UA127841U

UA127841U - Формувач двофазної послідовності імпульсів з перенастроюваними часовими параметрами

Info

Publication number: UA127841U
Application number: UAU201801960U
Authority: UA
Inventors: Микола Григорович Коробков; Олена Миколаївна Коробкова
Original assignee: Національний Аерокосмічний Університет Ім. М.Є. Жуковського "Харківський Авіаційний Інститут"
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2018-08-27

Abstract

Формувач двофазної послідовності імпульсів з перенастроюваними часовими параметрами містить два двійкових лічильники, перший з яких реверсивний, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вихід переповнювання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий, стартостопний пристрій, який містить тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан і ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, підключеного до джерела живлення; перший і другий елементи І; перший і другий елементи АБО. Введено третій елемент АБО, третій і четвертий елементи І, при цьому стартостопний пристрій виконано на асинхронному RS-тригері, а замість другого чотирирозрядного лічильника введено дворозрядний віднімальний лічильник з послідовністю переходів 00-11-10-01-00, виконаний на двох синхронних DL-тригерах, зі входом дозволу переходу і входом асинхронної установки у нульовий стан.

Description

Корисна модель належить до імпульсної, обчислювальної і вимірювальної техніки, призначена для формування двофазної послідовності імпульсів з перенастроюваними часовими параметрами.

Відомі формувачі, що містять кварцовий задаючий 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 (Ю.В. Новиков Основьі! цифровой техники. - М.""МИР", 2001. - Рис. 5.13-5.181.

Недолік відомих пристроїв - складність внутрішньої структури.

Відомі формувачі періодичної многофазної послідовності імпульсів з перенастроюваними часовими параметрами (патенти України на винахід Мо Мо 87081,89240, 106091, 106395, 10807, 106867, 10888, 106091, 1070281.

Недолік пристроїв - складність структури, що обумовлено необхідністю використання двох багаторозрядних двійкових лічильників, дешифраторів.

Найближчим аналогом є формувач двофазної послідовності імпульсів з перенастроюваними часовими параметрами (патент України на корисну модель 63193), який містить два двійкових лічильника, перший з яких реверсивний, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; стартостопний пристрій, який містить тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан і ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, підключеного до джерела живлення; перший і другий елементи І; перший і другий елементи АБО, при цьому перший вхід першого елемента АБО з'єднано з виходом тригера; вихід першого елемента АБО з'єднано з першим входом першого елемента І; вихід першого елемента І! з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи лічильників утворюють вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього кварцового генератора; входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів.

Недолік відомого пристрою - складність схеми формувача, що обумовлено побудовою

Зо стартостопного пристрою на синхронному О-тригері і використанням другого чотирирозрядного лічильника і як наслідок, висока споживана потужність, висока вартість.

В основу корисної моделі поставлено задачу спрощення перестроювання формувача на задану тривалість імпульсів, зменшення споживаної потужності та вартості.

Поставлена задача вирішується тим, що в формувач двофазної послідовності імпульсів з перенастроюваними часовими параметрами, що містить два двійкових лічильника, перший з яких реверсивний, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вихід переповнювання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан (при цьому активний сигнал на вході дозволу синхронного паралельного завантаження має пріоритет по відношенню до активного сигналу на вході дозволу режиму лічби, а активний сигнал на вході асинхронної установки у нульовий стан має пріоритет по відношенню до активного сигналу на вході дозволу синхронного паралельного завантаження і на вході дозволу режиму лічби); стартостопний пристрій, який містить тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан і ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, підключеного до джерела живлення; перший і другий елементи І; перший і другий елементи АБО, при цьому перший вхід першого елемента АБО з'єднано з виходом тригера; вихід першого елемента АБО з'єднано з першим входом першого елемента Ї, згідно з корисною моделлю, введено третій елемент АБО, третій і четвертий елементи І, при цьому стартостопний пристрій виконано на асинхронному В5-тригері, а замість другого чотирирозрядного лічильника введено дворозрядний віднімальний лічильник з послідовністю переходів 00-11-10-01-00, виконаний на двох синхронних Оі-тригерах, зі входом дозволу переходу і входом асинхронної установки у нульовий стан, інверсний вихід кожного тригера з'єднано з його входом ОО; прямий вихід першого ОіІ-тригера з'єднано з першими входами третього і четвертого елементів І, з другим входом першого елемента АБО, з першим входом другого елемента АБО; прямий вихід другого І -тригера з'єднано з другим входом третього елемента І і третім входом першого елемента АБО; інверсний вихід другого І -тригера з'єднано з другим входом четвертого елемента І!; виходи третього і четвертого елементів І утворюють виходи формувача; виходи другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника з'єднано зі входами третього елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу синхронного 60 паралельного завантаження першого лічильника, входом дозволу переходу першого і -

тригера і другим входом другого елемента АБО; вихід другого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу переходу другого ОіІ-тригера; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних конденсатора і резистора, підключено до джерела живлення, загальна точка яких з'єднана з першими входами першого і другого елементів С; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки у нульовий стан Н5-тригера; другий вхід другого елемента з'єднано з виходом першого елемента АБО; вихід другого елемента | з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан першого і другого лічильників; настроювання на формування двофазної послідовності, тривалість імпульсів і паузи між фазами, яких дорівнює

ЗТ, забезпечується значенням сигналів на входах завантаження лічильника 1: 0о-0.-1, р2-Оз-0; тактові входи першого і другого лічильників утворюють вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; вхід асинхронної установки в одиничний стан Но-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску.

На фіг. 1 приведена схема формувача.

Формувач містить: реверсивний двійковий лічильник 1, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання Ш, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження Г і входи подачі даних 0о-ЮОз, вхід дозволу режиму лічби Ро, вхід асинхронної установки у нульовий стан

В; синхронні І -тригери 2, З зі входом дозволу переходу ГІ їі входом асинхронної установки у нульовий стан В; В5о-тригер 4; перший (5), другий (6), третій (7) і четвертий (8) елементи |; перший (9), другий (10), третій (10) і четвертий (11) елементи АБО; послідовно з'єднані резистор 12 і конденсатор (13), підключених до джерела живлення ЖЕ.

Загальна точка послідовно сполучених резистора 12 і конденсатора 13, з'єднана з першими входами елементів 5, 6. Другий вхід елемента 5 утворює вхід подачі імпульсів зупинки (ор) формування вихідних імпульсів. Вихід елемента 5 з'єднано зі входом асинхронної установки у нульовий стан Но-тригера.

Другий вхід елемента 6 з'єднано з виходом елемента 9. Вихід елемента 6 з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан лічильника і 0 -тригерів.

Інверсний вихід кожного тригера з'єднано з його входом Ю. Прямий вихід (01) тригера 2 з'єднано з першими входами елементів 7, 8, з другим входом елемента 9, з першим входом елемента 10. Прямий вихід (02) тригера З з'єднано з другим входом елемента 7 і третім входом елемента 9. Інверсний вихід тригера З з'єднано з другим входом елемента 8. Виходи другого (0), третього (О2) і четвертого (Оз) розрядів лічильника 1 з'єднано зі входами елемента 11, вихід якого з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження лічильника 1, входом дозволу переходу (І) тригера 2 і другим входом елемента 10. Вихід елемента 10 з'єднано зі входом дозволу переходу (І) тригера 3. Вихід елемента 7 утворює вихід першої фази (Е1), а вихід елемента 8 утворює вихід другої фази (Е2) імпульсів. Тактові входи першого і другого лічильників утворюють вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього кварцового генератора. Вхід асинхронної установки в одиничний стан Н5- тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску (еїапй).

Аналіз функціонування розглянемо для варіанта настроювання на формування двофазної послідовності, тривалість імпульсів і паузи між фазами, яких дорівнює ЗТ, що забезпечується значенням сигналів, встановлених на входах завантаження лічильника 1: Юо-01-1, О2-ЮОз3-0.

Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 12 і конденсатора 13, підключеного до шини живлячої напруги 4-Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на входах елементів 5 та 6, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, тобто на входах асинхронної установки у нульовий стан (РЕ) тригерів 2, 3, 4 і лічильника 1. По закінченню заряду конденсатора одиничне значення на першому вході елемента 6 залишається незмінним.

Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення, лічильник 1 і тригери переходять у нульовий стан, формуючи: рівень логічного нуля на виходах

ФОо-Оз лічильника 1: на виході елемента 11, значення сигналу на якому дорівнює логічної суми сигналів з виходів Сн, О2, Сз (І-01 м О» м Оз); на першому вході елемента 10; на вході дозволу синхронного завантаження лічильника 1 і на входи дозволу переходу тригера 2: рівень логічного нуля на прямих виходах тригерів 2, З і на виході елемента 9, який з'єднано зі входом елемента б, що забезпечує рівень логічного нуля на входах Р асинхронної установки у нульовий стан лічильника 1 і тригерів 2, З і по закінченню перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 13.

Оскільки режим асинхронної установки лічильника 1 і тригерів 2, З у нульовий стан має 60 пріоритет по відношенню до всіх останніх режимів, то до тих пір поки на входах елемента 9 зберігатиметься рівень логічного нуля, при надходженні тактових імпульсів нульовий стан лічильника 1 і тригерів 2, З залишатиметься незмінним, тобто залишатиметься незмінним нульове значення на виходах формувача (Е1-01.02, г2-01.02 ).

Під час вступу імпульсу запуску (5іап) на вхід 5 тригера 4 тригер переходить в одиничний стан, формуючи рівень логічної одиниці на його виході (0-1), на вході та виході елемента 9, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах ЮК лічильника 1 і тригерів 2, 3, знімаючи блокування. Оскільки на входах | лічильника 1 і тригерів 2,3 рівень логічного нуля, то до моменту вступу чергового тактового імпульсу перший лічильник знаходиться у режимі готовності завантаження, а другий лічильник, у режимі готовності до переходу у перший наступний стан. 1 тоді під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильника 1 значеннями сигналів, що задано на входах Оо-01-1, 02-Оз320. Лічильник 1 переходить у стан Оз020100-0011-3, другий лічильник - у наступний стан (02-01-1), що веде до формування одиничного значення на виході елемента 11, на входах Ї лічильника 1, тригерів 2, 3, до заборони завантаження лічильника 1 і переходу другого лічильника, дозволу режиму лічби (віднімання) лічильника 1. Під час вступу подальших тактових імпульсів зміст лічильника 1 зменшуватиметься, а стан другого лічильника залишається незмінним. Як тільки зміст лічильника 1 стане рівним 0001 на виході елемента 11 формується нульове значення. В результаті цього лічильник 1 знову перейде в режим завантаження, а другий лічильник - в режим переходу. Під час вступу наступних тактових імпульсів процеси аналогічні, тобто як тільки зміст лічильника 1 становиться рівним 0001 на виході елемента 11 формується нульове значення, лічильник 1 переходе в режим завантаження, а другий лічильник - в режим переходу. Знову відбувається паралельне завантаження лічильника 1 значеннями сигналів, на входах Оо-Юз. Лічильник 1 знову переходить у стан 0011-3, а другий лічильник - у наступний відповідно його графу переходів, на виходах другого лічильника (на виходах тригерів 2, 3) формуються значення відповідно стану, яки визначають значення сигналів на виходах елементів 7, 8 (на виходах формувача Н1, Ег).

На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, що складається з чотирьох кілець (верхнє кільце - граф переходів лічильника 1, друге кільце - граф переходів другого лічильника, третє кільце значення сигналів на виході ЕЇ1, четверте кільце значення сигналів на виході Е2 із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників а на фіг. З зображені епюри, що ілюструють роботу для варіанта настроювання (О0о-01-1, Ю2-О3-0) формувача на тривалість імпульсів і паузи між першою і другою фазами, яка дорівнює ЗТ.

Зупинка процесу формування вихідної послідовності імпульсів здійснюється подачею імпульсу, відповідного рівню логічного одиниці, на вхід зупинки (5іор), що формує активний рівень сигналу на вході В асинхронної установки В 5 - тригера, що призводить до переходу його у нульовий стан (0-0). Імпульс бор, як правило, асинхронний по відношенню до імпульсів зовнішнього генератора і до стану лічильників.

Якщо у момент вступу імпульсу 5іор другий лічильник знаходитимуться у нульовому стані, то при переході Ю-тригера 4 у нульовий стан на входах елемента 9 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента 6, що призведе до переходу лічильника 1 у нульовий стан, а отже до припинення процесу генерації.

Якщо у момент вступу імпульсу 2іор другий лічильник знаходитиметься стані відмінному від нульового, то на виході елемента 9, з'єднаного зі входом елемента 6, буде рівень логічної одиниці. Оскільки на другому вході елемента 6 також рівень логічної одиниці, визначуваний одиничним значенням на виході елемента 9, то на виході елемента 6 (на входах В лічильника і тригерів 2, 3) буде рівень логічної одиниці. Звідси витікає, що у момент вступу імпульсу Бор припинення генерації не станеться, обумовлюючи тим самим запобігання спотворенню останнього імпульсу у вихідній послідовності. | тільки зі вступом подальших тактових імпульсів, коли відбуватиметься перехід другого лічильника у нульовий стан на входах елемента 9 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента б, що призведе до переходу лічильника 1 у нульовий стан, а отже до припинення процесу генерації.

Зі вступом наступного імпульсу запуску усі процеси повторюються. На відміну від відомого пристрою спрощення структури стартостопного пристрою і другого лічильника, виконаного на двох синхронних Оі-тригерах, дозволило спростити технологію виготовлення формувача, знизити споживану потужність і вартість.

Claims

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Формувач двофазної послідовності імпульсів з перенастроюваними часовими параметрами, що містить два двійкових лічильники, перший з яких реверсивний, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вихід переповнювання, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, при цьому активний сигнал на вході дозволу синхронного паралельного завантаження має пріоритет по відношенню до активного сигналу на вході дозволу режиму лічби, а активний сигнал на вході асинхронної установки у нульовий стан має пріоритет по відношенню до активного сигналу на вході дозволу синхронного паралельного завантаження і на вході дозволу режиму лічби; стартостопний пристрій, який містить тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан і ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, підключеного до джерела живлення; перший і другий елементи І; перший і другий елементи АБО, при цьому перший вхід першого елемента АБО з'єднано з виходом тригера; вихід першого елемента АБО з'єднано з першим входом першого елемента І, який відрізняється тим, що введено третій елемент АБО, третій і четвертий елементи І, при цьому стартостопний пристрій виконано на асинхронному Но-тригері, а замість другого чотирирозрядного лічильника введено дворозрядний віднімальний лічильник з послідовністю переходів 00-11-10-01-00, виконаний на двох синхронних бі -тригерах, зі входом дозволу переходу і входом асинхронної установки у нульовий стан, інверсний вихід кожного тригера з'єднано з його входом ОО; прямий вихід першого Оі-тригера з'єднано з першими входами третього і четвертого елементів І, з другим входом першого елемента АБО, з першим входом другого елемента АБО; прямий вихід другого ОіІ-тригера з'єднано з другим входом третього елемента І і третім входом першого елемента АБО; інверсний вихід другого Оі- тригера з'єднано з другим входом четвертого елемента І; виходи третього і четвертого елементів | утворюють виходи формувача; виходи другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника з'єднано зі входами третього елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника, входом дозволу Зо переходу першого Обі -тригера і другим входом другого елемента АБО; вихід другого елемента АБО з'єднано зі входом дозволу переходу другого 0 -тригера; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних конденсатора і резистора, підключено до джерела живлення, загальна точка яких з'єднана з першими входами першого і другого елементів С; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки у нульовий стан Н5-тригера; другий вхід другого елемента І з'єднано з виходом першого елемента АБО; вихід другого елемента з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан першого і другого лічильників; настроювання на формування двофазної послідовності, тривалість імпульсів і паузи між фазами, яких дорівнює ЗТ, забезпечується значенням сигналів на входах завантаження лічильника 1: Юбо-01-І, 02-ЮОз3-0; тактові входи першого і другого лічильників утворюють вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; вхід асинхронної установки в одиничний стан Но-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску.