Преобразователь "КОД-ШИМ Советский патент 1983 года по МПК H03K13/20 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕШЬ КОД-ШИМ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться в цифровых системам управления. .

По основному авт.св. 354561 известен преобразователькод-ШИМ, содержащий регистр со знаковым if ЧКСловым разрядами, выходы которого связан с ячейками счетчика, генератор импульсов, выход которого подключен ко входу счетчика, выход которого соединен с первыми входами основного и дополнительного триггеров и с входом Останов генератора импульсов , причем выход зн51Кового -разря-, да регистра соединен с первым входом первого элемента И непос эёдСТвённо и через элемент НЕ с первым входом второго элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с вторыми входами элементов И и с входом Пуск генератора импульсов, а входы элемента ИЛИ соединены с выхсэдами числовых разрядов регистра, кбторые через элементы НЕ подключены к.соответствующимйчейкам счетчика, выходы элементов И соединены с вторыми входами основ ного и дополнительного триггеров .

Известное устройство позволяет преобразовать знакопеременный двоичный код в сигнал вида ШИМ. которым можно управлять исполнительными ojJганами непрерывного типа. Однако известное устройство не позволяет преобразовать двоичный код в число импульсов, и следовательно, нельзя осуществить управление исполнитель10ными органами дискретного типа, например, многообмоточными шагозвыми моторами.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устрой15ства.

Указанная цель достигается тем, что в преобразова;гель код-ШИМ, содержащий регистр Ъо знаковым и числовым разрядами, выходы которого

20 связаны с ячейками счетчика, генератор импульсов, выход которого подключен ко входу счетчика, выход которого- соединен с первыми входами основного и дополнительного-тригге25ров и с входом Останов генерато- ра импульсов, выход знакового разряда регистра соединен с первым входом первого элемента И непосредственно и через элемент НЕ с первым входом

30 второго элемента И, выход элемента,ИЛИ соединен со вторыми входами элементов И и с входом Пуск генератора импульсов, а входы элемента ИЛИ соединены с выходами числовы разрядов регистра, которые через эл менты НЕ подключены к соответствующим ячейкам счетчика, выходы элемен тов И соединены с вторыми входами основного и дополнительного триггеров введены два D-триггера и два элемен .та 2 И-ИЛИ, причем выход основного триггера соединен с первыми входами элементов 2 И-ИЛИ, выход вспомогательного триггера соединен с четве тыми входами элементов 2И-ИЛИ, второй и третий входы первого элемента 2И-ИЛИ подключены соответственно к инверсному и прямому выходам второго D-триггера, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента 2И-ИЛИ, второй и третий входы которого подключены соответственно к прямому и инверсному выходом первого О-триггера, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента 2 И-ИЛИ, управляющие входы D-триггеров соединены с выходом згенератора импульсов, выходы D-триггеров подключены к выхо ным шинам. На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого преобразователя; на фиг,2 - временные диаграммы работы преобразователя. Преобразователь содержит регистр элементы НЕ 2-11, счетчик 12, элементы И 13 и 14, генератор 15 импульсов, триггеры 16-17, элемент ИЛИ 18, элементы 2 И-ИЛИ 19 и 20, D-триггеры 21 и 22, шины 23-26. В преобразователе выходы числовых разрядов регистра 1 подключены к вхо дам элемента ИЛИ 18 непосредственно и через элементы НЕ 2-10 к входам счетчика 12, младший разряд которого соединен с выходом генератора 15 импульсов, а выход старшего разряда подключен к входу Останов генерато ра 15 импульсов и к вторым входам триггеров 16 и 17, первые входы кото рых .соединены с выходами элементов И 13 и 14, первый вход элемента И 14 соединен с выходом знакового разряда регистра 1 непосредственно, а первый вход элемента И 13 соединен с выходом знакового разряда регистра 1 через элемент НЕ 11, выход элемента ИЛИ 18 соединен с вторыми вхо дами элементов И 13 и 14 и с, входом Пуск генератора 15 импульсов.С три геров 16 и 17 снимается сигнал вида ШИМ. Выход триггера 17 соединен с первыми входами элементов 2 И-ИЛИ 19 и 20. выход триггера 16 соединен с четвертыми входами элемента 2 И-ИЛИ 19 и 20, второй и третий вхо ды элемента 2 И-ИЛИ 19 подключены к инверсному и прямому выходам D-три гера 22, информационный вход которог:о соединен с выходом элемента 2 И-ИЛИ 20, второй и третий входы которого подключены к прямому и инверсному выходам О-триггера 2,информационный вход которого соеди-нен с выходом элемента 2И-ИЛИ 19, управляющйе входы D-триггеров соединены с выходом генератора импульсов 15, выходы О-триггеров подключены к выходным шинам 23-26. - Для обеспечения нормальной работы четырехобмоточного шагового мотора на выходе преобразователя должна быть создана последовательность сигналов согласно тзременной диаграммы (фиг. 2), цде тактовые импульсы, поступающие на управляющие входы О-триггеров 21 и 22 с выхода генератора 15 импульсов , Цццц,, - сигналы с выходов триггера 16 и 17 основного преобразователя, и fUpUiUy сигналы, поступающие с выходов D-триггеров 21 и 22 на выходные шины 23-26 соответственно на первую, вторую, третью и четвертую обмотки четырехобмоточного шагового мотора. Причем одновременно должны быть сигналы на запитку двух обмоток четырехобмоточного шагового мотора, а также выполняется следующий порядок чередования сигналов за запитку обмоток : 4.U,,U,,,,,,,U,,-.MT.A. «ли JbJu 4« 44- n.,.U,,- ит.д. в зависимости от знака преобразуемого кода; Преобразователь работает следующим образой. Обратный код преобразуемого числа с регистра 1 записывается на счетчик 12 через элементы НЕ 2-10. Прямой код преобразуемого числа с регистра 1 поступает на входы элемента ИЛИ 18. Если в мантиссе преобразуемого числа хотя бы в одном разряде содержится 1, то срабатывает элемент ИЛИ 18 и своим выходным сигналом запускает генератор 15 импульсов, а также дает разрешение на срабатывании элементов И 13 и 14. В зависимости от состояния знакового разряда регистра 1 срабатывают либо элемент И 13, либо элемент И 14 и соответствующий триггер 16 и 17, формирующий начало временного 1датервала +. ШИМ. Импульсы с генератора 15 импульсов поступают на счетчик 12 и на управляющие входы D-гтриггеров 21 и 22. Далее для определенности продолжим рассматривать работу преобразователя для случая отрицательного знака преобразуемого кода. Допустим также, что по окончании предьадущего цикла преобразования оба D-триггера 21 и 22 установятся в нулевое состояние. Это означает, что сформированы сигналы и, и Uj) для запитки первой и второй обмоток четырехрбмоточного шагового мотора. Сигналом начала временного интервал ШИМ подготовлены к открьатию вторые группы входов элементов 2И-ИЛИ 19 и 20. Так как на инверсном выходе D-триггера 21 находится сигнал 1, то срабатывает элемент 2 И-ИЛИ 20 и с его выхода на информационный вход D-триггера 22 постуЭлемент 2 И-ИЛИ 19

пает сигнал

хода D-триггера 22. и,поэтому, на информационный вход О-триггера 21 поступает сигнал О с выхода элемента 2 И-ИЛИ 19. С приходом первого тактового импульса от генера- тор.а 15 импульсов иа управляющие входы D-триггеров 21 и 22 состояние D-триггера 21 не изменится, а D-триггер 22 изменит свое состорние; на его прямом выходе появится и сигнал 1, а на инверсном - сигнал О. Это означает, что сформировался сигнал U| и кончил Формироваться сигнал UK . Сигналом 1 с прямого выхода О-триггера 22 откроется элемент 2 И-ИЛИ 19 и с его вы-, хода на информационный вход В-три гера 21 поступит сигнал 1. С приходом второго тактового импульса на управляющие входы D-триггеров 21 и 22 состояние D-триггера 22 не изменится, а D-триггер 21 изменит .. свое состояние; на его прямом выходе появится сигнал 1, а на инверсном - сигнал О.

Это означает, что сформировался сигнсш Um и кончил формироваться сигнс1л и . Сигнал О с инверсного выхода D-триггера 21 закроет элемент 2 И-ИЛИ 20 и с его выхода на информационный вход О-триггера 22 поступит сигнал О. С приходом тречагьего тактового импульса D-триггёра 21 не изменит своего состояния, а D-триггер 22 изменит: на его прямом выходе появится сигнал О, а на инверсном - сигнал 1. Это означает что сформировался сигнал Uu и кончил формироваться сигнал Uiv . Сигналом О с прямого выхода D-триггвра 22 закроется элемент 2 И-ИЛИ 19 и с его выхода на информационный вход D-триггера 21 поступит сигнал О. С приходом четвертого тактового импульса D-триггер 22 не изменит своего состояния, а D-триггер 21 изменит:на его прямом выходе появится сигнал О, а на инверсном - сигнал 1. Это означает, что сформировался сигнал U| и кончил формироваться сигнал 0)11. Сигналом 1 с

инверсного выхода D-триггера 21 откроется элемент 2 И-ИЛИ 20 и с его выхода на информационный вход D-триггера 22 поступит сигнал 1. С приходом последующих тактовых импульсов 5 цикл формирования сигналов U, , U,,, Ufli, и ,у повторяется аналогичным образом.

В рассмотренном случае осуществляется следующее чередование сигна10 лов на запитку обмоток четырехобмотрчного шагового мотора:

и„и„-и„и,,и,,„и,„- .

i4

j Если преобразуемый код имеет положительный знак, то сигналом начала временного интервала ШИМ под готавливаются к открытию периле группы входов элементов 2 И-ИЛИ 19 и 20

20 и с приходом тактовых импульсов формируются сигналы на запитку обмоток четЕлрехобмоточного шагового мотора в следующей посл едовательности:

Ц,и,,,,,и,.А.

25

По сигналу переполнения счетчика 12 триггеры 16 и 17 возвращаются в нулевое состояние и тем самым фор30 мируется конец временного интервала ШИМ. Импульсом переполнения счетчика 12 останавливается генератор 15 импульсов и прекращается подача тактовых импульсов на счетчик 12 и

35 на управляющие входы D-триггеров 21 и 22. На этом заканчивается цикл преобразования. Количество импульсов, поступивших на вход счетчика 12 равно количеству тактовых импульсов,

40 поступивших на управляющие входы

1)-триггеров 21 и 22/и следовательно, количеству чередований пар сигналов на запитку обмоток четырехобмоточного шагового мотора.

45 Применение предлагаемого устройства позволяет осуществить преобразование знакопеременных параллельных двоичных кодоЬ не только в сигналы вида ШИМ, но и в сигналы для запитки обмоток четырехобмоточных Шаговых

50 моторов, расширить область применения основного преобразователя код-ШИМ, для того чтобы реализовать управление как непрерывными, так и шаговыми двигателями.

Формула изобретения

Преобразователь код-ШИМ по авт.

60 св. 354561, отличаю щ- и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в негЬ введены два D-триггера и два 2 . причем выход основно65 го триггера соединен с первыми входами элементов 2 И-ИЛИ, выход вспомогательного триггера соединен с четвертыми входами элементов 2 И-ИЛИ, второй и третий входы первого элемента 2 И-ИЛИ подключены соответственно к инверсному и прямому выходам втоpoto D-триггера. информационный вход которого соединен с выходом второго элемента 2 И-ИЛИ, второй и третий

входы которого подключены соответственно к прямому и инверсному выходам первого D-триггера, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента 2 И-ИЛИ, управляющие входы D-триггеров соединены с выходом генератора импульсов , выходил В-триггерюв подключены к выходным шинам.

Огн

1

f UllfH

-и

OfltM

Ui

Ош