Формирователь временной задержки для управления прерывателем
Изобретение предназначено для использования в импульсной технике, например в полиграфических машинах и устройствах, в частности для управления механизмом прерывания сплошного газетного потока в счетно-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.
СОВХОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я} !- 03 К 5/156, 5/ОО
ГОСУДАРСТВЕН-ОЕ ПАТЕНТНОЕ
BE qOMCTBO СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
73/391 fd Q; gZ (21) 4836417/21 (22) 07.06.90 (46) 07.12.92. Бюл. М 45 (75) 8. H. Яковлев (56) 1. Формирователь временных задержек. Схема, электрическая принципиальная 2m3.425.011 33, Министерство связи
СССР. Специальное проектно-конструкторское бюро. Харьковский филиал, r.
Харьков, 1983 г.
2. Формирователь временных задержек
Ф В В вЂ” 1. Схема электрическая принципиал ьная 2m3.425.019 33. Министерство связи
СССР. Специальное проектно-конструкторское бюро. Харьковский филиал, г. Харьков, 1987 r. (прототип).
Ф ф
„„5U,, 17801б2 А1 (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННОЙ ЗАДЕРЖКИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕРЫВАТЕРЕМ (57) Изобретение предназначено для использования в импульсной технике, например в полиграфических машинах и устройствах, в частности для управления механизмом прерывания сплошного газетного потока в счетно-комплектующих устройствах СКУ, Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение надежности и снижение потребляемой мощности. Формирователь временной задержки для управления прерывания содержит пересчетный блок 1, клавиатуру 2 задания задержки, блок 3 запуска, блок 4 записи козффицие та пересчета. входную шину 5, шину 6 запуска, шину 7 усановки в исходное состояние, первую и вторую выходную шины 8 и 9. 9 ил.
1780162
Изобретение предназначено для исполь30BB!tvTI в полиграфических машинах и устройствах, в частности для управления механизмом прерывания сплошного газетного патока в счетно-комплекту!ощих устройствах СКУ.
Известен формирователь временной задержки для управления механизмом преРЫВВТЕЛЯ, ВЫПОЛНЕННЫЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ микросхем серии КМ155. Основным недостаткам данного формирователя является большое количество микросхем, большая потребл>18г4ая мощность и наличие большого числа контактных переключателей клавиатуры для установки его коэффициента пересчета, что особенно резко снижает наде>кность всего устройства.
Из известных формирователей наиболее близким по технической су!цности к заянг!яемому устройству является выбранный В качестве прототипа формировагель
Bp8F48f4 Hbtx 33QQp>f(8K Ф БЗ вЂ” 1. ЭтО устройство формирует регулируемую временную задержку в диапазоне. ат 150 да 350 импульсон заполнения с дискретностью в один импульс, Конкретная величина эадер>кки задается с клавиатуры контактными переключателями вручную в двоична-десятичном коде, Импульсь, заполнения г!оступают в формирователь из сх8 4ы машины, Формирователь выполнен на микросхемах серии KM 155 и содержит пересчетный блок, клавиатуру задания задержки, блок запуска и записи козффициенTB nepec lcTB. Пересчетный блок састсит из
Tj)Qx десятичных счетчикоВ на микрОсх8мах КМ 155 IEG, соединенных для обратного счета, с токам потребления 102 мА каждый додвадд!Ощий поеqв"„.014TQftbtto записывать B lltlx IIQобхадимый коэффицие!!т пересчета, четырех элеме!Став И-I IF м!Икоосхем КМ 155 ЛАЗ с таком патребле-!! )от + !йот 22 + 8
1!ия -- — --- — — — =--15 мА) 15мА и
2 2 сборки реэистооов, состоящей из двенадцати cof1poTLIBJ)QII!414, подкл>аченных одними
Выводами к источнику питания формирователя, а Bторblìè к соотBåòñòâótoтим инфармацианtlûì входам счетчиков, Причем выход обратного переноса третьего счетчиКа СОВДI4IIQH С Пе )вь!м ВХОДОМ flQpBOIО эЛ8мента И-НЕ, на второй Вход кoTOpofo пада1отс.1 импульсы заполнения. Выход первого зле 48!1Та И-НЕ подкл!Очен к обоим входам Второго элемента И вЂ” НЕ, соединенН01г> f:«f. I4!IBQpTop, а нь1хад ега подан на
B(op обратного счета пеpB010 счет гика пересчеTI!011 схемы. I(лавиат> pэ задf)ния Задер>кки состоит иэ набора двенадцати
)!
"15 размыкающих контактных переключателей (на схеме прототипа не показаны, т.к. вынесены с печатной платы формирователя), подключенных одними Bb!âîäBI411 к соответству ощим информационным входам счет и,кОВ, Вторые из которых соединены с нулевой шиной источника питания. Клавиатура дает возмо>кность предварительно осуществлять запись в счетчики необходимого числа (коэффициента пересчета) в двоична-десятичном коде н пределах емкости счетчик подачей соответствующих логических сигналов: 0 или 1 на их инфарг41ционные входы. Блок запуска и записи коэффициента пересчета представляет собой
R S òðèããåð, построенный на двух трехвходовых элемен ах И-НЕ микросхемы
КМ 155 ЛА4 с токам потребления 11 мА (4 + " = 1О 5+ 6 — 11 А) П о 1
2 2 — 11 мА, Причем на S-вход даннага триггера подается сигнал запуска формирователя — "Сигнал сформированной принертки", первый R-вход триггера используется для приема команды
"Установка нуля" при подаче питания в счетНо-комплекту!ащее устройство, а втарои R
Вход — команды "Задер>кка отключения прерывателя" для возврата формирователя в исходное состояние, прямой выход R Sтриггера соединен с -Входом предьарительной записи всех счетчикоь и с ьходами
rj)Q rb8i о элемента И вЂ” I-IE, Bvnto«8! If!Of.О как инвертор, а инверсный выход Р-3-триггера
-- с первым Входам чегвертого Bnемента И—
НЕ, второй вход ксторага cBB3а,l с Выходом абратнога переноса трет!.ега с-!етчика, Такое построение схемы фар!яирова)еля испсльэует для дальнейшего уflравлания механи3I40F4 преpûÂBòQ)lÿ Tри ВыхОдных сигнаг!а: гыход обратного пере.!Оса третьего сче гчика и BblxÎды Tратьега и чет Г QpTOI элементов И-Нс"-.. Необходимая величина
B Qf4QHHol1 заг еажки для Вк)1!Оче ния IQxB низка пpQpbl!1ателя задается и редвар;!тель-! о перед началам рабаты устройства с клавиатуры ее задания. Пр!4хадг!!Дий логический сигнаг! Ila включение прерынателя-"Сигнал сформированной f)pttf)QIITKtrl — перекл очает R — S-трипер В сосгая ие лсгическай "1, запуская тем самьн4 . !Врес«етный блок. НаабхаДимый каэффициеli I IQI QñBQòB деся- Нных с !етчикан, ог!реде)!>!>ащиЙ ВелиЧ IH>) )88!48llilOй заДВР>ККИ BКГ!Ю !ЕНИЯ П08 рыва .я, записывается В счетчики ранее и p)и па),аче питания на сxе!4у и Г, р>1 Г аатвет
СтВЕНIIO УСтаНОГ,QHIILIX «QjcQtt)IIO". ГЕЛЯХ клавиатуры задания 33.18p;ки. С !ет,::ки на ltiItB IoT и !) Осч иты ВВ1 ь 11I I I l уг! г:". ы зй Гл I I ñ ния, О! !)Вбатывая 3>1,,а!IFIL 1 к, ;, .<",!! >3!! !
Г) пересчета, по досгижании которого выдается сигнал логического "0", управляющий включением прерывателл и эапирагощий вход пересчетного блока. Через некоторое время по логической команде "Задержка отключения прерывателя" К-S-триггер вновь переклгочается в состояние, разблокирующее пересчетный блок и осуществлягощее вновь запись ранее заданного коэффициента пересчета. Формирователь опять готов к отработке необходимой временной задержкг, Недостатки прототипа: формирователь характеризуется повышенной сложностью из-за применения в его пересчетном блоке трех десятичных счетчиков на микросхема>-: 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
ИЕб и тока потребления микросхем KM 155
ЛАЗ и КМ 155 ЛА4: 102 х 3 + 11 + 15=332
МА, Клавиатура задания задержки формирователя содержит двенадцать контактных переключателей для установки его коэффициента пересчета. Такое большое число контактных переключателей ведет к особенно резкому снижению надежности всего формирователя. Очевидно, что Все это вместе взятое приводит к повышенному потреблению мощности устройством, удорожанию формирователя, снижения его надежности как из-за увеличенного числа микросхем средней степени интеграции, так и из-за повышенной сложности клавиатуры задания задержки.
Цел ь изобретен ия — упрощение конструкции формирователя временчой задержки и снижение за счет этого потребляемой им мощности и повышение надежности его работы.
Поставленная цель достигается тем, чго
В формирователе Временной задержки длл управленил прерывателем, содержащем пересчетный блок, клавиатуру задания задержки, блок записи коэффициента пересчета, блок запуска, входную шину, шины 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 соответс-венно с первым, вторым и третьим выходами пересчетного блока, четвертый выход которого подключен к первой выходной шина и третьему Входу блока за5
2 (:! . Ф ., .Э
55 пуска, первый вь,.,од которого соединен с
Вторым входом пересчетного блока. третий. четвертый и пятый входы которого соединень соответственно с выходом клавиатуры задания задержки и выходом блока записи коэффициента пересчета, пятый вход которого подключен к второму входу блока запуска и шине установки B исходное состояние, а шестой его Вход — к шине запуска и первом!f Входу блока запуска, BTo poA Вь,хсд которого соецинен с второй выходной шиной.
Причем пересчатньгй Глох выполнен на двух счетчиках, элементе И-НЕ и сборке .гз зо г.ми резисторов, подключенных cäними выводами к соответствующим информационным входам счетчиков и к третьему, четвертому входам пересчетного блока, а другггми — к шин!! Исто!гнггка питания. Выход элемента И-НГ оединен с Входом прямого счета первого с гетчика. его пеовый Вход — с —,ервым входом -.!ересчетного блока, а второй, соответственно, с пятым и с Входами предварительной установки счетчиков С. RВходы которых соединены с Вторым входом пересчетного блока, первый выход которого соединен с первь:м выходом первого снет.,,ка, выход прямого переноса которого соединен с входом прямо о счета Второго счетчика, первы:":. .Орой вьходь, и Вь.ход прямого перенос-. :с)торого соединены соответственно с ц.етьггм, вторым и четвоf. тыг!! Вь)ходгамгг пересчетног о блока. Б lо" записи коэффици;.:.Та перасчег вь;полнен гга J- !. триггеров и В rpvrrPpe, D-Bxuq которого соединен с О".щей шиной. Р-, S- и С-сходы его соответстBBHHO с Г!ятым, шестым входами и Вых Ä»oм блока записи коэффициента пересчета, который соединен с НВерсным Выходом .1 К тргг! гера, прямой Выход которого соединен с его Кг, Кз, Кз-входами, R-вход — с прямым Выходом D -триггера, а
его С-, .! з-, . 2- И,3 i-входы — соответственно с пepBLIM Вторым, тре) ьим v четВертым Входами блока эаг!исгг коэг. фициента перес IåTd. Блок запуска Выг)ол!нен на Второ::г
D-триггера, D-вход которого соединен с общей шиной, S-. R- и С-входы — соответст;eHНо с первым, вторым и третьим Вхоцами блока запуска, ;: прямой и инверсный Выходы — с вторым и первым выходами блока запуска, а клави-.-. ура задания задержки выполнена на Восьми замыкагощих контактHL х переключагpлях, Ггодкл!Оченных
Одними выводами к Bûõoäó клBBI.àòópbl задания задерж,.и, вторые из которых соединень! с общ,:.й В:.иг!Ой. Таким образом формирователь выполнен так, что пересчатный блок всегда отрабатывает сначала только постоянную ссставляющую временной задеожки (149 импульсов заполнен. 1. !
1780162
30
40 только затем еще раз отрабатывает записан ну1о в него временную задержку, задаваемую с клавиатуры в ооратном двоичном коде, Такое построение пересчетного блока и 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 >иг, 2 — временная диаграмма импульсов заполнения, подаваемых на входну о шину
5 формирователя; нэ фиг, 3 — временная диаграмма импульса установки формирователя в исходное состояние при вкл1очении 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 заполнения, поступающих через элемент И вЂ” НЕ 13 на вход
"+1" счетчика 10 пересчетного блока 1;на фиг.
7 — временная диаграмма запуска формирователя по шине 6 запуска; на фиг. 8 — временнач диаграмма первого выходного сигнала сформированной временной задержки, снимаемого с первой выходной шины 8; на фиг.
9 — временная диагра 1t tа второго выходного сигнала сформированной ьремен ной задер>кки, снимаемого со второй выходной шины 9.
Формирователь выполнен на микросхемах, например, серии KM 155; применены счет1ики КМ 155 ИЕ7, D-триггер KM 155
ТМ2, универсальный .1-К-трлггер KM 155
ТВ1 и один элемент И-НЕ.
Формирователь временной задержки для управления прерывателем содержит пеаесчетный блок 1, 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 двоvl tUx cчетчикав 10 и 1 1 с B03t40>t 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 подкл1очен к К-входам счетчиков 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 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, 0-вход которого соединен с общей шиной, R-, S- и С-входа его — соответственно с пятым, шестым входами и выходам блока 4 записи коэффициента пересчета, который подключен к инверсному выходу J— - К-триггера 14 и к пятому входу пересчетного блока 1. Прямой выход J — Ктриггера 14 соединен с его К1, K, KB-входами, H-вход — с прямым выходом 0-триггера 15, а его С-, >з-, J2- и J1-входы — соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока 4 записи коэффициента пересчета, которые, в свою очередь, подкл очены соответственно к первому входу, первому, второму и третьему выходам пересчетного блока 1. Таким образо „J-входы триггера 14 (в нашем частном случае) подключены к информационным выходам счетчиков 10 и 11 с весовыми коэффициентамл "2", "16" и "128" (2+16+128=146). Блок 3 запуска Bt tttoлнен на втором D-триггере, занимающем полкорпуса микросхемы КМ 155 ТМ2, D-вход которого соединен с общей шинай, S-, R- и С-входы — соответственна 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 козффиа ..-:та пересчета, и к первой выходной шин - . А инверсный и прямой выходы D-триггера соответственно соединены с первым и вторым выходами блока 3 запуска, которые, в cBoIo очередь, подключены к второму входу пересчетнаго блока 1 и к в орай выходной шине 9, Клавиа;ура 2 зэдчнн1я задор:кги са! 780162 10 стоит из восьми замыкгпощих 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-ком плектующего 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 состсяние при подаче питания в схему СКУ, э шина 6 запуска — для его запуска (подачи сигнала "сформированной привертки"). Формирователь работает следующим образом. При подаче питания на схему СКУ сигналом логического "0" 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 HB R-Входы обнуления счетчиков 10 и 11 (фиг. 4). Уровнем логического "0", снимаемого с прямого выхода D-триггера 15 блока 4 записи коэффициента пересчета, J — К-триггер 14 устанавливается в состояние коэффициента пересчета, J-К-триггер 14 устанавливается в состояние логического "0", логическая "1" с инверсного выхода которого подается на С-входы предварительной записи счет1иков 10 и 11 (фиг. 5), Тел1 самым в них блокирована возможность записи заданного коэффициентэ пересчета. Заданный коэффициент пересчета устанавливается предварительно замыкающими переключателями с клавиатуры 2 задания задержки в обратном двоичном коде. Данное устройство может отрабатывать регулируемую временную задержку для включения прерывателя в диапазоне 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 загуске автоматически отрабатывает временную задержку в 149 импульсов заполнения за счет подключения J-входов триггера 14 к соответствующим выходам счетчиков 10 и 11 и с первой выходной шины 8 устройства снимается 149-й импульс заполнения. Например, необходимо отработать временну о задержку в 171 имгульс заполнения, для этого необходимо установить коэффициент 10 5 55 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 вЂ” НЕ 13 — на фиг. 6. Для запуска формирователя на ега шину 6 запуска подается короткий отрицательный импульс— "Сигнал. сформированной привертки" (фиг. 7), переключающий D-триггер блока 3 запуска в состояние логической "1", при этом устройство разблокируется — íà D-входах обнуления счетчиков 10 и 11 появляется логический "0" (фиг. 4), а нэ К-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) (ф. г. 1) на всех трех J-входах триггера 14 устанавливаются логические "1" (.1=-1, К=-0). "1 "7 импульс заполнения задним ф рантом по тактовому С-входу триггера 14 переключит его в состояние ! агиsecKой "1" (op ToM остаются S=-1, K-О) (фиг. 2 и фиг. 5). А сигнал логического "0", подаваемый при этом с его инверсного выхода на С-входы предварительной записи счет иков 10, 11 и на второй вход элемента И вЂ” HF 13 (ф»r. Й), записывает в пересчетный олок " з ;ðàíåå заданный коэффициент пересчеra с клавиатуры 2 — "22" — код "11101001", одновременно закрывая элемент K-НЕ 13, После прихсда "147" импульса заполнения, в общем случае, информация на входах триггера 14 может быть J=O, К=1, т,к. K-входы подключены к прямому выходу J — К-триггера ",4 или К=1, J--1, если записали число 146=128+16+2. но в люоам слу ае приход "148" импульса заполнения ча тактовый С-вход триггера 14 перекгчачит ега оггять в состояние логическага "0" — в исходное состояние (фиг. 2, 5 и 6). Нэ С-входах г,редварительной записи счетчиков 10 и 11 появляется логическая 1", которая, открь вэч элемент И вЂ” НЕ 13, разрешает агчть прас:ет импульсов заполнения, Одновременна задним положительным ,;poíTàì импульса записи D-триггер 15 устанавливается в состояние логического 0", блокир. я - и этакая,o R-Входу триггера 14 воз", :ол .ность записи еще раз коэффициента пер.с QiB да Qt 17801 б2 лмпульса заполнения), формирователь выдает на первой выходной шине 8 ("171" импульс заполнения) импульсный сигнал сформированной временной задержки (фиг. 8) и возвращается, переключая D-триггер 5 блока 3 запуска в состояние логического "0", в режим ожидания прихода следующей команды для его запуска. Вторая выходная шина 9 формирователя (фиг, 9) может также использоваться далее в схеме управления 10 CKY как второй выход формирователя. Ток, потребляемый данной схемой формирователя, составляет 254 мА, 204 мА (два счетчика KM 155 ИЕ7) +20 мА (KM 155 181) + +30 мА (KM 155 TM2)=-254 мА, что на 78 мА 15 меньше тока потребления прототипом (332
