UA139826U - Формувач періодичної послідовності імпульсів з налаштованими часовими параметрами - Google Patents

Abstract

Формувач періодичної послідовності імпульсів з налаштованими часовими параметрами містить: спільне джерело живлення (±Е); реверсивний двійковий лічильник, налаштований на режим віднімання, зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження і входами подачі завантажуваних змінних (що забезпечують налаштування формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів), входом дозволу режиму лічби і входом асинхронної установки у нульовий стан, виходом переповнення; інвертор; тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; перший і другий елементи І; двовходовий елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, підключених до джерела живлення, загальна точка яких з'єднана з першими входами першого і другого елементів І, вихід першого елемента І з'єднаний зі входом асинхронної установки тригера у нульовий стан, другий вхід другого елемента І з'єднаний з виходом двовходового елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом тригера, вихід другого елемента І з'єднаний зі входом асинхронної установки лічильника у нульовий стан; вхід інвертора з'єднано зі виходом переповнення лічильника, а вихід - з його входом дозволу режиму лічби, тактовий вхід лічильника утворює вхід формувача, на який надходить безперервна періодична послідовність імпульсів з виходу зовнішнього кварцового генератора.

Description

Формувач належить до імпульсної техніки і призначений для формування періодичної послідовності імпульсів з налаштованою тривалістю імпульсів, періоду проходження і затримки початку формування відносно стартового імпульсу, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на його вхід з виходу зовнішнього кварцового генератора.

Відомі формувачі, які містять задавальний кварцовий генератор, що працює в безперервному режимі, пристрій синхронізації і вихідний пристрій, що забезпечує формування необхідних серій імпульсів, часові параметри яких визначаються часовими параметрами імпульсів, що подаються на вхід |Гактовий генератор. А.С. СРСР Мо307502. - Б.В. Мо20, 1971;

Тактовий генератор. А.С. СРСР Мео354544. - Б.В. Ме30, 19721.

Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості, обумовлені налаштуванням на фіксований режим часових параметрів вихідної послідовності імпульсів.

Відомі формувачі періодичної послідовності імпульсів з програмованою тривалістю і фіксованою шпаруватістю (патенти України на корисну модель 62517, 62519, 62520, 62522, 62525, Недолік цих пристроїв - складність їх виготовлення і, як наслідок, висока споживана потужність, висока вартість, які обумовлені необхідністю використання двох реверсивних лічильників.

Найбільш близьким за технічною суттю і досягнутим результатом є формувач періодичної послідовності імпульсів з налаштованими часовими параметрами (патент на корисну модель

України Мо 61886, бюл. Мо14, 20111, який містить: спільне джерело живлення (ХЕ); реверсивний двійковий лічильник, налаштований на режим віднімання, зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження і входами подачі змінних, що завантажуються (забезпечують налаштування формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів), входом дозволу режиму лічби і входом асинхронної установки у нульовий стан, виходом переповнення; інвертор; тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; перший і другий елементи І; двовходовий елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, підключених до джерела живлення, загальна точка яких з'єднана з першими входами першого і другого елементів І, вихід першого елемента І з'єднаний зі входом асинхронної установки тригера у нульовий стан, другий вхід другого елемента І з'єднаний з виходом першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом тригера, вихід другого елемента | з'єднаний зі входом асинхронної установки лічильника у нульовий стан; вхід інвертора з'єднано зі виходом переповнення лічильника, а вихід - з його входом дозволу режиму лічби, тактовий вхід лічильника утворює вхід формувача, на який надходить безперервна періодична послідовність імпульсів з виходу зовнішнього кварцового генератора.

Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості.

В основу корисної моделі поставлено задачу розширення функціональних можливостей формувача періодичної послідовності імпульсів.

Поставлена задача вирішується тим, що в формувач періодичної послідовності імпульсів з налаштованими часовими параметрами, який містить: спільне джерело живлення (Е); реверсивний двійковий лічильник, налаштований на режим віднімання, зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження і входами подачі завантажуваних змінних (що забезпечують налаштування формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів), входом дозволу режиму лічби і входом асинхронної установки у нульовий стан, виходом переповнення; інвертор; тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; перший і другий елементи І; двовходовий елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, підключених до джерела живлення, загальна точка яких з'єднана з першими входами першого і другого елементів І, вихід першого елемента І з'єднаний зі входом асинхронної установки тригера у нульовий стан, другий вхід другого елемента з'єднаний з виходом двовходового елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом тригера, вихід другого елемента І з'єднаний зі входом асинхронної установки лічильника у нульовий стан; вхід інвертора з'єднано з виходом переповнення лічильника, а вихід - з його входом дозволу режиму лічби, тактовий вхід лічильника утворює вхід формувача, на який надходить безперервна періодична послідовність імпульсів з виходу зовнішнього кварцового генератора, відповідно до корисної моделі введено: вхід асинхронної установки першого тригера в одиничний стан; другий тригер зі входами асинхронної установки у нульовий і одиничний стан; чотирирозрядний цифровий компаратор; третій і четвертий елементи |І; чотиривходовий елемент АБО; другий інвертор; перша і друга кнопки, що працюють на замикання: другий, третій і четвертий резистори, перші виводи яких з'єднані з плюсом джерела живлення; другий вивід другого резистора утворює вивід рівня логічної одиниці; другий вивід 60 третього резистора з'єднано зі входом асинхронної установки першого тригера в одиничний стан і першим контактом першої кнопки; другий вивід четвертого резистора з'єднаний з другим входом першого елемента І і першим контактом другої кнопки; другі контакти кнопок з'єднані із загальною точкою (мінусом) джерела живлення; вхід другого інвертора з'єднано з виходом першого (молодшого) розряду лічильника, а його вихід з'єднано з першим входом чотиривходового елемента АБО; виходи другого, третього і четвертого розрядів лічильника з'єднані з останніми входами чотиривходового елемента АБО; вихід чотиривходового елемента

АБО з'єднано з першим входом третього елемента І, зі входом установки в одиничний стан другого тригера; другий вхід третього елемента І з'єднано зі входом установки у нульовий стан другого тригера і виходом переповнення лічильника; прямий вихід другого тригера з'єднано з першим входом четвертого елемента І, другий вхід якого з'єднано з виходом А»В компаратора і з другим входом першого елемента АБО, вихід четвертого елемента І утворює вихід формувача; перша група входів компаратора з'єднана з виходами відповідних розрядів лічильника; при налаштуванні формувача на формування періодичної послідовності, тривалість імпульсів у якій дорівнює трьом періодам тактових імпульсів, період проходження дорівнює дев'яти періодам тактових імпульсів, і затримки початку формування відносно стартового імпульсу на десять періодів, перший вхід паралельного завантаження лічильника з'єднано з прямим виходом другого тригера, другий вхід з'єднано з інверсним виходом другого тригера; третій вхід з'єднано з рівнем логічного нуля; четвертий вхід з'єднано з рівнем логічної одиниці, перший і четвертий входи другої групи входів компаратора з'єднано з рівнем логічного нуля, другий і третій входи другої групи входів компаратора з'єднано з рівнем логічної одиниці; перший і третій керуючі входи компаратора з'єднано з рівнем логічного нуля, другий керуючий вхід з'єднано з рівнем логічної одиниці.

На фіг. 1 представлена схема формувача.

Формувач містить: реверсивний двійковий лічильник (1), який має вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налаштування на режим підсумовування/віднімання Ш, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження І і входи подачі даних при завантаженні бо, О:, ЮО2, Оз, вхід дозволу режиму лічби ЄЕ, вхід асинхронної установки у нульовий стан В, вихід переповнення Ра; перший (2) і другий (3) тригери зі входами асинхронної установки нуля КЕ і одиниці 5; чотирирозрядний цифровий компаратор (4), який має першу групу входів Ао, Ан, Аг,

Аз, другу групу входів Во, Ві, В», Вз; і перший, другий, третій керуючі входи І; перший (5), другий (6), третій (7/7) і четвертий (8) двовходові елементи І: двовходовий елемент АБО (9); чотиривходовий елемент АБО (10); перший (11) і другий (12) інвертори; перший НІ (13), другий

В2 (14), третій ВЗ (15) і четвертий ВА (16) резистори; кнопки ап (17) і Бір (18), що працюють на замикання; конденсатор С1 (19). Перші виводи резисторів з'єднані з плюсом джерела живлення ("7Е), другий вивід резистора 14 утворює вивід рівня логічної одиниці "1". Другий вивід резистора 15 з'єднано зі входом асинхронної установки тригера 2 в одиничний стан і першим контактом кнопки 5іап. Другий вивід резистора 16 з'єднано зі входом елемента 5 і першим контактом кнопки бор. Другі контакти кнопок з'єднані із загальною точкою джерела живлення (-

Е). Вхід інвертора 12 з'єднано з виходом першого (Оо) розряду лічильника, а його вихід з'єднано з першим входом елемента 10. Виходи С: О2 Оз лічильника з'єднані з останніми входами елемента 10. Вихід елемента 10 з'єднано зі входом елемента 7 і входом 5 тригера 3. Другий вхід елемента 7 з'єднано зі входом В тригера З і виходом переповнення лічильника. Вхід Оо, паралельної завантаження лічильника з'єднані з прямим виходом (02) тригера З з першим входом елемента 8, другий вхід якого з'єднано з виходом А»В компаратора і з другим входом елемента 9, вихід елемента 8 утворює вихід формувача РЕ. Вхід 0: з'єднано з інверсним виходом (9 2) тригера 3. Вхід О» з'єднано з рівнем логічного нуля "0". Вхід Юз з'єднано з рівнем логічної одиниці "1". Перша група входів компаратора (Ао Ат А»; Аз) з'єднана з виходами відповідних розрядів (о С 02 Оз) лічильника. Перший Во і четвертий Вз входи другої групи входів компаратора з'єднано з рівнем логічного нуля "0" (з мінусом джерела живлення), другий В". і третій Вг2 - з рівнем логічної одиниці (з другим виводом "1" резистора 14 (ВзВ2ВіВо-0110).

Перший і третій керуючі входи (І) компаратора з'єднано з рівнем логічного нуля "0, другий керуючий вхід з'єднано з рівнем логічної одиниці "1".

Працює формувач в наступній послідовності.

Наявність ланцюжка, що складається із сполучених послідовно резистора 13 і конденсатора 19, підключених до шини живлячої напруги -Е, при включенні джерела живлення протягом певного проміжку часу (визначеного сталою часу ланцюга Н:С:і) формує рівень логічного нуля на входах елементів 5, 6, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їх виходах, приєднаних до входу асинхронної установки у нульовий стан тригера З і лічильника 1. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення, тригер З і бо лічильник переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно: на виході

А» компаратора, на виході тригера З і на виході переповнення лічильника 1, що веде до формування рівня логічного нуля на вході ЕВ тригера 4 (забезпечуючи його нульовий стан), на виході елементів 9, б (на вході А лічильника) і після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з зарядом конденсатора 19, коли напруга на ньому перевищить рівень логічного нуля.

Оскільки вхід сигналу на вході А має пріоритет по відношенню до усіх других управляючих сигналів на входах лічильника, то до тих пір, поки на входах елементів 9, 6 (а отже і на їх виходах) буде зберігатися рівень логічного нуля, то при надходженні тактових імпульсів нульовий стан лічильника, тригерів і нульове значення сигналу на виході формувача буде залишатися незмінним.

При натисненні кнопки 5іагі на вході 5 тригера 2 формується рівень логічного нуля, що веде до його переходу в одиничний стан (01-11), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента 9, а отже на вході і виході елемента 6 (на вході АК лічильника), знімає блокування нульового стану, і тоді нульове значення на вході дозволу синхронного паралельного завантаження лічильника підготовлює його до прийому інформації з його входів синхронного паралельного завантаження (Оз ЮО2 О0ї ЮБо-1010).

Ї тоді при надходженні першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з запуском) тактового імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження.

Лічильник переходить у стан (О30201000-1010. В результаті цього переходу на виході переповнення лічильника і виході елемента 7 формується одиничне, а на виході інвертора 11 (на вході Е лічильника) - нульове значення, що веде до заборони паралельного завантаження і дозволу режиму лічби лічильника. Нульовий стан тригера З залишається незмінним, що забезпечує нульове значення сигналу на виході лічильника зменшується. При цьому, до тих пір, поки вміст лічильника буде перевищувати одиничне значення, одиничне значення на виходи елемента 9 залишається незмінним, що забезпечує незмінність нульового значення на прямому виході тригера і на виході формувача. Як тільки вміст лічильника стає рівним 0001 на виході елемента 9 формується рівень логічного нуля, що веде до формування рівня логічного нуля на вході елемента 7 (на вході дозволу завантаження лічильника) і на вході 5 тригера 3, що веде до його переходу в одиничний стан. І тоді при надходженні наступного тактового імпульсу

Зо лічильник переходить в стан Оз020100-1001, обумовлений значенням сигналів, сформованих на його входах паралельного завантаження (Оз О2 01 Оо-1001). На виходи компаратора А»В (на виходи Е формувача) починається формування одиничного значення, оскільки значення сигналів на виходах лічильника Оз302010о перевищує значення сигналів на входах другої групи сигналів ВзВ2ВІВ компаратора. При надходженні наступних тактових імпульсів вміст лічильника зменшується. При цьому, до тих пір, поки його вміст буде перевищувати значення, встановлене на входах другої групи компаратора (ВзВ2ВіВо-0110), значення сигналу на виході формувача буде залишатися рівним 1. Як тільки вміст лічильника стане рівним 0110, значення сигналу на виході компаратора стане рівним 0. При надходженні наступних тактових імпульсів вміст лічильника продовжує зменшуватися, а значення сигналу на виході залишатися рівним 0 до тих пір, поки вміст лічильника не стане рівним 0001. Як тільки лічильник перейде в стан 0001, на виході елементів 10, 7 і на вході дозволу завантаження (І) лічильника формується рівень логічного нуля. При надходженні наступного тактового імпульсу лічильник знову переходить в стан 1001, починаючи новий цикл формування одиничного значення на виході формувача. При надходженні наступних тактових імпульсів процеси повторюються.

Таким чином, після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з запуском, під час вступу на вхід формувача періодичної послідовності імпульсів (з періодом, рівним Т) на виході формувача генерується періодична послідовність імпульсів, кратна періоду тактових імпульсів, часові параметри яких: тривалість імпульсу їн - ЗТ, тривалість паузи -6Т, тривалість затримки початку формування відносно стартового імпульсу їз.-10Т, період проходження Те - 9Т.

Зупинка режиму формування вихідної послідовності здійснюється натисненням кнопки бор, що формує рівень логічного нуля на вході А тригера 7, що призводить до переходу його в нульовий стан (01-00). Момент натиснення асинхронний по відношенню до імпульсів тактового генератора і до стану лічильника і тригерів.

Якщо в момент натиснення кнопки 5іор вміст лічильника менше або дорівнює 0110, значення сигналу на виходи компаратора А»В дорівнює 0, то при переході тригера 2 в нульовий стан на входах елемента 9 і на його виході буде сформований рівень логічного нуля, обумовлюючи рівень нуля на вході і на виході елемента 6 (на вході В лічильника), що призведе переходу лічильника в нульовий стан, а отже, до припинення режиму генерації.

Якщо в момент натиснення кнопки еіор вміст лічильника більше 0110, то при переході 60 тригера 2 в нульовий стан одиничне значення на виході елемента 8 залишиться незмінним,

оскільки на виходи компаратора А»В рівень логічної одиниці. Звідси випливає, що в цьому випадку в момент натиснення кнопки припинення генерації не відбудеться, обумовлюючи тим самим запобігання спотворенню останнього імпульсу в сформованій вихідний послідовності.

При надходженнях кожного чергового імпульсу на вхід формувача С буде відбуватися перехід лічильника відповідно до алгоритму до тих пір, поки його вміст не стане рівним 0110, обумовлюючи рівень нуля на вході і виході і виходах елементів 10, 6, що призведе до переходу лічильника в нульовий стан, а отже, до припинення режиму генерації. При наступному черговому натисненні кнопки ба, всі процеси повторюються.

На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, що складається з трьох кілець, верхнє (перше) кільце - граф переходів тригера 3, друге кільце значення сигналу на виході формувача, третє кільце - граф переходів лічильника із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильника і тригерів. На фіг. З зображені епюри, що ілюструють роботу для заданого варіанту формування періодичної послідовності з налаштованою тривалістю імпульсів, періоду проходження і затримки початку формування відносно стартового імпульсу, кратними періоду безперервної періодичної послідовності імпульсів, що подаються на його вхід з виходу зовнішнього кварцового генератора.

Оскільки натиснення кнопки 5біай асинхронно по відношенні до тактових імпульсів, то тривалість затримки початку формування знаходиться у діапазоні: 1085-11.

На відміну від відомого пристрою заявлений формувач має новий склад елементів і нову організацію зв'язку між ними, які забезпечують нові технічні властивості.

Технічний результат - спрощення структури формувача, а також розширення його функціональних можливостей і області використання за рахунок забезпечення затримки початку формування відносно стартового сигналу.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Формувач періодичної послідовності імпульсів з налаштованими часовими параметрами, який містить: спільне джерело живлення (ЖЕ); реверсивний двійковий лічильник, налаштований на режим віднімання, зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження і входами подачі

   Зо завантажуваних змінних (що забезпечують налаштування формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів), входом дозволу режиму лічби і входом асинхронної установки у нульовий стан, виходом переповнення; інвертор; тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан; перший і другий елементи І; двовходовий елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, підключених до джерела живлення, загальна точка яких з'єднана з першими входами першого і другого елементів І, вихід першого елемента І з'єднаний зі входом асинхронної установки тригера у нульовий стан, другий вхід другого елемента І з'єднаний з виходом двовходового елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом тригера, вихід другого елемента І з'єднаний зі входом асинхронної установки лічильника у нульовий стан; вхід інвертора з'єднано зі виходом переповнення лічильника, а вихід - з його входом дозволу режиму лічби, тактовий вхід лічильника утворює вхід формувача, на який надходить безперервна періодична послідовність імпульсів з виходу зовнішнього кварцового генератора, який відрізняється тим, що введено: вхід асинхронної установки першого тригера в одиничний стан; другий тригер зі входами асинхронної установки у нульовий і одиничний стан; чотирирозрядний цифровий компаратор; третій і четвертий елементи І; чотиривходовий елемент АБО; другий інвертор; перша і друга кнопки, що працюють на замикання: другий, третій і четвертий резистори, перші виводи яких з'єднані з плюсом джерела живлення; другий вивід другого резистора утворює вивід рівня логічної одиниці; другий вивід третього резистора з'єднано зі входом асинхронної установки першого тригера в одиничний стан і першим контактом першої кнопки; другий вивід четвертого резистора з'єднано з другим входом першого елемента І і першим контактом другої кнопки; другі контакти кнопок з'єднані із загальною точкою (мінусом) джерела живлення; вхід другого інвертора з'єднано з виходом першого (молодшого) розряду лічильника, а його вихід з'єднано з першим входом чотиривходового елемента АБО; виходи другого, третього і четвертого розрядів лічильника з'єднані з останніми входами чотиривходового елемента АБО; вихід чотиривходового елемента

   АБО з'єднано з першим входом третього елемента І, зі входом установки в одиничний стан другого тригера; другий вхід третього елемента І з'єднано зі входом установки у нульовий стан другого тригера і виходом переповнення лічильника; перша група входів компаратора з'єднана з виходами відповідних розрядів лічильника; вихід АВ цифрового компаратора, який утворює вихід формувача, з'єднано з другим входом першого елемента АБО; при налаштуванні бо формувача на формування періодичної послідовності, тривалість імпульсів якої дорівнює трьом періодам тактових імпульсів, період проходження дорівнює дев'яти періодам тактових імпульсів, і затримки початку формування відносно стартового імпульсу на десять періодів, перший вхід паралельного завантаження лічильника з'єднаний з прямим виходом другого тригера, другий вхід паралельного завантаження лічильника з'єднано з інверсним виходом другого тригера, третій вхід з'єднано з рівнем логічного нуля, четвертий вхід з'єднано з рівнем логічної одиниці; перший і четвертий входи другої групи входів компаратора з'єднано з рівнем логічного нуля, другий і третій входи другої групи входів компаратора з'єднано з рівнем логічної одиниці; перший і третій керуючі входи компаратора з'єднано з рівнем логічного нуля, другий керуючий вхід з'єднано з рівнем логічної одиниці. ; ! І Ів ; Ь Я ше мен т х ї ша ни НІШ м. БТ 2 в ИН Е за і ІК ти я й » я й У вини Й с и с те пе ц ! ! Кк Ба «Е Е нн Й НО у і - 1 яру Е й Не реч а Ем З А 1 І Вл ШИ хх шщ- п : но АХ п. з зі. а ; КУБИ В | : ! ; пиши: ни шк рогу пен ! ! | з магма ЩІ. : во ) ооасофравовоююй З. пди і Е Е З ре яке ШО Її КА Ди ше ше | й я. о

   У . 4 ї з ЕХ .

   і. В Е В со Ї КЕ

   Фіг. 1