Формирователь временной задержки для управления прерывателем Советский патент 1992 года по МПК H03K5/156 H03K5/00 

Изобретение предназначено для использования в полиграфических машинах и устройствах, D частности для управления механизмом прерывания сплошного газетного потока в счетно-комплектующих устройствах СКУ.

Известен формирователь временной задержки для управления механизмом прерывателя, пыполненный с применением микросхем серии КМ155. Основным недостатком данного формирователя является большое количество микросхем, большая потребляемая мощность и наличие большого числа контактных переключателей клавиатуры для установки его коэффициента пересчета, что особенно резко снижает надежность всего устройства.

Из известных формирователей наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа формирователь временных задержек ФВЗ-1. Это устройство формирует регулируемую временную задержку в диапазоне, от 150 до 350 импульсов заполнения с дискретностью в один импульс, Кон.кретная величина задержки задается с клавиатуры контактными переключателями вручную в двоично-десятичном коде. Импульсы заполнения поступают в формирователь из схемы машины. Формирователь выполнен на микросхемах серии КМ 155 и содержит пересчетный блок, клавиатуру задания задержки, блок запуска и записи коэффициента пересчета. Пересчетный блок состоит из трех десятичных счетчиков на микросхемах КМ 155 ИЕ6, соединенных для обратного счета, с током потребления 102 мА каждый, позволяющий предварительно записывать в них необходимый коэффициент пересчета, четырех элементов l/l-t-IE микросхем КМ 155 ЛАЗ с токоги потребле|0

1пот ,Ч

1ПОТ

15 мА) 15мА и

ния 2 2

сборки резисторов, состоящей из двенадцати сопротивлений, подключенных одними выводами к источнику питания формирователя, а вторыми к соответствующим информационным входам счетчиков. Причем выход обратного переноса третьего счетчика соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, на второй вход которого подаются импульсы заполнения. Выход первого элемента И-НЕ подключен к обоим входам второго злемеь1та И-НЕ, соединенного как инвертор, а выход его подан на вход обратного счета первого счетчика пересчетной схемы. Клавиатура задания задержки состоит из набора двенадцати

размыкающих контактных переключателей (на схеме прототипа не показаны, т.к. вынесены с печатной платы формирователя), подключенных одними выводами к соответствующим информационным входам счетчиков, оторые из которыхсоединены с нулевой шиной источника питания. Клавиатура дает возможность предварительно осуществлять запись 3 счетчики необходимого числа (коэффициента пересчета) в двоично-десятичном коде в пределах емкости счетчикез, подачей соответствующих логических сигналов: О или 1 на их информационные входы. Блок запуска и записи коэффициента пересчета представляет собой R-S-триггер, построенный на двух трехвходовых элементах И-НЕ микросхемы КМ 155 ЛМ с током потребления 11 мА

16,

иют + тот

П мА), Причем

( .

на S-вход данного триггера подается сигнал запуска формирователя - Сигнал сформированной привертки, первый R-вход триггера используется для приема команды Устаноака нуля при подаче питания в счетно-комплектующее устройство, а второй Rвход - команды Задержка отключения прерывателя для возврата формирователя в исходное состояние, прямой выход R-Sтриггера соединен с С-входом предварительной записи Езсех счетчиков и с входами третьего элемента И-1-iE, вкл(оченио1о как инвертор, а инаерсньгй выход Р--5-триггера с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого сп;1зам с выходом обратного переноса третьего счетчика. Такое построение схемы формирозателя использует для дальнейшего управления механизмом прерывателя три выходных сигнала: выход обратного переноса третьего счетчика и ьыходы третьего и четвортого эламентоо . Необходимая величина временной задержки для включения механизма прерывателя задается предозрительно перед началом работы устройства с клавиатуры ее задания. Приходящий логический сигнал на включение прерывателя Сигнал сформированной привертки - переключает R-S-триггер в состояние лсгической 1, запуская тем самым пересчетный блок. Необходимый коэффицие11Т nejj-есчета десят чных счетчиков, опредегьчющий величину изменмой задержки включения прерыаа .я. записывается в счетчики ранее при подггче питания на схсгиу и 1,ри ссответстоеино уст;5ноьленных порг;клю телях клавиатура задания задержки. Счетчики наЧ1-;нают просчитывать импульсы : гЧГ1ог;не1-1ИЯ, отрабатывая о /:ЛНг;|,м ко; фи 1-; -гг

пересчета, по достижеш и которого выдается сигнал логического О, управляющий включением прерывателя и запирающий вход пересчетного блока. Через некоторое время по логической команде Задержка отключения прерывателя R-S-триггер вновь переключается в состояние, разблокирующее пересчетный блок и осуществляющее вновь запись ранее заданного коэффициента пересчета. Формирователь опять готов к отработке необходимой временной задержки.

Недостатки прототипа: формирователь характеризуется повышенной сложностью из-за применения в его пересчетном блоке трех десятичных счетчиков на микросхэмэх средней степени интеграции КМ 155 ИЕб, обладающих значительной потребляемой мощностью. Прототип имеет пять корпусов микросхем, из которых три - это микросхемы средней степени интеграции. Ток, потребляемый данным формирователем по питанию, составляет 332 мА и складывается из тока потребления трех микросхем КМ 155 ИЕ6 и тока потребления микросхем КМ 155 ЛАЗ и КМ 155 ЛА4: 102 х 3 + 11 + мА. Клавиатура задания задержки формирователя содержит двенадцать контактных переключателей для установки эго коэффициента пересчета. Такое большое число контактных переключателей ведет к особенно резкому снижению надежности всего формирователя. Очевидно, что аса это вместе взятое приводит к повышенному потреблению мощности устройством, у,доро жанию формирователя, снижению его надежности как из-за увеличенного числа микросхем средней степени интеграции, так и из-за повышенной сложности клавиатуры задания задержки.

Цель изобретения - упрощение конструкции формирователя времен.чой задержки и cнижet иe за счет этого потребляемой им мощности и повышение надежности его работы,

Поставленная цель достигается тем, что в формирователе временной задержки ,для управления прерывателем, содержащем пересчетный блок, клавиатуру задания задержки, блок записи коэффициента пересчета, блок запуска, входную тину, щины запуска и установки в исходное состояние и две выходные шины, входная шина соединена с первыми входами пересчетного блока и блока записи коэффициента пересчета, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами пересчетного блока, четвертый выход которого подключен к первой выходной шине и третьему входу блока запуска, первый вы::од которого соединен с вторым входом пересчетного блокэ, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходом клавиатуры задания задержки и выходом блока записи коэффициента пересчета, пятый вход которого подключен к второму входу блока запуска и шине установки в исходное состояние, а шестой его вход - к шине запуска и первому входу блока запуска, второй выход которого сое,с1инен с еторой выходной шиной. Причем пересчотный бпок выполнен на двух счетчиках, элементе И-НЕ и сборке из .ЗОСЬКИ pe3HCTopoi3, подключенных одними выводаг-1и к соответствующим информационным входам счетчиков и к третьему, четвертому входам пересметнсгс блокс, а другими - к шине источника питания. Выход элемента И-НЕ :оединен с входог- прямого счета первого счетчика, его первый вход- с первым входом пересчетного блока, а второй, соатветственно, с пятым и с сходами предварительной установки счетчиков С. которых соединены с вторым входом пересчетного блока,.первый выход которого соединен с первым выходом перзого счетчика, выход прямого переноса которого соединен с входом прямого счэта второго счетчика, перзы:-:, второй вьходы я йь-ход прямого перенос; -соторого соединены соответственно с третьим, вторым и {етвор тым выходами пересчетного блока. Блок записи коэффицис:::та пересчеГ выполнен на J-К-триггере и D-трипере, О-ЕХО,Д которого соединен с оПщей шиной, R-, .S- и С-ЕХОды его - соответстБен,чо с пятым, шестым входами и выхпдом блока записи коэффициента пересчета, который соединен с инверсным выходом J-К-триггера, прямой выход которого соединен с его Ki, K-z, Кз-пходами, R-вход - с прямым выходом D-триггера, з его С-, J3-, J2- i JI-БХОДЫ -- соответственно с первым, втopы , третьим м четвертым оходами блока записи коэффициента пересчета. Блок запуска выполнен нз BTOpOivi D-триггера, D-вход которого соединен с общей шиной, S-, R-и С-входы -соответственно с первым, вторым и третьим входами блока запуска, а прямой и инверсный выходы - с вторым м первым выходами блока запуска, а клавиатура задания задержки выполнена на еосьми замыкающих контактных переключателях, подключенных одними выводам к выходу клЕвиатуры задзния задер.жки, вторые из которых соединены с общей шиной. Таким образом формирователь выполнен так, что перегчетиый блок всегда отрабатывает сначала только постоянную составляющую времрниой задепжки (149 импульсов запопнемгч. и

только затем еще раз отрабатывает записанную в него временную задержку, задаааемую с клавиатуры в обратном двоичном коде, Такое построение пересчетного блока м функциональное разделение блока записи коэффициента пересчета и блока запуска позволяет упростить как сам пересчетный блок, уменьшив число счетчиков до двух, так и упростить клавиатуру задания задержки, уменьшив с двенадцати до восьми число контактных переключателей, задающих нужный коэффициент пересчета. За счет всего этого удается упростить конструкцию, снизить потребляемую мощность и повысить надежность формирователя.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого формирователя; -на фиг. 2 - временная диаграмма импульсов заполнения, подаваемых на входную шину 5 формирователя; на фиг. 3 - временная диаграмма импульса усланоеки формирователя в исходное состояние при включении счетно-комплектующего устройства, подаваемого на шину 7 установки в исходное состояние; на фиг. 4 - временная диаграмма импульсов обнуления счетчиков 10 и 11 пересчетного блока 1; на фиг. 5 - временная диаграмма импульса записи коэффициента пересчета счетчиков 10 и 11 пересчетного блока 1; на фиг. 6 - временная диаграмма инвертированных импульсов запел нения, поступающих через элемент И-НЕ 13 на вход +1 счетчика 10 пересчетного блока 1;нафиг. 7 - временная диаграмма запуска формирователя по шине б запуска; на фиг. 8- временная диаграмма первого выходного сигнала сформированной временной задержки, снимаемого с первой выходной шины 8; на фиг. 9 - временная диаграмма второго выходного сигнала сформированной временной задержки, снимаемого со второй выходной шины 9.

Формирователь выполнен на микросхе-. мах, HanpviMep, серии КМ 155; применены счетчики КМ 155 ИЕ7, О-триггер КМ 155 ТМ2. универсальный J-К-триггер КМ 155 ТВ1 и один элемент 1/1-НЕ.

Формирователь временной задержки ,п,ля управления прерывателем содержит пересчетиый блок 1 г клавиатуру 2 задания, блок 3 запуска, блок 4 записи коэффициента пересчета, входную шину 5, шину 6 запуска, шину 7 установки в исходное состояние, первую выходную шину 8 и вторую выходную шину 9.

Пересчетный блок 1 состоит из двух двоичных счетчиков 10 и 11 с возможностью предварительной записи в них информации и соединенных для прямого счета: выход прямого переноса первого счетчика 10 - с входом прямого счета второго счетчика 11, сборки 12 из восьми резисторов, подключенных одними выводами к соответствующим информационным входам счетчиков 10, 11 и к третьему, четвертому входам пересчетного блока 1, а другими - к шине источника питания, и элемента И-НЕ 13, выход которого соединен с входом прямого счета первого счетчика 10, первый вход элемента 13 - с первыми входами пересчетного блока 1, блока 4 записи коэффициента пересчета и с входной шиной 5, а второй соответственно с входами предварительной установки счетчиков 10, 11, С и с пятым входом пересчетного блока 1, второй вход которого подключен к R-входам счетчиков

5 10 и 11. Причем первый выход счетчика 10 соединен с первым выходом пересчетного блока 1, первый, второй выходы счетчика 11 - соответственно с третьим и вторым выходами пересчетного блока 1, а выход прямого

0 переноса счетчика 11 - с четвертым выходом пересчетного блока 1 и с первой выходной шиной 8. Блок 4 записи коэффициента пересчета выполнен на J-К-триггера 14 и D-триггере 15, D-вход которого соединен с

5 общей шиной, R-, S- и С-входа его - соответственно с пятым, шестым входами и выходом блока 4 записи коэффициента пересчета, который подключен к инверсному выходу J-К-триггера 14 и к пятому входу

0 пересчетного блока 1. Прямой выход J-Ктриггера 14 соединен с его Ki, К, КЗ-входами, R-вход - с прямым выходом О-триггера 15, а его С-, J3-, J2- и Ji-входы - соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока 4 записи коэффициента пересчета, которые, в свою очередь, подключены соответственно к первому входу, первому, второму и третьему выходам пересчетного блока 1. Таким образом, J-входы

0 триггера 14 (в нашем частном случае) подключены к информационным выходам счетчиков 10 и 11 с весовыми коэффициентами 2, 16 и 128 (2+16+128 146). Блок 3 запуска выполнен на втором D-триггере, занимающем полкорпуса микросхемы КМ 155 ТМ2, D-вход которого соединен с аб1цей шиной, S-, R- и С-входы - соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 3 запуска, которые, в свою очередь, соответственно подключены к шине 6 запуска и к шестому входу блока 4 записи коэффициента пересчета, к шине 7 установки в исходное состояние и к пятому входу блока 4 записи коэффиц ,,-;та пересчета, и к первой выходной

5 шин - . А инверсный и прямой выходы D-триггера соответственно соединены с первым и вторым выходами блока 3 запуска, которые, в спою очередь, подключены к второму входу пересчетного блока 1 и к торой выходной шине 9. Клавиатура 2 з здямия зпдержки состоит из восьми замыкающих контактных переключателей, подключенных одними выводами к выходу клавиатуры 2 задания задержки, соединенному с третьим и четвертым входами пересчетного блока 1, а вторые выводы контактных переключателей соединены с общей шиной. На входную шину 5 формирователя поступают просчитываемые им импульсы заполнения из схемы счетно-комплектующего устройства (СКУ), временная диаграмма которых изображена на фиг. 2. Сигналы, снимаемые с двух выходных шин 8 и 9, используются в дальнейших схемах управления СКУ. Шина 7 установки в исходное состояние предназначена для установки формирователя в исходное состояние при подаче питания в схему СКУ, а шина 6 запуска - д.пя его запуска (подзчи сигнала сформированной привертки).

Формирователь работает следующим образом.

При подаче питания на схему СКУ сигналом логического О по шине 7 установки в исходное состояние (фиг. 3) формирователь устанавливается в исходное состояние. Работа пересчетного блока 1 блокирована подачей уровня логической 1 с инверсного выхода D-триггера блока 3 запуска на R-BXOды обнуления счетчиков 10 и 11 (фиг. 4). Уровнем логического О, снимаемого с прямого выхода D-триггера 15 блока 4 записи коэффициента пересчета. J-К-триггер 14 устанавливается в состояние коэффици ента пересчета, Л--К-триггер 14 устанавливается в состояние логического О, логическая 1 с инверсного выхода которого подается на С-входы предварительной записи счетчиков 10 и 11 (фиг. 5), Тем самым в них блокирована возможность записи заданного коэффициента пересчета. Заданный коэффициент пересчета устанавливается предварительно замыкающими переключателями с клавиатуры 2 задания задержки в обратном двоичном коде. Данное устройство может отрабатывать регулируемую временную задаржку для включения прерывателя в дг тапазоне от 149 до 404 (149+255 404) импульсов заполнения с дискретностью в один импульс. Причем при невключенном ни одном переключателе клавиатуры 2 задания задержки, формирователь при запуске автоматически отрабатывает временную задержку в 149 импульсов заполнения за счет подключения J-входов триггера 14 к соответствующим выходам счетчиков ТО и 11 и с первой выходной шины 8 устройства снимается 149-й импульс заполнения. Например, необходимо отработать временную задержку в 171 импульс заполнения, для этого необходимо установить коэффициент

пересчета (171-149 22) в обратном двоичном коде. т.е. включить на клавиатуре 2 задания задержки переключатели с весовыми коэффициентами 16. 4 и 2. при этом двоичный код. подаваемый на информационные входы счетчиков 5 и 6. будет иметь вид: 11101001.

Импульсы заполнения, подаваемые на входную шину 5 формирователя, показаны на фиг, 2. а инвертированные, поступающие на вход прямого счета счетчика 10 через элемент И-НЕ 13 - на фиг. 6. Для запуска формирователя на его шину б запуска подается короткий отрицательный импульс Сигнал сформированной привертки (фиг. 7), переключающий D-триггер блока 3 запуска в состояние логической 1. при этом устройство разблокируется - на D-входах обнуления счетчиков 10 и 11 появляется логический О (фиг. 4). а на R-входе триггера 14 - логическая 1. Импульсы заполнения (фиг. 2) по входной шине 5 начинают просчитываться пересчетным блоком 1. При просчете 146 импульсов заполнения (146 128+16+2) (фиг. 1) на всех трех J-входах триггера 14 устанавливаются логические 1 (. ). 147 импульс заполнения задним фронтом по тактовому С-входу триггера 14 переключит его в состояние /;ог1;ческой 1 (при этом остаются . ) (фиг. 2 и фиг. 5). А сигнал логического О. подаваемый при этом с его инверсного выхода на С-входы предварительной записи счетчиксв 10. 11 и на второй вход элемента И-НЕ 13 (фиг. о), записывает в пэресчетный блок 1 заранее заданный коэффициент пересчета с клавиатуры 2 - 22 - код 11101001. одновременно закрывая элемзнт И-НЕ 13. После прихода 147 импульса запол.чения. в общем случае. информация на входах триггера 14 может быть , . т,к. К-входы подключены к прямому выходу J-К-триггера М или . . если записали число 146 128+16+2. но Б любом случае приход 148 импульса заполнения на тактовый С-БХОД триггера 14 переключит его опять Б состояние логического О - в исходное состояние (фиг. 2. 5 и 6). На С-входзх прйд зарительной записи счетчиксЕ) 10и 11 появляется логическая 1. которая, открывая элемент И-НЕ 13. разрешает опять iipocKBT импульсов заполнения, Одновре.менно задним положительным фронто,м импульса записи D-триггер 15 устанавливается в состояние логического О. блокируя при этом по R-входу триггера 14 Еозможность записи еще раз коэффициента пересчета до окончания формирования преме,н,--1ой 32/4ержки. Отработав заданнь;й коэфф|.:цйент пересчета (просчитя;: 22

импульса заполнения), формирователь выдает на первой выходной шине 8 (171 импульс заполнения) импульсный сигнал сформированной временной задержки (фиг. 8) и {юзвращается, переключая D-трмггер блока 3 запуска в состояние логического О, в режим ожидания прихода следующей команды для его запуска. Вторая выходная шина 9 формирователя (фиг. 9) может также использоваться далее в схеме управления СКУ как второй выход формирователя.

Ток, потребляемый данной схемой формирователя, составляет 254 мА, 204 мА (два счетчика КМ 155 ИЕ7)+20 мА(КМ 155 1В1) + +30 мА (КМ 155 ТМ2) мЛ, что на 78 мА меньше тока потребления прототипом (332 мА - 254 мА 78 мА), Очевидно также и то, что надежность данного формирователя выше, т.к. в нем уменьшено с 12 до 8 как число контактных переключателей, обладагоа(их низкой надежностью, так и микросхем средней степени интеграции с 3 до 2, При этом общее число корпусов микросхем прототипа равно 5, а предлагаемого формирователя

- 4 - корпуса. Поэтому мспользовакие новых элементов: двоичных счетчиков с возможностью предварительной запис(; в них информации, D-триггера м универсального J-K-Tpvirrepa с логиков три И информационных входов выгодно отличает прадлагаемый формирователь временном задержки от указанного прототипа, т.к. значительно упрощается конструкция, уменьшается потребляемая мощность VI увеличивается надехсность устройства.

Формула изобретения Формирователь временной задержки для управления прерь1вате.пем, содержащий пересчетный блок, клавиатуру задания задержки, блок записи коэффициента пересчета, блок запуска, входную шину, шины запуска и установки в исходное состояние м две выходные шины, о т л и ч а ю ш. и и с я тем, что, с целью упрощения конструкций, повышения надежности и снижения потребляемой мощности, входная шина сойднненз с первыми входами пересчетного слока и бпока записи коэффициента пересчета, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторь,м и третьим выходами пзресчетного блока, четвертый выход которого подключен к первой выходной шине м третьему входу блока запуска, первый выход которого соединен с

вторым входом пересчетного блока, третий, четвертый и пптый аходы которого соединены соответственно с выходом клавиатуры задания задержки и выходом блока записи

коэффициента пересчета, пятый вход которого подключен к второму входу блока зппуска и шине установки в исходное состоялие, а шестой его вход - к шине запуска и первому входу блока запуска, второй выход

которого соединен с второй выходной шиной, причем пересчетньиТ блок выпол-г иНи двух счетчиках, элементе И- НЕ 4 с рке из восьми резисторов, подключенных одними выводами к соответствующим информацисиным входам счетчиков и к третьему и четвертому входам пересчетного блока, а другими к. шине источника питания, выход элемента И-НЕ соединен с входом прямого счета первого счетчика, его

первый вход - с первым входом пересчетного блока, а второй соотеетственно-с пятым и с входами предварительной установки счетчиков, R-входы которых соединены с вторым входом пересчетного блока, первый

выход которого соединен с первым выходам первого счетчика, выход прямого переноса которого соединен с входом прямого счета второго счетчика, первый, второй выходы и выход прямого переноса которого соединены соответственно с третьим, вторым и четвертым выходами пересчетного блока, блок записи коэффициента пересчета выполнен на J-К-триггере и D-триггере, D-вход которого соединен с общей шиной, R-, S, и С его

входы - соответственно с плтым и шестым входами и выходом блока записи коэффициента пересчета, который соединен с инверсным выходом J-К-триггера, прямой выход которого соединен с его K.i, К, Кз-входа ми,

Р.-вход - с прямым выходом D-триггера, а его С, J3, J2 и Ji -входы - соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым, входами блока записи коэффициента пересчета, блок запуска выполнен на D-триггере,

D-вход которого соединен с общей шиной, S, R и С-входы - соответственно с парвыгл, вторым и трсты- ходами блока запуска. а прямой и И1шерсный выходы - с вторым ,1 первым выходами блока запуска, а клзвиатура задания задержки выполнена нз восьми замыкаюш,их контактных переключателях, гюдключенных одними выводам/ к. выходу клавиатуры задания заде, .рси, вторые из которых соединены с

ииной. „r-/0uf/fc C-Ou J lijnkzLioiizz;L: f Д , i:rj -f ...4113. ..„ i -i --if:r ir ll™Lji, ,. L irni

Изобретение предназначено для использования в импульсной технике, например в полиграфических машинах и устройствах, в частности для управления механизмом прерывания сплошного газетного потока в счет- но-комплектующих устройствах СКУ, Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности и снижение потребляемой МОШ1НОСТИ. Фсрмироватепь временной задержки для управления прерывания содержит пересчетный блок 1. клавиатуру 2 задания задержки, блок 3 запуска, блок 4 ззляси козффициеига пересчета, входную шину 5, шину 6 запуска, шину 7 установки в исходное состояние, первую и вторую выходную шины 8 и &. 9 ил. ^'Лf2!^1!SПfr^fe^fe-^^larpr^Zl'. ^r-j7.