемента І 9, а отже, і на входах R лічильників буде рівень логічної одиниці. Звідси витікає, що після вступу імпульсу Stop припинення генерації не станеться, обумовлюючи тим самим запобігання спотворенню останнього імпульсу у вихідній послідовності. І тільки зі вступом подальших імпульсів, коли відбуватиметься перехід лічильника 15 у нульовий стан, на виході елемента 10 буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента 9, що призведе 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 формувача генерується періодична послідовність кодових серій, що містять два імпульси рівної програмованої тривалості і програмованої тривалості паузи між імпульсами в серії і між серіями. Тривалість імпульсів в серії визначається значенням В:tи=ВТ. Тривалість паузи між імпульсами в серії визначається значенням D:tп1=DT. Тривалість паузи між серіями визначається значенням N: tп2=(Ν+1)Т. На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, що складається з трьох кілець (верхнє кільце - граф переходів лічильника 15, середнє кільце - граф переходів лічильника 2, нижнє кільце - граф переходів лічильника 1) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, а на фіг. 3 - епюри, що ілюструють роботу для варіанта налагодження В=4, D=7, N=5 визначаючого параметри вихідної послідовності імпульсів, тобто тривалість імпульсів в серії tи=ВТ=4Т, тривалість паузи між імпульсами в серії tп=DT=7Т, тривалість паузи між серіями дорівнює 6Т. На відміну від відомого пристрою формування періодичної послідовності двох імпульсних кодових серій з програмованими часовими параметрами розширює функціональної можливості формувача.· 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 60 Формувач періодичної послідовності двоімпульсних кодових серій з програмованими параметрами, який містить: два реверсивні двійкові лічильники, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; перший і другий елементи АБО; ланцюжок, що складається з послідовно поєднаних резистора і конденсатора; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, при цьому спільна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора поєднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; другий вхід першого елемента І створює вхід подачі імпульсів зупинки процесу генерації імпульсів; вихід першого двовходового елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом першого елемента АБО, один з входів якого з'єднано з виходом D-тригера; вихід другого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; входи паралельного завантаження даних лічильників утворюють входи програмування формувача на задані часові параметри імпульсів на виході формувача; вихід 4 UA 93715 U 5 10 15 20 другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, створюючи вхід формувача вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера створює вхід подачі імпульсів запуску, який відрізняється тим, що введено: третій реверсивний двійковий лічильник, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; третій, четвертий, п'ятий і шостий елементи АБО; другий і третій інвертори; елемент АБО-НІ; при цьому, входи другого елемента АБО з'єднано з виходами другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника і виходом елемента АБО-НІ; вихід переповнення першого лічильника з'єднано з першими входами третього і четвертого елементів АБО; вихід переповнення другого лічильника з'єднано з другим входом четвертого елемента АБО і входом другого інвертора, вихід якого з'єднано з другим входом третього елемента АБО; вихід третього елемента АБО з'єднано зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника; вихід четвертого елемента АБО з'єднано зі входами п'ятого і шостого елементів АБО і першим входом елемента АБО-НІ, вихід якого з'єднано з четвертим входом другого елемента АБО; другий вхід елемента АБО-НІ з'єднано з другим входом шостого елемента АБО і виходом третього інвертора, вхід якого з'єднано з виходом переповнення третього лічильника другим входом першого елемента АБО і входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; вихід п'ятого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження третього лічильника; вихід шостого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу режиму лічби третього лічильника; тактовий вхід третього лічильника з'єднано зі входом формувача; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника з'єднано з виходом першого елемента АБО. 5 UA 93715 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