Электронный мини-орган

(19 Ш) 51)5 С 10 Н 1 Л РЕТЕНИЯ АЕТОРСНО ДЕТЕЛЬСТВУ ехов,Ларап, 1985. ССР 1981.ппипиа 1 УДАРСТВЕНКЦЙ КОМИТЕТИЗОИ НЕНИЯМ И ОТНРЬЕаГННТ СССР ОПИСАНИЕ(57) Изобретение может использовать"ся при разработке микроминиатюрныхэлектронных мини-органов и позволяетвыполнять не только функции проигрывания мелодии с ее запоминанием ипоследующим воспроизведением, но ифункцию оперативной корректировкинот без использования дополнительныхуправляющих органов. Цель изобретения - повышение удобства игры при одновременном упрощении конструкциидостигается введением элемента И 39, и блока 40 задержки с образованием новых Функциональных связей. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, сцечики 2, 12, 25, элементы И 3, 10, 17 21, 31, триггеры20, элементы ИЛИ 5, 9, 11, 19, 22, 24, 33, клавиатуру 6, шиФратор 7 кода нот, Формирователи 8, 18, 26, 29импульсов, коммутирующие блоки 13,32, 36, 37, инФормационную шину 14,оперативное запоминающее устройство15, регистр 16, блоки 23, 30, 34, 35,задержки, адресную шину 27, постоянное запоминающее устройство 28 и клавишу 38 режима. 4 ил.Изобретенйе относится к электромузь 1 кальным устройствам и может использоваться при разработке микроминиатюрных электронных мини-органов.Цель изобретения - повышение удобства игры за счет реализации режимакоррекции нот без использования дополнительной клавиши при одновременном упрощении устройства.На Фиг. 1 представлена блок-схемаэлектронного мини-органа; на Фиг. 2 временная диаграмма занесения кодов 25нот и длительностей в оперативноезагоминающее устройство; на Фиг, 3 диаграмма воспроизведения записаннойМелодии; на фиг. 4 - временная диаграмма корректировки неверной ноты впроцессе воспроизведения,Электронный мини-орган содержитпоследовательно соединенные генератор1 тактовых импульсов, первый счетчик2 импульсов, выход переноса которогоподключен к его управляющему входу,первь 1 й элемент И 3, счетный триггервыход которого является выходоммини-органа, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ 5, входыкоторого подклюцены к выходам клавиатурь 6 и входам шиФратора 7 кода нот,первый Формирователь 8 импульсов,вход которого через второй элементИЛИ 9 соединен с вторым входом первого элемента И 3, второй элемент И 10,третий элечент ЙЛИ 11, Второй счетчик 12 импульсов, суммирующий входкоторого соединен с выходом генерато"ра 1 тактоВых импульсОВ, первый ком" 50мутирующий блок 13, инФормационнуюшину 14, оперативное запоминающее .устройство .15, регистр 16, третийэлемент И 17, второй Формирователь18 импульсов, четвертый элемент ИЛИ19, триггер 20.режима, цетвертый элемент И 21, пятый элемент ИЛИ 22, вто"рой вход которого соединен с выходомвторого элемента И 10, первый блокф 23 задержки, шестой элемент ИЛИ 24, третий счетчик 25 импульсов, выходы которого соединены с адресными входами оперативного запоминающего устрой" ства 15, а вход установки в "0" подключен к выходу третьего элемента ИЛИ 11, причем второй Вход четвертого элемента И 21 соединен с выходом третьего Формирователя 26 импульсов, вход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 9, выходы адресной шины 27 - с входами постоянного запоминающего устройства 28, выходы которого подключены к информационным входам первого счетчика 2 импульсов.Мини-орган содержит также последовательно соединенные четвертый Форми" рователь 29 импульсов, вход которого подключен к второму выходу триггера 20 режима, а через второй блок 30 задержки соединен с первым входом пятого элемента И 3 1 и управляющим входом второго коммутирующего блока 32, седьмой элемент ИЛИ 33, второй вход которого соединен с вторым входом шестого элемента ИЛИ 24 и выходом пятого элемента И 31, третий блок 34 задержки, выход которого подкпюцен к третьему входу пятого элемента ИЛИ 22,к управляющему входу регистра 16 и через цетвертый блок 35 задержки к управляющему входу второго счетчика 12 импульсов, причем второй вход пятого элемента И 31 соединен с выходом переноса второго счетчика 12 импульсов, выход третьего элемента ИЛИ 11 подключен через третий коммутирующий блок 36 к второй группе входов инФормационной ши" ны 14, выходы операционного запоминающего устройства 15 соединены с инФормационными Входами второго счетчика 12 импульсов, выходы регистра 16 подключены через второй коммутирующий блок 32 к первой группе входов5 15 адресной шины 27, к второй группе входов которой через четвертый коммутирующий элемент 37 подключены выходы шифратора 7 кода нот, выход триггера 20 режима соединен с управляющим входом четвертого коммутирующего блока 37 и с вторым входом второго элемента И 10, второй вход - с клавишей 38 режима, выход четвертого элемента И 21 - с управляющим входом первого коммутирующего блока 13, последовательно. соединенные шестой элемент И 39, первый вход которого сое" . динен с выходом первого, а второй вход - с входом четвертого формирователя 29 импульсов, пятый блок задержки, выход которого соединен с третьим входом третьего и вторым входом четвертого элементов ИЛИ 11 и 19, а . вход - с вычитающим входом третьего счетчика 25 импульсов.Электронный мики-орган работает следующим образом.В исходном состоянии триггер 20 режима находится в состоянии "0", Это соответствует режиму записи нот в оперативное запоминающее устройство 15 (ОЗУ). При нажатии нотной клавиши в блоке 6 клавиатуры на выходе шифратора 7 формируется код клавиши, поступивший на адресную шину 27 постоянного запоминающего устройства 28 (ПЗУ) через четвертый коммутирующий элемент 37, управляемый "Лог 1" с инверсного выхода триггера 20. На выходе ПЗУ 28 появляется строго фиксированный для данной ноты коэффициент деления, поступающий на информационный вход первого счетчика 2 импульсов и записываемый в него в момент появления сигнала переноса. Первый счетчик 2 импульсов делит опорную частоту, поступающую на его счетный вход с генератора 1. Перенос с выхода первого счетчика 2 импульсов, появляющийся с частотой, равной удво" енной частоте исполняемой ноты, поступает через первый элемент И 3 на вход счетного триггера 4, на выходе которого генерируются импульсы прямоугольной формы со скважностью, равной двум, и частотой, равной частоте исполняемой ноты. Первый элемент И 3 управляется выходом второго элемента ИЛИ 9,.на выходе которого устанавливается. "Лог. 1" в случае нажатия клавиши клавиатуры 6 или в режиме воспроизведения, когда в триггере 20 59376 6находится "Лог. 1". Это необходимо,чтобы в режиме молчания на вход триггера ч не поступали импульсы перено-са от первого счетчика 2 импульсов,который работает без остановки.В момент нажатия каждой клавишиклавиатуры 6 на выходе первого элемента ИЛИ 5 вырабатывается "Лог 1",при этом срабатывает первый формирователь 8 импульсов и вырабатываеткороткий импульс, совпадающий с положительным фронтом сигнала на выходе первого элемента ИЛИ 5. Импульсс выхода первого Формирователя 8 импульсов проходит через второй элементИ 10, на второй вход которого посту"пает "Лог. 1" с инверсного выходатриггера 20, и третий элемент ИЛИ 1120 на управляющий вход третьего комму"тирующего блока 36,обеспечивающегоподключение выходов шифратора 7 повходной информационной шине 14 и запись очередной ноты в ОЗУ 15. Одновременно сигнал с выхода третьегоэлемента ИЛИ 11 поступает на входустановки в "0" второго счетчика 12и обнуляет его в момент записи очередной ноты в ОЗУ 15,Сигнал с выхода второго элементаИ 10 через пятый элемент ИЛИ 22 поступает на вход первого блока 23 задержки и далее через шестой элементИЛИ 2 ч на суммирующий вход третьегосчетчика 25 импульсов, и в счетчикеЗ 5 25 устанавливается адрес следующейячейки ОЗУ 15. В следующую (эа нотой)ячейку ОЗУ 15 заносится длительностьзвучания ноты (в дополнительном ко"40де) из второго счетчика 12 импульсов. Момент занесения длительностиноты в ОЗУ 15 определяется моментомотпускания соответствующей клавишиклавиатуры 6, 8 этот момент на выходе третьего Формирователя 26 импульсов формируется короткий импульс, .совпадающий с отрицательным Фронтомсигнала на выходе первого элементаИЛИ 5.Импульс с выхода формирователя 26проходит через четвертый элементИ 21 на управляющий вход первого ком.мутирующего блока 13, обеспечивающего подключение выходной шины второго счетчика 12 импульсов к информационной шине 1 ч и занесение длительности звучания ноты в ячейку ОЗУ15 по адресу, определенному третьимсчетчиком 25 импульсовОдновремен1559376 но с выхода четвертого элемента И 21. сигнал "Лог. 1" поступает на вход пятого элемента ИЛИ 22 и далее, как было описано, на суммирующий вход третьего счетчика 25 импульсов, под" готавливая адрес для следующей ноты. Та ким образом, выполняется последовательное занесение нот и их длительностей, т, е. исполняемой мелодии в ОЗУ 15.Для воспроизведения ранее записанной в ОЗУ 15 мелодии нажимается клавиша 38 режима работы мини-органа, и триггер 20 режима устанавливается в положение "1", что соответствует режиму воспроизведения мелодии, В момент установки триггера 20 в положение "1" на выходе четвертого формирователя 28 импульсов вырабатывается короткий импульс, совпадающий с положительным фронтом сигнала на его входе, поступающий на нулевой установочный вход третьего счетчика 25 импульсов, и через третий элемент 25 ИЛИ 11 на нулевой вход второго счетчика 12 импульсов. Одновременно через седьмой элемент ИЛИ 33 и третий элемент 34 задержки сигнал поступает на управляющий вход регистра 16, куда заносится первая из запомненных ранее нот, так как к этому моменту в третьем счетчике 25 установлен нулевой адрес.С выхода третьего блока 34 задержки указанный сигнал поступает также на вход четвертого блока 35 задержки и на вход пятого элемента ИЛИ 22 и далее, как описано, на суммирующий вход третьего счетчика 25 импульсов, 40 подготавливая в нем с некоторой задержкой, определяемой первым блоком 23 задержки) следующий адрес - адрес длительности считанной ноты, После этого на выходе четвертого блока 35 задержки появляется сигнал, поступающий на управляющий вход второго счет- цика 12 импульсов и обеспечивающий запись в него длительности ноты, Величина задержки четвертого блока 35 выбирается большей, чем величина задержки первого блока 23, для того, чтобы запись во второй счетчик 12 выполнялась после установки необходимого адреса в третьем счетчике 25.С выхода триггера 20 режима сигнал "Лог" через второй блок 30 за. держки поступает на вход второго эле мента ИЛИ 9 и на управляющий вход второго коммутирующего блока 32, который обеспечивает подключение к адресной шине 27 регистра 16. Величина задержки второго блока 30 выбирается большей, чем величина задержки треть" его блока 34, для того, чтобы обеспечить указанное подключение регистра 16 после считывания в него необ" ходимой информации на ОЗУ 15.Время звучания ноты определяется ее длительностью, считанной во второй. счетчик 12, на суммирующий входкоторого поступают импульсы от генератора 1, Окончания длительности ноты определяется моментом появления переноса на его выходе, поступающего на вход пятого элемента И 21 и далее через шестой элемент ИЛИ 24 на суммирующий вход третьего счетчика 25, подготавливая в нем адрес следующей ноты, С выхода пятого элемента И 31 сигнал поступает также через седьмой элемент ИЛИ 33 на вход третьего блока 34 задержки и далее, как было опи" санс, обеспечивает считывание в ре-. гистр 16 и во второй счетчик 12 очередной ноты и ее длительности. Таким образом, выполняется процесс воспроизведения записанной мелодии. По окончании мелодии в регистре 16 оказывается признак конца мелодии (который соответствует неиспользуемому коду нот, например "0"), при этом на выходе третьего элемента И 17 вырабатывается сигнал "Лог, 1", посту" пающий на вход второго Формирователя 18 импульсов и далее через четвертый . элемент ИЛИ 30 на нулевой вход триг" гера 20 режима. Если при этом клавиша 38 режима отпущена, то исполнение мелодии прекращается, в противном случае триггер 20 режима опять уста" навливается в положение "1", и цикл воспроизведения мелодии повторяется.Для корректировки неверной ноты необходимо в процессе ее воспроизведения нажать в клавиатуре 6 клавишу нужной ноты. При этом на выходе пер" вого Формирователя 8 импульсов возникает импульс, проходящий через шестой элемент И 39 и поступающий на вычитающий вход третьего счетчика 25, в результате чего в третьем счетчике 25 устанавливается адрес звучащей ноты, Одновременно указан" ный импульс поступает через пятый блок 40 задержки на вход третьего элемента ИЛИ 11 и далее на нулевой9 155установочный вход второго счетчика12 и на управляющий вход третьегокоммутирующего блока 36, обеспечивающего подключение выхода шифратора 7кода нот на входной информационнойшине 14 и занесение в ОЗУ 15 исполняемой ноты, как было описано, С выхода пятого блока 40 задержки сигналпоступает также через четвертый элемент ИЛИ 19 на нулевой вход триггера20 режима и переводит электронныймини-орган.в режим записи нот, приэтом клавиша 38 режима должна бытьопущена. Для последующего воспроизведения откорректированной мелодиинеобходимо после окончания корректировки нажать клавишу 38 режима.Приведенная схема электронногомини-органа позволяет оцень легковыполнять корректировку нот без ис- .пользования дополнительных управляющих органов клавиш), что являетсянесомненным преимуществом. В кацестве шиФратора 7 кода нот может бытьиспользована ПЛМ серии КР 1802 илилогические микросхемы серии К 561 ЛИ 1.Коммутирующие блоки 14, 32, 36 и 37представляют собой стандартные мультиплексоры, например, серии К 561 ЛС 2,Тип ПЗУ не имеет существенного значения, может быть использовано, например, ПЗУ серии КР 1802,Кроме того, предлагаемый мини-орган может быть выполнен в виде само-стоятельной интегральной микросхемы,В этом случае используемые логическиеэлементы будут иметь конкретную структуру, определяемую форматами данных(количество нот или октав, разрядность счетчиков) и технологией изго"товления интегральной микросхемы.На Фиг. 2 введены следующие обозначения: 41 - сигнал на выходе первого элемента ИЛИ 5; 42 - на выходепервого Формирователя 8 .импульсов;43 - на втором элементе И 10; 44 на третьем элементе ИЛИ 11; 45 - натретьем коммутирующем блоке 36; 46 на пятом элементе ИЛИ 22; 47 - напервом блоке 23 задержки; 48 - нашестом элементе ИЛИ 24; 49 - на третьем Формирователе 26 импульсов; 50 на четвертом элементе И 21,На фиг. 3 введены следующие обозначения; 51 " сигнал на выходетриггера 20 режима; 52 - на четвертом формирователе 29 импульсов 53 - на седьмом элементе ИЛИ 33; 54 - на третьем 9376 10блоке 34 задержки; 55 - на регистре16; 56 - на шестом элементе ИЛИ 24;57 - на цетвертом блоке 35 задержки;58 - на пятом элементе И 21; 59 - натретьем элементе И; 60 - на второмформирователе 18 импульсов.На фиг, 4 введены следующие обозначения: 61 - сигнал на выходе триггера 20 режима; 62 - на четвертом Фор"мирователе 29 импульсов; 63 - на седьмом элементе ИЛИ 33; 64 - на третьемблоке 34 задержки; 65 - на регистре16; 66 - на шестом элементе ИЛИ 24;67 - на четвертом блоке 35 задержки;68 - на пятом элементе И 31; 69 - напервом элементе ИЛИ 5; 70 - на первом Формирователе 8 импульсов; 71на шестом элементе И 39; 72 - на пя" 20 том блоке 40 задержки; 73 - на третьем элементе ИЛИ 11; 74 - на шестомэлементе ИЛИ 24;.75 - на третьемформирователе 26 импульсов; 76 - начетвертом элементе И 21.25формула и зобретения Электронный мини-орган, содержа"щий последовательно соединенные гене ратор тактовых импульсов первыйсцетцик импульсов, выход переносакоторого подключен к его управляющему входу, первый элемент И, счетныйтриггер, выход которого является выходом мини-органа, последовательносоединенные первый элемент ИГЗ, вхо"ды которого подключены к выходам клавиатуры и входам шифратора кода нот,первый формирователь импульсов, входкоторого через второй элемент ИЛИсоединен с вторым входом первого эле"мента И, второй элемент И, третийэлемент ИЛИ, второй счетчик импульсов, суммирующий вход которого сое динен с выходом генератора тактовыхимпульсов, первый коммутирующий блок,информационную шину, оперативноезапоминающее устройство, регистр,третий элемент И, второй Формирова тель импульсов, четвертый элементИЛИ, триггер режима, четвертый эле-.мент И, пятый элемент ИЛИ, второйвход которого соединен с выходом второго элемента И, первый блок задержки, шестой элемент ИЛИ, третий счетчик импульсов, выходы которого соединены с адресными входами оперативного запоминающего устройства, а входустановки нуля подключен к второму1 Я 93 входу третьего элемента ИЛИ, причем второй вход четвертого элемента И соединен с выходом третьего формирователя импульсов, вход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выходы адресной шины соеди. нены с входами постоянного запоминающего устройства, выходы которого подключены к информационным входам первого счетчика импульсов, последовательно соединенные четвертый фор" мирователь импульсов, вход которого подключен к второму выходу триггера режима, а через второй блок задержки соединен с первым входом пятого элемента И и управляющим входом второго коммутирующего блока, седьмой элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом шестого элемента ИЛИ и выходом пятого элемента И, третий блок задержки, выход которого подключен к третьему входу пятого элемента ИЛИ, к управляющему входу регистра и через четвертый блок задержки к управляющему входу второго счетчика импульсов, причем второй вход пятого элемента И соединен с выходом переноса второго счетчика импульсов, выход третьего элемента ИЛИ подключен через третий коммутирующий блок к второй группе входов информационной шины, выходы оператив" 76 12ного запоминающего устройства соединены с информационными входами второ" го счетчика импульсов, выходы регистра подключены через второй коммутирующий блок к первой группе входов адресной шины, к второй группе входов которой через четвертый коммутирующий блок подключены выходы шифратора кода нот, выход триггера режима соединен с управляющим входом четвертого коммутирующего блока и с вторым входом второго элемента И, второй вход соединен с клавишей режима, вы" ход четвертого элемента И соединен с управляющим входом первого коммутирующего блока, о т л и ч а ю- . щ и й с я тем, цто, с целью повыше" ния удобства игры за счет реализации режима коррекции нот без использова" ния дополнительной клавиши при одновременном упрощении мини-органа, в него введены последовательно соединенные шестой элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого, а второй вход - с входом четвертого формирователей импульсов, пятый блок задержки, выход которого соединен с третьим входом третьего и вторым входом четвертого элементов ИЛИ, а вход - с выцитающим входом третьего сцетцика импульсов.1559376 ке ИЬмчы миэР оставитель Г. Доценкоехред М.Ходзнич Корре Патайе т едактор В. Данко Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин 840 Тираж 32 Государственного комитета п 113035, Москва, Ж Подписное зобретениям и открытиям при ГКНТ СС Раушская наб д. 4/5