Формувач періодичної послідовності симетричних кодових серій імпульсів з програмованими часовими параметрами

Реферат: Формувач періодичної послідовності симетричних кодових серій імпульсів з програмованими часовими параметрами містить кварцовий генератор, два реверсивні двійкові лічильники, перший, другий і третій елементи АБО; два інвертори; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; перший і другий двовходові елементи І. Введено: третій реверсивний двійковий лічильник, перший і другий двовходові елементи І-НІ. UA 98193 U (54) ФОРМУВАЧ ПЕРІОДИЧНОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ СИМЕТРИЧНИХ КОДОВИХ СЕРІЙ ІМПУЛЬСІВ З ПРОГРАМОВАНИМИ ЧАСОВИМИ ПАРАМЕТРАМИ UA 98193 U UA 98193 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 симетричних кодових серій імпульсів з програмованими часовими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора. 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, 71778, 72614. Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості, обумовлені налагоджуванням на фіксований режим параметрів імпульсів. Найближчим аналогом є формувач періодичної послідовності симетричних кодових серій імпульсів з програмованими часовими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора (патент України на корисну модель № 85019, бюл. № 21, 2013), який містить: два реверсивні двійкові лічильники, що мають вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажувальних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший (чотиривходовий), другий (тривходовий) і третій (двовходовий) елементи АБО; інвертор; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; перший і другий двовходові елементи І; перший і другий елементи АБО; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом першого Dтригера, з одним входом елементів І; другий вхід першого елемента І утворює вхід подання імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подання імпульсів запуску; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом другого елемента АБО, один з входів якого з'єднано з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан лічильників; виходи розрядів другого лічильника з'єднано зі входами першого елемента АБО; тактові входи лічильників з'єднані між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на заданої параметри вихідних імпульсів. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення формувача періодичної послідовності кодових серій імпульсів 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 симетричних кодових серій імпульсів з програмованими часовими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, який містить: два реверсивні двійкові лічильники, що мають вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажувальних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший (чотиривходовий), другий (тривходовий) і третій (двовходовий) елементи АБО; два інвертори; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; синхронний Dтригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; перший і другий двовходові елементи І; перший і другий елементи АБО; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом першого D-тригера, з одним входом елементів І; другий вхід першого елемента І утворює вхід подання імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подання імпульсів запуску; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом другого елемента АБО, один з входів якого з'єднано з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан лічильників; виходи розрядів другого лічильника з'єднано зі входами першого елемента АБО; тактові входи лічильників з'єднані між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження 1 UA 98193 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 формувача на задані параметри вихідних імпульсів згідно з корисною моделлю, введено: третій реверсивний двійковий лічильник, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажувальних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий двовходові елементи І-НІ, при цьому вихід переповнювання третього лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження, другим входом другого елемента АБО, входом дозволу режиму лічби другого лічильника і входом першого інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби третього лічильника і входами першого і другого елементів І-НІ; вихід першого елемента АБО з'єднано з третім входом другого елемента АБО і входом другого інвертора, вихід якого з'єднано з першим входом третього елемента АБО і другим входом першого елемента І-НІ, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; виходи розрядів другого лічильника з'єднано зі входами подачі завантажувальних даних третього лічильника; вихід переповнювання першого лічильника з'єднано з другим входом третього елемента АБО і другим входом другого елемента І-НІ; вихід третього елемента АБО з'єднано зі входом налагодження на режим підсумовування/віднімання другого лічильника; вихід другого елемента І-НІ з'єднано зі входом дозволу режиму завантаження першого лічильника; тактовий вхід третього лічильника з'єднано з тактовими входами першого і другого лічильників; 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 використання і функціональних можливостей формувача. На Фіг. 1 приведена схема формувача. Формувач містить: перший (1), другий (2) і третій (3) 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 (4), другий (5), третій (6) елементи АБО; перший (7) і другий (8) елементи І; перший (9) і другий (10) елементи І-НІ; перший (11) і другий (12) інвертори; синхронний D-тригер (13) зі входами R асинхронної установки у нульовий стан; ланцюжок з послідовно сполучених резистора (14) і конденсатора (15), підключеного до джерела живлення +Е. Загальна точка послідовно сполучених резистора 14 і конденсатора 15 з'єднана з інформаційним входом D-тригера 13, з одним входом елементів 7, 8. Тактовий вхід D-тригера утворює вхід подання імпульсів запуску (Start). Другий вхід елемента 7 утворює вхід подання імпульсів зупинки (Stop) формування вихідних імпульсів. Тактові входи лічильників з'єднані між собою, утворюючи вхід формувача С - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора. Входи паралельного завантаження D0-D3 лічильника 1 утворюють входи b0-b3 налагодження формувача на задані параметри вихідних імпульсів. Вихід переповнювання Р 4 лічильника 3, який утворює вихід формувача, з'єднано з його входом L дозволу синхронного паралельного завантаження, другим входом елемента АБО 5, входом Р0 дозволу режиму лічби лічильника 2 і входом інвертора 11, вихід якого з'єднано зі входом Р 0 дозволу режиму лічби лічильника 3 і входами першого і другого елементів І-НІ 9, 10. Вихід елемента АБО 4 з'єднано з третім входом елемента АБО 5 і входом інвертора 12, вихід якого з'єднано з першим входом елемента АБО 6 і другим входом елемента І-НІ 10, вихід якого з'єднано зі входом L дозволу режиму завантажувальних даних лічильника 1. Виходи розрядів Q0-Q3 лічильника 2 з'єднано зі входами D0-D3 подачі завантажувальних даних лічильника 3 і входами елемента АБО 4. Вихід переповнювання лічильника 1 з'єднано з другим входом елемента АБО 6 і другим входом елемента І-НІ 9. Вихід елемента АБО 6 з'єднано зі входом U налагодження на режим підсумовування/віднімання лічильника 2. Вихід елемента І-НІ 9 з'єднано зі входом Р0 дозволу режиму лічби лічильника 1. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 14 і конденсатора 15, 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 13 і входах елементів 7 та 8, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки в нульовий стан тригера і лічильників. 2 UA 98193 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення тригер і лічильники переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виході тригера, елемента АБО 4 і на виходах переповнювання Р 4 лічильників 1, 3, що веде до формування рівня 0 на виході елемента 5, з'єднаного зі входом елемента І 8, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня 0 на його виході і по закінченні перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 15, що забезпечує рівень 0 на входах асинхронної установки у нульовий стан тригера і лічильників. Нульове значення сигналу з виходу переповнювання Р4 лічильника 3 формує одиничне значення на виході інвертора 11, а нульове значення сигналу з виходу елемента АБО 4 формує одиничне значення на виході інвертора 12, що забезпечує формування нульового значення сигналу на вході дозволу режиму завантаження лічильника 1. Одиничне значення з виходу інвертора 12 формує одиничне значення на вході U лічильника 2, що забезпечує перехід його у режим складання. Оскільки режим асинхронної установки у нульовий стан має пріоритет по відношенню до всіх останніх режимів, то до тих пор поки на вході елемента 8 (а отже і на його виході) зберігатиметься рівень логічного нуля, нульовий стан тригера і лічильників залишатиметься незмінним. Під час вступу імпульсу запуску (Start) на тактовий вхід С тригера по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на вході і виході елемента АБО 5, а отже на вході та виході елемента І 8, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників, знімаючи блокування нульового стану. І тоді під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу С по його фронту відбувається перехід лічильника 2 у стан 0001 і паралельне завантаження лічильника 1 значеннями сигналів В = b3b2b1b0, що подаються на відповідні входи D3D2D1D0, тобто лічильник 1 переходить у стан b3b2b1b0, формуючи одиничне значення на його виході переповнення, що забезпечує перехід лічильника 1 у режим віднімання і незмінність режиму складання лічильника 2. Під час вступу другого тактового імпульсу лічильник 1 переходить у стан b3b2b1b0-1, лічильник 2 переходить у стан 0010, лічильник 3 переходить у стан 0001, що веде до переходу лічильників 1, 2 у режим зберігання, а лічильника 3 - у режим віднімання. Під час вступу подальших тактових імпульсів процеси проілюстровано на Фіг. 2 у вигляді графа переходів формувача, що складається з трьох кілець (верхнє кільце - граф переходів лічильника 1, середнє кільце - граф переходів лічильника 2, нижнє кільце - граф переходів лічильника 3) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, а на Фіг. 3 - у вигляді епюр, що ілюструють роботудля варіанта налагодження B=b3b2b1b0=0011, доти, поки зміст обох лічильників не стане рівним нулю, тобто формувач повернеться в 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 формувача генерується періодична послідовність симетричних кодових серій імпульсів, що містить програмовану кількість імпульсів, один з яких програмованої тривалості, яка дорівнює (b3b2b1b0+1)Т в центрі часового інтервалу дії серії, останні імпульси тривалістю від значення, рівного Т до ВТ, ліворуч і праворуч від центрального. Сумарна кількість імпульсів в серії дорівнює 2ВТ +1. 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, 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 лічильники знаходитиметься у нульовому стані, то при переході D-тригера у нульовий стан на входах елемента АБО 5 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента І 8, що призведе до блокування нульового стану лічильника, а отже, до припинення процесу генерації. Якщо у момент вступу хоча б один з лічильників знаходитиметься у стані, відмінному від нульового, яке характеризується рівнем логічної одиниці на виході елемента 5, з'єднаного зі входом елемента І 8. Оскільки на другому вході цього елемента також рівень логічної одиниці, визначуваний напругою на конденсаторі 15, який зарядився при включенні джерела живлення, то на виході елемента І 8, 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 останніх імпульсів у вихідній послідовності. І тільки зі вступом подальших імпульсів, коли відбуватиметься перехід усіх лічильників у нульовий стан, на виході 3 UA 98193 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 елемента АБО 5 буде сформовано рівень логічного 0, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента І 8, що приведе до блокування нульового стану лічильників, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску усі процеси повторюються. На відміну від відомого пристрою формування періодичної послідовності симетричних кодових серій імпульсів з програмованими часовими параметрами, що містять кілька імпульсів, один з яких в центрі часового інтервалу дії серії, останні імпульси симетрично ліворуч і праворуч від центрального програмованої кількості і тривалості розширює функціональної можливості формувача. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Формувач періодичної послідовності симетричних кодових серій імпульсів з програмованими часовими параметрами, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на її вхід з виходу кварцового генератора, який містить: два реверсивні двійкові лічильники, що мають вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажувальних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший (чотиривходовий), другий (тривходовий) і третій (двовходовий) елементи АБО; два інвертори; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; перший і другий двовходові елементи І; перший і другий елементи АБО; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом першого Dтригера, з одним входом елементів І; другий вхід першого елемента І утворює вхід подання імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подання імпульсів запуску; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом другого елемента АБО, один з входів якого з'єднано з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан лічильників; виходи розрядів другого лічильника з'єднано зі входами першого елемента АБО; тактові входи лічильників з'єднані між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі безперервної періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задані параметри вихідних імпульсів, який відрізняється тим, що в нього введено: третій реверсивний двійковий лічильник, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі завантажувальних даних, вхід дозволу режиму рахування, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий двовходові елементи І-НІ, при цьому вихід переповнювання третього лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано з його входом дозволу синхронного паралельного завантаження, другим входом другого елемента АБО, входом дозволу режиму лічби другого лічильника і входом першого інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби третього лічильника і входами першого і другого елементів І-НІ; вихід першого елемента АБО з'єднано з третім входом другого елемента АБО і входом другого інвертора, вихід якого з'єднано з першим входом третього елемента АБО і другим входом першого елемента І-НІ, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; виходи розрядів другого лічильника з'єднано зі входами подачі завантажувальних даних третього лічильника; вихід переповнювання першого лічильника з'єднано з другим входом другого елемента АБО і другим входом другого елемента І-НІ; вихід другого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу режиму завантаження другого лічильника; вихід другого елемента І-НІ з'єднано зі входом дозволу режиму завантаження першого лічильника; тактовий вхід третього лічильника з'єднано з тактовими входами першого і другого лічильників; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника з'єднано з виходом другого елемента І. 4 UA 98193 U 5 UA 98193 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6