Делитель частоты Советский патент 1984 года по МПК H03K23/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники, например, для согласования дифференциально включенных частотных датчиков и исполнительных органов с импульсным управлением или в цифроаналоговых преобразователях информации, представленной в унитарном коде, для согласования цены информационного импульса с весом младшего разряда преобразователя.

Известен делитель частоты, содержащий регистр, счетчик импульсов, элемент сравнения кодов двух чисел элемент смены числа регистра .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее счетчик импульсов, элемент сравнения кодов двух чисел, первая группа входов которого соединена с. кодо1выми выходами счетчика импульсов, вход сброс которого соединен с выходом элемент ИЛИ, первый вход которого через инвертор соединен со счетным входом счетчика импульсов, а последующие с соответствующими разрядньп ш выходами элемента сравнения кода двух чисел . 2 .

Однако известные устройства не обеспечивают деления разности двух частот.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения деления разности частот двух импульсных сигналов на произвольные целые предварительно программируемые числа.

Поставленная цель достигается тем, что в делитель частоты, содержащий счетчик импульсов, элемент сравнения кодов двух чисел первая группа входов которого соединена с кодовыми выходами счетчика импульсов, и элемент ИЛИ, введен триггер, инверсный выход которого соединен с входом направления счета счетчика импульсов, а первый и второй входы соединены соответственно с первой и второй .входными шинами устройства и первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, а выходы триггера в комбинациисоответствующей двоичному коду числ Д, определяемого из вьфажения - М + В и из условия Д К (где

К - число возможных состояний счетчика импульсов, М - требуемый коэффициент деления при соответствующем направлении счета, В - число, задаваемое на второй группе входов элемента сравнения кодов двух чисел при соответствующем направлении счета, с которого происходит переход счетчика импульсов в состояние, соответствующее числу Д), соединены с входами предварительной установки счетчика импульсов и в комбинации соответствующей двоичному коду числа В - с второй группой входов элемента сравнения кодов двух чисел, а выход переноса счетчика импульсов соединен с выходной шиной устройства

На чертеже приведена функциональная электрическая схема делителя частоты.

Делитель частоты содержит счетчик 1 и myльcoвJ, элемент 2 сравнения кодов двух чисел, первая группа входов которого соединен с кодовыми входами счетчика I импульсов, элемен ИЛИ 3, триггер 4, инверсный выход которого соединен с входом направления счета счетчика 1 импульсов, а первый и второй входы соединены соответственно с первой 5 и второй 6 входными шинами устройства и первым и вторым входами элемента ИЛИ 3, выход которого соединен со счетным входом счетчика 1 импульсов, а выходы триггера 4 в комбинации, соответствующей двоичному коду числа Д, определяемого из выражения .В и из условия Д-с К (где К - число возможных состояний счетчика 1 импульсов,, М - требуемый коэффициент деления при соответствующем направлении счета, В - число, задаваемое на второй группе входов элемента 2 сравнения кодов двух чисел при соответствующем направлении счета, с которого происходит переход счетчика 1 импульсов в состояние, соответствующее числу Д) , соединены с )зходами предварительной установки счетчика 1 импульсов и в комбинации, соответствующей двоичному коду числа Bj со второй группой входов элемента 2 сравнения кодов двух чисел, а выход переноса счетчика 1 импульсов соединен с выходной шиной 7 устройства

Работу устройства рассмотрим на примере делителя частоты на II, причем импульсы на входные шины 5 и 6 не должны поступать одновременно.

В исходном состоянии счетчик 1 находится в нулевом состоянии.

По положительному фронту импульса (переход от О к 1), пришедшег на шину 5, триггер 4 устанавливается в состояние, соответствующее О на выходе Q и 1 на выходе Q если его предыдущее состояние отличалось от указанного. При этом на входе управления направлением счета +1 счетчика 1 устанавливается и счетчик работает на сложение, на входах Д предварительной установки счетчика 1 формируется двоичный код числа 11 (1011), а на входах В элемента 2 формируется двоичный код числа 6 (0100), По положительному фронту импульса, пришедшего на шину 6, триггер 4 устанавливается в состояние, соответствующее 1 на выходе Q и О на выходе Q, если его пре-дыдущее состояние отличалось от указанного. При этом на входе управлени направлением счета +1 счетчика 1 устанавливается в 0 и счетчик работает на вычитание, на входах Д предварительной установки счетчика 1 формируется двоичный код числа 5 ,(0101), а на входах В элемента 2 формируется двоичный код числа, 10 (1010) , Входные импульсы с шин 5 и 6 поступают на входы элемента 3, с выхода которого инвертированные импульсы поступают на счетный вход С счетчика 1, Счетчик 1 работает по положительному фронту импульсов, поступающих на счетный вход С, следовательно, при длительности импульсов более разрешающего времени элементной базы на входе управления направлением счета +1, входах Д предварительной установки счетчика 1 и входах В элемента 2 устанавливаются соответствующие логические состояния до прихода положительного фронта на счетный вход С счетчика I.

Предположим, что на шину 5 припш 5 импульсов. На выходах 1,2,4,8 счетчика 1 сформируется двоичный код числа 5 (0101), Если после этого , поступит импульс на шину 6, то на выходах счетчика .1 сформируется двоичный код числа ,4 (0100). Шестой и седьмой импульсы, пришедшие на шину 5, переведут счетчик I в состояние, соответствующее числу 5, затем

6 (ОНО). Как только на выходе -счетчика 1 и, соответственно, Ка входах А элемента. 2 установится двоичный код числа 6, на выходе элемента 2

сформируется 1, поступающая на вход установки V счетчика 1. При появлении на входе установки V счетчика 1 логической единицы происходит установка выходов 1,2,4,8 счетчика 1 в состояние, записанное на входах Д предварительной установки счетчика 1, т.е. на выходах счетчика 1 сформируется двоичный код числа 11 (1011). Пришедший после этого на шину 6 второй импульс переведет счетчик 1 в состояние, соответствующее числу То (1010),при этом, как было указано выше, на входах В элемента 2 будет установлен двоичный

код числа 10, а-на входах Д предварительной установки счетчика 1 двоичный код числа 5, С выхода элемента 2 на вход установки V счетчика 1 поступит 1 и на выходах 1,2,4,8

счетчика 1 сформируется двоичный код числа 5. Третий импульс, пришедший на шину 6, переведет счетчик 3 в состояние, соответствующее числу

4.Пришедший после этого на шину 5 0 восьмой импульс переведет счетчик

1 в состояние, соответствующее числу

5,девятый импульс - в состояние, соответствующее числу 6, после чего, как было описано выше, произойдет

5 переход счетчика 1 в состояние, соответствующее числу 11, Десятый и следующие импульсы, пришедшие на шину 5 будут переводить счетки 1 в состояния, соответствующие числам 12,13,

0 14 и 15. При появлении на выходах счетчика 1 логических единиц (состояние, соответствующее двоичному коду числа 15) на выходе переноса Р счетчика 1 установится О. Четьфнадца5 тый импульс,.пришедший на шину 5,

установит счетчик 1 в исходное состояние, при этом на выходе переноса Р установится логическая единица. Пятнадцатый и следующие до 23-го включиQ тельно импульсы, поступившие на шину 5, будут переводить счетчик 1 в состояния соответствующие числам 1,2,3 4,5,11,12,13 и 14, Пришедшие после этого на шину 6 четвертый и пятый импульсы переведут счетчик 1 в

5 состояния, соответствующие числам 13 и 12 соответственно. Следующие импульсы, пришедшие на шину 5, будут переводить счетчик в состояния.

соответствующие числам 13,14,15,0,, 1 и т.д. При появлении на выходах 1,2,4,8 счетчика 1 логической единицы на выходе переноса Р установится логический ноль.

Таким образом, на выходе переноса счетчика 1 формируется импульс, когда разность количества импульсов, пришедших на шины 5 и 6 делителя частоты, достигает 11,

Изменяя связи выходов Q и Q триггера 4 с входами Д предварительной установки счетчика 1 и входами В элемента 2, можно получить делитель разности частот двух импульсных сигналов на произвольные целые предварительно программируемые числа. Например, задав на входах В1 и В2 элемента 2 логический ноль, на входе В4 элемента 2 и входе Д1 предварительной установки счетчика 1 логическую единицу и соединив вход В8 элемента 2 и Д2 предварительной установки счетчика I с выходом Q триггера 4, а выходы Д4 и Д8 предварительной установки счетчика 1 с выходом Q триггера 4, получают делитель разности частот двух импульсных сигналов на 7,

По сравнению с известными устройствами изобретение позволяет решить задачу деления разности частот двух импульсных последовательностей на произвольные целые предварительно программируемые числа, используя незначительное количество элементов.

ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий счетчик импульсов, элемент сравнения кодов двух чисел, первая группа входов которого соединена с кодовыми выходами счетчика импульсов, и элемент ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональт ных возмоядаостей, путем обеспечения деления разности частот двух импульсных сигналов на произвольные целые предварительно программируемые числа,в него введен триггерjHHBepcный выход которого соединен с входом направления счета счетчика импульсов, а первый и второй входы соединены соответственно с первой и второй входными шинами устроства и первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, а выходы триггера, в комбинации, соответствующей двоичному коду числа Д, определяемого из выражения Д К-М+В и из условия Д К (где К - число возможных состояний счетчика импульсов; М требуемый коэффициент деления при соответствующем направлении счета; В - число, задаваемое на второй группе входов элемента .сравнения кодов двух чисел при соответствующем направлении счета, с которого происходит переход счетчика импульсов (Л в состояние, соответствующее числу Д, соединены с входами предварительной установки счетчика импульсов и в комбинации, соответствующей двоичному коду числа В - с второй группой входов элемента сравнения кодов двух чисел, а выход переноса счетсо чика импульсов соединен с выходной шиной устройства. 00 4 (30