Таймер

 

Изобретение относительно к автоматике и импульсной технике Сущность изобретения состоит в том, что таймер содержит первую 1, вторую 2 и третью 3 входные ииины, дешифратор 4, блок 5 развязки, блок 6 временных интервалов, первую 7 и вторую 8 группы выходов, контрольный выход 9. Блок 5 развязки содержит шесть диодов 10 - 15, конденсатор 16 Катоды диодов 10,12.14 объединены и соединены с первым выходом блока 5 развязки Аноды диодов 11,13,15 объединены и соединены с вторым выходом блока 5 развязки Конденсатор 16 включен между первым и вторым выходами блока 5 развязки Анод диода 10 соединен с катодом диода 11 и является первым входом блока 5 развязки Анод диода 12 соединен с катодом диода 13 и является вторым входом блока 5 развязки. Анод диода 14 соединен с катодом диода 15 и язляесся третьим входом блока 5 развязки 1 ЯП ф-ЛЫ 1 Mil

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5025179/21 (22) 03.0292 (46) 30.1193 Бюл. Мя 43-44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский инсти— тут эхспериментальной физики (72) Шишкин Г.И.. Дикарев ИИ (73) Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (54) TAAMEP (57) Изобретение относительно к автоматике и импульсной технике. Сущность изобретения состоит в том, что таймер содержит первую 1, вторую 2 и третью Э входные шины, дешифратор 4, блок 5 развязки, блок 6 временных интервалов, первую 7 и (1 ) RU (1Ц 2ОО4ОИ С1 (51) 5 G04G Ы 60 Я(13 К17 28 вторую 8 группы выходов, контрольный выход 9.

Блок 5 развязки содержи шесть диодов 10 — 15, конденсатор 1б. Катоды диодов 10, 12. 14 объединены и соединены с первым выходом блока 5 развязки. Аноды диодов 11, 13, 15 обьединены и сое— динены с вторым выходом блока 5 развязки. Конденсатор 16 включен между первым и вторым выходами блока 5 развязки. Анод диода 10 соединен с катодом диода 11 и является первым входом блока 5 развязки. Анод диода 12 соединен с катодом диода 13 и является вторым входом блока 5 развязки. Анод диода 14 - îå,ä èíåí с катодом,диода 15 и является третьим ьхсдом блока 5 развязки.

1зл. ф — лы,1 ив

2004011

Изобретение относится к автоматике и импульсной технике и используется для формирования одного или нескольких временных интервалов, величина которых задается последовательным импульсным кодом по шинам управления.

Известен многоканальный таймер (1), содержащий блок установки канала записи, блок набора временных интервалов, блок управления, блок временнь1х интервалов, содержащий генератор, два запоминающих устройства, два счетчика импульсов, два дешифратора, два индикатора. Группа входов блока управления связана с соответствующими выходами блока набора временных интервалов, группа выходов блока управления связана с соответствующими входами блока временных интервалов, Таймер позволяет записывать 8 память информацию о нескольких временных интервалах и производить отработку любого из них. Выбор кода временного интервала и канала записи и отработки осуществляется с помощью встроенных блоков, содержащих элементы коммутации (блок установки канала записи, блок набора временных интервалов), Контроль заданного временного интервала осуществляется при его записи в счетчики, информация отображается с помощью индикаторов, Вследствие того, что элементы коммутации и индикации входят в состав таймера, предполагается, что в процессе эксплуатации аппаратуры, в состав которой входит данный таймер, оператор имеет доступ к указанным элементам, В ряде случаев это неудобно или даже невозможно, например, когда таймер расположен в труднодоступных частях конструкции или в объектах, представляющих опасность для здоровья человека, или в малогабаритных движущихся обьектах, Дистанционное задание временных интервалов и дистанционный контроль таймера-аналога требуют большого количества длинных линий связи, что на практике неприемлемо.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является программное реле времени (ПРВ) j2), содержащее входные шины, блок управления, блок временных интервалов, блок ввода программы; блок управления содержит триггер управления и адресный коммутатор, Блок временных интервалов содержит хронизатор, ключ тактовых импульсов, счетчик импульсов, ОЗУ, импульсные усилители. Входы управления блока временных интервалов соединены с соответствующими выходами блока управления, входы которого соединены с соответствующими входными шинами, Выходы блока ввода программ соединены с соответствующими входами блока временных интервалов, ПРВ позволяет запоминать коды временных интервалов, задаваемые дистанционно, например по длинной линии связи, Отработка временных интервалов осуществляется по жесткой программе. задаваемой адресным коммутатором, изменение которой в процессе функционирования. таймера не предусмотрено, В результате

10 функциональные возможности ПРВ ограничены.

Основными техническими результатами, достигаемыми при использовании заявляемого таймера, являются широкие

15 функциональные возможности, заключающиеся в способности функционирования устройства по произвольной оперативно-изменяемой программе, задаваемой дистанционно цифровым кодом, а

20 также в использовании сравнительно большого числа (2 ) сигналов для управления блоком временных интервалов при относительно небольшом числе (N) входных шин таймера; возможность запитки схемы таймера ат сигналов управления, вследствие этого отсутствие необходимости организации двух отдельных линий связи для питания таймера; сокращение количества оборудования в составе таймера за счет исключения из блока управления адресного коммутатора, а также за счет исключения блока ввода программ и исключения из блока временных интервалов запоминающих устройств (03У), Укаэанные технические результаты достигаются тем, чта в таймер {ПРВ), содержащий и входных шин, блок управления, блок временных интервалов, входы управления которого соединены с соответствующими выходами блока управления, входы которого соединены с соответствующими входными шинами, введен и-вхадовай блок развязки, каждый из входов которого соеди. нен с одной из входных шин, а выходы являются шинами питания элементов блока управления и блока временных интервалов, Блок управления выполнен в видедешифратора, входы которого являются соответствующими входами блока управления. а

50 выходы — соответствующими выходами блока управления. Блок развязки содержит конденсатор, 2 N диодов, образующих N цепей, в каждой из которых два диода соединены последовательно и согласно, причем точки а5 соединения диодов являются входами блока развязки, выходы цепей, связанные с -катодами диодов, объединены и подключены к одному из выходов блока развязки, выходы цепей, связанные с анодами диодов, объединены и подключены к другому выходу

2004011 нонки делителя 18, счетчиков 19, 20 и с пер25 вым входом начальной установки счетчика

30 мента ИЛИ 23, с первым входом элемента, ИЛИ 24 и с первым входом управления схемы 22. Четвертый вход блока 6 соединен с

40 блока развязки, конденсатор включен между выходами блока развязки.

Указанная совокупность признаков позволяет расширить функциональные воэмох<ности, заключающиеся в функционировании по произвольной оперативно изменяемой программе и использовании сравнительно большого числа (2в1) сигналов для управления блоком временных интервалов при относительно небольшом числе (N) входных шин эа счет использования в качестве блока управления

N-входо ваго двоичного дешифратора и в качестве входных сигналов управления таймером N-разрядного двоичного кода с .учетом соответствующей органиэации блока временных интервалов; сократить количество оборудования в составе таймера за счет организации адресной коммутации блока временных интервалов по коду входных сигналов таймера, а также за счет записи кодов временных интервалов непосредственно в соответствующие счетчики блока временных интервалов с последующим их досчетом до переполнения необходимо иметь ввиду, что отказ от энергонезависимых элементов памяти в составе блока временных интервалов возможен только в случае использования таймера без снятия напряжения питания между режимами задания и отработки временных интервалов; осуществлять запитку схемы таймера от сигналов управления (без использования отдельных линий связи) за счет применения многовходового M-разрядного блока развязки и применения в качестве рабочих определ енн ых комбинаций M-разрядного двоичного кода на входных шинах.

На чертеже приведена структурно-функциональная схема таймера, управляемого по трем входным шинам.

Таймер содержит первую 1, вторую 2 и.третью 3 входные шины, дешифратор 4, блок 5 развязки, блок 6 временных интервалов, первую группу 7 выходов, вторую группу 8 выходов, контрольный выход 9.

Входные шины 1, 2, 3 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами дешифратора 4 и с первым, вторым и третьим входами блока 5 развязки. Первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы дешифратора 4 соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами блока 6 временных интервалов. Первый и второй выходы блока 5 развязки соединены с соответствующими шинами питания дешифратора 4 и блока б временных интервалов, Блок 5 развязки содержит шесть диодов 10—

15 и конденсатор 16. Катоды диодов 10, 12, 5

14 обьединены и являются первым выходом блока 5 развязки, Аноды диодов 11, 13, 15 обьединены и являются вторым выходом блока 5 развязки, Конденсатор 16 включен между первым и вторым выходами блока 5 развязки. Анод диода 10 соединен с катодом диода 11 и является первым входом блока 5 развязки. Анод диода 12 соединен с катодом диода 13 и является вторым входом блока 5 развязки. Анод диода 14 соединен с катодом диода 15 и является третьим входом блока 5 развязки. Блок 6 временных интервалов содержит задающий гейератор

17, делитель 18 частоты, первый 19 и второй

20 счетчики импульсов, контрольный счетчик 21 импульсов, схему 22 сравнения, nåðвый 23 и второй 24 элементы ИЛИ, первый

25 и второй 26 элементы И. Выход генератора 17 соединен с информационным входом делителя 18, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами элементов И 25 и 26. Первый вход блока 6 соединен с входал1и начальной уста21. Втооой вход блока 6 соединен с первым входам элемента ИЛИ 23 и с первым информационным входол1 счетчика 19.. Третий вход блока 6 соединен с вторым входом элетретьим входом элемента ИЛИ 23 с первым информационным входом счетчика 20 и с вторым входом начальной установки счетчика 21. Пятый вход блока 6 соединен с четвертым входом элемента ИЛИ 23, с вторым входом элемента ИЛИ 24 и с вторым входом управления схемы 22. ЦЗестой вход блоха 6 соединен с вторыми входами элементов И

25, 26, выходы которых соединены соответственно с вторыми информационными входами счетчиков 19 и 20, Выход .--.;мента

ИЛИ 23 соединен с входом блокировки делителя 18. Первая группа m выходов счетчика 19 является первой группой 7 выходов таймера. Вторая группа и выходов счетчика

19 соединена с первой группой информационных. входов схемы 22. Группа п выходов счетчика 21 соединена с второй группой информационных входов схемы 22. Первая группа k выходов счетчика 20 является второй группой 8 выходов таймера. Вторая группа I выходов счетчика 20 соединена с третьей группой информационных входов схемы 22. Выход схемы 22 является контрольным выходом 9 таймера.

Таймер работает следующим образом.

Сигналы управления в виде трехраэрядного двоичного кода поступают на входные

2004011 шины 1, 2, 3, Каждая комбинация входных сигналов соответствует появлению сигнала на одном из шести выходов дешифратора 4 и, соответственно, на одном из входов блока

6 временных интервалов (см. таблицу).

Ниже описан один из возможных алгоритмов работы таймера, заключающийся в последовательном появлении сигналов

"лог," на входах блока 6.

При появлении сигнала "лаг.1" на входе

1 и сигнала "лог.0" на входах 2, 3 таймера запитка элементов схемы осуществляется через диод 10 и диоды 13, 15. В соответствии с таблицей сигнал "лог.1" присутствует на первом входе блока 6, при этом одновременно с запиткой блока 6 происходит установка в исходное состояние делителя 18 и счетчиков 19, 20, 21, При появлении сигнала "лог.1" на входе

2 и сигнала "лаг.О" на входах 1, 3 таймера (вторая строка таблицы) сигнал "лог.1" присутствует на втором входе блока б, указанные сигналы поддерживают таймер в запитанном состоянии через диоды 12, 11, 15. Сигнал лог.1" на втором входе блока 6 обеспечивает через элемент ИЛИ 23 блокировку делителя 18, а также в качестве первого счетного. сигнала записи поступает на первый информационный вход счетчика 19.

Длительность счетного импульса определяется быстродействием счетчиков 19 — 21, Пауза между, счетными импульсами организуется подачей комбинации 111 или

000 на входные шины 1 — 3 таймера, при этом счетный сигнал прерывается, запитка таймера в указанном режиме осуществляется за счет энергии. накопленной на конденсаторе 16 блока 5. развязки, диады 10-15 предотвращают разряд конденсатора 16 через входные шины 1, 2. 3 таймера, Количество импульсов записи, подаваемых в указанном режиме в счетчик 19, определяется величиной. временного. интервала., который дан н ый счетчик отрабатывает, Сигнал "лог,1" на третьем входе блока 6 появляется при комбинации 110 на входных шинах 1-3 таймера (третья строка таблицы).

Указанный сигнал через элемент ИЛИ 23 используется для блокировки делителя 18 в режиме контроля счетчика 19. через элемент ИЛИ 24 падается в качестве счетного на информационный вход контрольного счетчика 21, одновременно подготавливая схему 22 для сравнения кодов на и выходах контрольного счетчика 21 и счетчика 19. Паузы между счетными импульсами организуются подачей комбинации 111 или 000 на входные шины 1-3 таймера. Количество счетных импульсов в режиме контроля счетчика 19 определяется его разрядностью, а

25 также кодом задаваемого в него временного интервала. Сигнал на контрольном выходе 9 таймера используется для принятия решения о правильности записанного кода и об исправности функционирования счетчика

19.

Сигнал "лаг,1" на четвертом входе блока

6 (комбинация 00 I на входных шинах I— - 3, таймера) используется в режиме задания временного интервала в счетчик 20. При этом, как и в режиме задания информации в счетчик 19, через элемент ИЛИ 23 блокируется делитель 18, счетные сигналы поступают на первый информационный вход счетчика 20, Одновременна сигнал с четвертого входа блока 6 используется для приведения контрольного счетчика 21 в исходное состояние. подготавливая его для приема информации в режиме контроля счетчика

20, Сигнал "лог.1" на пятом входе блока 6 (комбинация 101 на входных шинах 1 — 3 таймера) используется в режиме контроля счетчика 20 и заданного в него временного интервала, Сигнал контроля появляется в момент сравнения кодов на контрольном выходе 9 таймера, В укаэанном режиме схема 22 сравнения производит сравнение кодов íà I выходах счетчика 20 и и выходах контрольного счетчика 21. В рассматриваемом примере разрядность 1 счетчика 20 выбрана меньше разрядности и счетчика 19, поэтому при сравнении кодов часть разрядов контральнага счетчика 21 в схеме 22 не используется. . Сигнал "лог,1" на шестом входе блока 6 (комбинация 011 на входных шинах 1 — 3 таймера) используется для организации режима отработки таймера. В указанном режиме

40 блокировка делителя 18 снята и на ега выходах формируются сигналы соответствующих тактовых частот, которые соответственно через открывшиеся элементы И 25, 26 поступает на вторые информационные входы счетчиков 19, 20. Счетчики 19, 20 указанными сигналами досчитываются до переполнения. Поскольку в режимах задания информация о временных интервалах записана в счетчики 19, 20 в дополнительном

50 коде, в режиме отработки количество тактовых импульсов, которые необходимо подать на счетчики 19, 20 да их переполнения, пропорциональна величине соответствующего временного интервала:

t t--ТО1 N t:

12=Т02 Nz, где t> и.tz — величины отрабатываемых счетчиками 19 и 20 временных интервалов;

То1, Tm — периоды тактовой частоты на входах счетчиков 19, 20;

2004011

Формула изобретения

Составитель Г. Шишкин

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н. Милюкова

Редактор

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3325

Г1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

N>, N2 — количество тактовых импульсов, подаваемых на входы счетчиков 19. 20 до их переполнения в режиме отработки.

m выходов разрядов счетчика 19 (m

n) являются первой группой 7 выходов таймера, k выходов разрядов счетчика 20 (k I) являются второй группой 8 выходов таймера, Выходные сигналы, снимаемые с выходов 7, 8 (непосредственно или через дешифраторы команд), подаются на соответствующие исполнительные устройства.

1. ТАЙМЕР, содержащий N входных шин, блок управления, блок временных интервалов, входы управления которого соединены .с соответствующими выходами блока управления, входы которого соединены с соответствующими входными шинами, отличающийся тем, что в него введен N-входовой блок развязки, каждый из входов которого соединен с одной из входных шин, а выходы являются шинами питания элементов блока управления и блока временных интервалов, блок управления выполнен в виде дешифратора, входы которого являются соответствующими

Изготовлен лабораторный макет таймера, выполненный на интегральных микросхемах по КМОП-технологии, испытания которого подтвердили осуществимость и

5 практическую ценность изобретения. (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1320887, кл. Н 03 К 17/28, 1985.

2, Шполянский В.А, и Курицкий А,М.

Программно-временные задатчики. M.: Ma10 шиностроение, 1984, с.377, рис, 5,88, входами блока управления, а выходы - соответствующими выходами блока управления.

2. Таймер по п.1, отличающийся тем, что блок развязки содержит конденсатор, -2 ° Nдиодов,,образующих N цепей, в каждой из которых два диода соединены последовательно и согласно, точки соединения диодов являются входами блока развязки, выходы цепей, связанные с катодами диодов, объединены и подключе ны к одному из выходов блока развязки, выходы цепей, связанные с анода;и диодов, объединены и подключены к другому выходу блока развязки, а конденсатор подключен между его выходами.