Делитель частоты следования импульсов с переменным коэффициентом деления Советский патент 1983 года по МПК H03K23/00 

(54) ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ И ЛПУЛЬСОВ С ПЕРЕМЕННЫМ КОЭФФИОИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к импульсной техника и может бь.ть использовано в системах автоматики и вычислительной техники.

Известен делитель частоты следования импульсов, содержащий Ц -разрядный двоичный счетчик импульсов, включакчяий в себя буферный регистр, подключенный к выходу элемента задержки, вход которого соединен с генератором импульсов, и информационный регистр, подключенный к задержки, вход которого соединен с генератором импульсов, вентили переноса и ввода, элементы И, ИЛИ, НЕ, шины ввода целой и дробной частей коэффициента деления, одноразрядный двоичный счетчик lj.

Недостатком известного устройства является структурная громоздкость.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является делитель частоты следования импульсов с дробным переменным коэффициентом деления, со- , держащий генератор импульсов, соединенный вьтходом с входом фазосдвигак щего элемента, который своими выходами соединен с первыми входами первого и второго блоков совпадения, соединенных выходами с входами первого и второго

5 элементов ИЛИ соответственно, переключа тель, соединенный входами с выходами регистра памяти дробной части коэффициента, информационные входы которого являются щинами записи дробной части

° коэффициента, а управляющий вход соединен с выходной шиной, управляющими входами регистра сдвига и счетчика, а также с входом элемента задержки, выходы переключателя соединеньг с вторыми

входами первого и второго блоков совпадения, И -разрядный счетчик, уставовоч- кые входы которого соединены с шивами записи целой части, коэффициента, выходы- с элементом И, выход которого соединен

20 с первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, прямой выход - с первым входом третьего элемента И, а 16 инверсный выход - с вторым входом второго триггера, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И выходной шиной, а выход с первым входом второго элемента И, второй вход которого через инвертор соединен с выко дом второго элемента ИЛИ и вторым входом третьего элемента И, а третий входс первым входом пятого элемента И.вторым выходом регистра сдвига, второй выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, первый блок которого соединен с выходом элемента задержк а выход - с тактовым входом переключателя, при этом второй вход пятого элемента И соединен с выходом первого эле мента ИЛИ, а выход - со счетным входом счетчика 231, Однако известный делитель частоты имеет большой объем аппаратуры и недостаточно высокое быстродействие. Цель изобретения - повышение быстро действия при одновременном упрошении устройства. Поставленная цель достигается тем, что в делитель частоты следования импульсов с перемеякым коэффициентом делений сойер;; 1К.й генератор нмпупьсов, выход :70voro соадинеа о зк.ойом фазосдвига юшэго c- ej:Ae::jras элзгленты И, счетчш имп;;т:о:и;з,, ра рядвые выходы которого с соо:-ветстзук)шими вкодами ккрвсд-; 1 ламента И трйггерь, еь:х&шь; isepBt ro . яз когорьт соедкно ; с дервьп «и р.7сскв;.,;и соотБвтственно -второгз ji третьзгз элементов И, элементы .ЛИ, вгадекм ве;;тиль и форм1 ровг,ель :Цл пульсоз5 пэраый и второй входы ксгоррго cDsiiEEiesibi с выходами соотвегстве н:/ перво;--о и гторого трштерСБ, а с пергг-ым v,;;.uuOfv5 вентиля, грушш входов :.сдклхач8ка к шине установки Кода целой JBOIH, н первым вкодог/ четйертогс- влемекга И, второй вход котороi D П:и::лгочен к шине установки кода Дробной частЕ, а выход - к входу третьйгэ грнггера, прямой выходкоторого Ооеднкен с первыми входами пятого и Й1есуого эламентов И, а инверсный вы)сод с первыми -Входами седьмого и восьмого эламаатов И, вторые входы ксьГорых сседине ш с инверсным вшходом Четвертого триггера, прямой №.1код котойого соединен с первым входом первого ЙПемеета ИЛИ, выход которого соединен 6 входом счетчика -импульсов, а второй ЙХод . с пряьпэтм выходом пятого триггера, иквер-свый выход которого соединен вторыми входами пятого и шестого Й44 элементов К, при этом прямые выходы шестого и восьмого элементов И соединены с первыми входами первого и второго триггеров, а инверсные вьгходы с третьими входами соответственно пятого к седьмого элементов И, выходы ко- . торых соединены с первыми входами четвертого и пятого триггеров, вторые входь которых соединены с первым выходом вентиля, группа выходов которого подключена к установочным входам счетчика импульЬов, третий вход четвертого триггера соединен с выходом генератора импульсов, вторым входом первого триггера и .вторым входом третьего элемента И, а третий вход пятого триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выходом фазосдвигающего элемента и вторым входом второго триггера, третий вход которого соединен с выходом третьего элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и третьим входом первого триггера, при этом третьи входы шестого и восьмого элементов И соединены с выходом первого элемента И. На фиг. 1 представлена структурная счсема предлагаемого устройства; на фаг. 2 временные дйагракгмы, пояснякх :с-Тйе егч: работу. УслгройстБо содержит генератор 1 им- jrtymiCDE,, триггеры 2-6, фазосдвигаюгхгай элемент 7., вэктиль 8, элементы И 9-16, форм Ярова Tejsb 17 импульсов записи, эле- мееты ИЛИ 18- и 19, счетчик 20 импульсов, пересчеткь Й блок 21, шину 22 установки кода целой части, шину23 установки кода дробной части. Ф-азос-Цэкг-аюигай элемент представляет собой апемент задержки, равной 8,5 периода тактовой частоты, ПересчетьЫй блок 21 состоит из пер BDro разряда, выполненного на триггерах 5 в € к элементе ИЛИ 18,- и счетчика 2С кмдул-Т:.сов, представляющего собой гнггальные (|.-1) разряды, выполненные Ti-a -1) последовательно соединенных ТрИ1;герах, Пересчетный блок 21 работает в р-ажвме вычитания. Формирователь 1 7 импульсов записи может быть выполнен на последовательно соединенных элементе ИЛИ, элементе аадержки в элементе И. Устройство рабоуает следуюшим образом. Депвтель может работать в трех режимах: деление на смешанные, целые и дробные числа, кратные 0,5. 510 Для деления на смешанное число необ ходимо на шину- 22 подать код целой час ти коэффициента деления, а на шину 23 уровень логической 1. При делении на смешанное число в на чальный момент времени сигналом с инверсного выхода триггера 4 переключени входного сигнала открывается элемент И 15, с выхода которого единичный сип нал поступает HaD -вход триггера 5. Импульсы с генератора 1 поступают на С-вход триггера 5, который вместе с эл ментом И 15 работает как счетный (фиг.2,1: а, &,2, ). Через элементы ИЛ 18 импульсы проходят на вход второго -и последующих разрядов блока 21 (фиг.2 1:е,ж). При обнулении блока 21 (не включая первый разряд), работающего в режиме вычитания, на выходе элемента И 14 появляется уровень логической 1 (фиг. 2, I: ), Следующим импульсом с выхода генератора 1 (фиг. 2, 1:а) в нулевое состояние переключается триггер 5 (фиг. 2, 1:9), в результате чего на прямом выходе элемента И 15 (фиг.2 1: U.), соединенного с D-входом триггера. 3, устанавливается уровень логической 1, а на инверсном - уровень логического О, закрывающий элемент 15. Тот же импульс, но задержанный на 0,5 периода, с выхода элемента 7 (фиг. 2: 6), поступлюш.ий на С-вход триг гера 3, переключает его в единичное состояние. Уровень логической 1 с прямого выхода триггера 3 открывает элемент ИИ; подготавливая прохождение выходного импульса с генератора 1 через элементы 11 и 19 на выход (фиг. 2, I: К). Оцновременно сигнал с кыхода триггера 3 проходит через форми рователь 17, который преобразует сигна триггера в короткий импульс (фиг.2, 1: J), разрешающий ввод кода коэффициevrra целой части с шины 22 через вентиль 8 на установочные входь счетчика 20 (фиг 2, 1://,М), а через элемент И 12 (фиг. 2, 1:/м) производит переключение триггера 4 в едщшчное состояние (фиг. 2, 1:6), т.е. производ1ггся запись кода коэффициента деления. Б ре зультате переключения триггера 4 элемент И 15 закрывается, а элемент И 13 открывается, так как на другие его входы подаются уровни логической 1, т.е. на D-входе триггера 6 устанавливается уровень логической , (фиг.2, 1:5,/).) Следующий импульс с выхода генератора 1 проходит на выход делителя (фиг.2, 1 о, к) и одновременно, пройдя через эле- 34 мент 7, поступает на С-вход триггера 6 (фиг. 2; I: §, с), триггер переключается сигналами с выхода элемента 7. После обнуления счетчика и появления уровня логической , на выходе элемента И 9. (фиг. 2:) подготавливается к работе элемент И 14 (фиг. ). Следующим импульсом с выхода элемента 7 переключается триггер 6 в нулевое.состояние, на выходе элемента 14, а следовательно, и на D-входе триггера 2 устанавливается уровень логической .. Этот триггер переключается в единичное состояние импульсом с генератора 1 (фиг. 2:о1, у), подготавливая цепь выходного сигнала с элемента 7 через элементы Ю и 19 (фиг. 2:cf),ri}. Одновременно сигнал с прямого выхода триггера 2, пройдя через формирователь 17, открывает вентиль 8, . элемент И 12 (фиг. 2, L: л, н, , м. В) и тем самым производит запись нового кода. Далее цикл деления повторяется. При делении на целое число необходимо на шину 22 подать код целой часта коэффициента, а на шину 23 - уровень логического О. В этом случае триггер 4 не переключается, в первом разряде блока 21 работает один из триггеров 5 или 6 в зависимости от состояния триггера 4, в ко тором он остается после окончания деления на предыдущий коэффициент. При единичном состоянии триггера 4 в первом разряде блока 21 работает триггер 6, а прохождение выходного сигнала подготавливается элементом И 14, триггером 2, и выходной сигнал проходит через элемент 10 и 19 (фиг. 2, И). При делении только на дробную часть, равную 0,5, на шину 22 подаются уровни логического О, а на шину 23 уровень логической 1. В этом случае блок 21 в работе не участвует, так как на D -входах обоих триггеров 5 и 6 устанавливаются уровни логического О. Счетчик 20 находится в нулевом состоянии. На выходе элемента 9 устанавливается уровень логической . Состояние элементов И 16 и 14, а следовательно, и сигналы на 1)-входах триггеров 3 и 2 определяются состоян ем выходов триггера ,4, При нулевом со стоянии триггера 4 на выходе элемента И 16 устанавливается уровень логической , а на выходе элемента И 14 - логического О. Первым импульсом с выхода элемента 7 переключается в единичное состояние триггер 3, который noivготавливает прохождение сигнала с гене

ратора 1 через элементы 11 и 19 на . выход и через формирователь 17 и эле Мент И 12 переключает триггер 4 в единичное состояние. Последний устанавливает на выходе элемента И 16 уровень логического О, а на выходе элемента И 14 - уровень логической подготавливая к работе триггер 2. Импульс с ге нератора 1 через элементы 11 и 19 про ходит на выход, сбрасывает по Н входу в нулевое состояние триггер 3 и одновременно переключает триггер 2, который подготавливает прохождение сигнала с элемента 7 через элементы 10 и 19 нв выход и через формирователь 17 и элемент И 12 переключает -триггер 6 в нуле вое состояние. Импульс с элемента 7 Через элементы 10 и 19 проходит на выход делителя, сбрасывает по R-входу в , нулевое состояние триггер 2 и т.д. Шжл повторяется (фиг. 4,111).

Деление на дробный коэффициент 0,5 осуществляется в результате сдвига циклов импульсных последовательностей на О,5 периода.

Делитель защшцен от сбоев при записи новых коэффшгаентоБ деления, так как сенксь ;.рсй-з;зодится за 0,5 периода ко аачи;й, .::,-.едую;цего цикла дэлеНШ„

3:г.,:-,:-жкз въгходнсго нмпу,гьса B.D ззсех peH-;iu::.K одинакова г равна задэрнске ДБ:Я-С ;г--;гкческил влементоБ, что меггьше

ЧБМ У DjpOTlТ Т;Я,

Прэд,пагаемоп устройство по cpi:BKaHiiK с .проготвзЕом ГМеет большее быстродейСТБЙ8 и М8Яьш : й объем оборуд- вагикэ.

Ф G

р е V

sj;,:, частоты следования мпупьcr-s с перзыенным коеффЕггйентом деле Е;ЕНр сойер;кав. ганератор Б.м::аульсов, jsbSKOfl когсрогО соединен с В5содом фазосяжгающэго элемента, saeivieBTH И, счег . йМпульсоВ; разрядЕВйе кото рого соед-инены с соответствующими вхсдйми перЕогс йлемента И, триггеры, вкхс-дм первого .; второго .яз которьзх CDS« д|8кег$ы с входами соответстЕ.эН ьто второго и третьего элементов И, элемееты ИЛИ, о т л в ч а -ю щ и и с я Tftivj, , с целью повышения быстродействий устройства гфЕ одноврегленцом его упрощении, в него введены вентиль и формИроватеШ) нм-супьсоВ; первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго триггеров, а выход - с первым входом вентиля, группа входов которого подключена к шине установки кода целой части, И первым входом четвертого элемента И, -второй вход которого подключен к шине установки кода дробной части, а. выход к входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первыми входам пятого и шестого элементов И, а инверсный выход - с первыми входами седьмог и восьмого элементов И, вторые входы которых соединены с инверсным выходом четвертого триггера, прямой выход которого соединен с первьш входом первог элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, а второй вход - с прямым выходом пятого триггера, инверсный вых-од которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов И, при этом прямые выходь шестого и восьмого элементов И соединены с первыми входагуги первого и второго триггеров, а инверсные выходы - с третьими входами соответственно пятого и садьмого эле лгнгов I-i, выходы которых соединены с яервкмй Гзходнми четверто- и ПИТОГО трипперов, вторые входы которыл соединэ1л-л с первым выходом вен- , rpyiina выг:одов Foroporo подключеда к устатш-вочш зП. вкодам счетчика им- к шьсоП; трег1й Бход четвертого триггера соэдкг зн с ьыв;идом генератора импупСОВ( втор-д-ч первого триггера и STDpbK-i Бходс.-д rpeibero элемента И, а грегйй вход iii-iTOFD Tpjirrt-pa соединен с вторым вкодом второго элемента И, вы- подом фазосда-:::з:оЩ8ГО элемента и вторык Б гоаоь; второго тритТера, третий вход г-ОУОрого сое-. с выходом треть- зго sjieMeiJTa И и яеиЕЫ,; вхоцом второго элемента ИЛ./;, второй вход которого спединеЕ с .одом элемента И и третьШй Е :г;дом первого тртетгерВз при этом 1рбгъа вход.ь, TJecToro к восьмого элеиГентов И соедпкекы с выходом первого элемента И„

Источнику гнформац 1Н, принятые 30 знкмание при экспертизе 1с /Шгорскор свидетельство СССР 657619, кя, Н 03 К 23/24, 5О„12о76.

2 Авторское СЕЕЩЭтельство СССР гш заявке № 3226Ш.4/18-21, tai, Н 03 К 23/ОО, 30J.2.80.