Устройство для вычитания и добавления импульсов Советский патент 1984 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к области fiBTOMaTHKH и вычислительной техники и может найти применение, в частности, в системах содержащих генераторы с дискретным управлением по фазе или частоте.

Известно устройство дли вычисления и добавления импульсов, содержащее три триггера, два элемента И и элемент ИЛИ tj .

Недостатком устройства является ограниченная область применения изза необходимости наличия синхронизации между импульсами корректирующей и опорной частот.

Наиболее близким является устройство для вычитания и добавления импульсов, содержащее распределитель импульсов, подключенный входом к шине в.вода опорных импульсов, первым выходом - к первому входу первого элемента И и тактирукщему входу первого триггера, а вторым выходом к первому входу второго элемента И и тактирующему входу второго триггера, соединенного информационным входом с выходом третьего триггера, а прямым выходом - с вторьтм входом первого элемента И, переключенного выходом к первому входу выходного элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с выходом второго элемента И подключенного вторым входом к инверсному выходу первого триггера-, соединенного информационньм аходом с выходом четвертого триггера, подключенного тактирующим входом к шине ввода корректиру«яцих импульсов и к тактирующему входу третьего Т1ШГгера, а информационньм входом - к выходу инвертора, соединенного входом с шиной управления и информационным входом третьего триггера, подключенного входом обнуления к инверсному ёыходу второго триггера, а вход обнуления четвертого триггера соединен с инверсным выходом первого триггера 2 .

Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон изменения частоты следования выходных импульсов,. а именно, устройство не обеспечивает добавления и вычитания импульсов в случае, когда импульсы коррекции поступают в кажф1й период импульсов опорной частоты, В этом случае третий и четвертый триггерь), осуществляющие запоминание

факта прихода импульсов коррекции, принудительно удерживаются в исходном состоянии первым и вторым триг- герами весь период опорной частоты. Цель изобретения - расширение диапазона частоты следования вьпсодных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычита- .

ния и добавления импульсов, содержащее распределитель импульсов, подключенный входом к шине ввода опорных импульсов, первым входом к первому входу первого элемента И

и тактирующему входу первого триггера, а вторым выходом - к первому

входу второго элемента И и тактирующему входу второго триггера, соединенного информационным входом с

выходом третьего триггера, а прямым выходом - с вторым входом первого элемента И, подключенного выходом к первому, входу выходного элемента ШЖ, соединенного вторым входом с

выходом второго элемента И, подкл1№чейного вторым входом к инверсному выводу первого триггера, соединейного информационным входом с выходом четвертого триггера, подклаоченного тактирующим входом к агане ввода корректирующих импульсов и к тактирзпощему входу третьего триггера, а информационным входом - к выходу Инвертора, соединенного входом

с шиной управления и информациойным входом третьего триггера, дополнительно введены первьй и второй элементы И-НЕ, выходы которых подкгасу чены к входам обнуления третьего и

четвертого триггеров соответственно, причем входы первого элемента И-НЕ соединены с вторым выходом распределителя импульсов и прямым выходом второго триггера, а входы второго

элемента И-НЕ подкш)чены к первому выходу распределителя импульсов и прямому выходу первого триггера.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для вычитания и до-

бавления импульсов; на фиг. 3 временные,диаграммы его работы.

Устройство для вычитания и добавления импульсов содержит распределитель 1 импульсов, первый 2 и

второй 3 элементы И, первый - четвертый триггеры 4-7, инвертор 8, элемент ИЛИ 9, шину 10 вводя опорных импульсов, шину 11 ввода кор3ректирующих импульсов, шину 12 управления, первый 13 и второй 14 элементы И-HEi Устройство работает следую)цим образом. Сдвинутые на время импульсные последовательности с длительностью импульсов Ji с первого и второго выходов распределителя 1 (фиг. 26,в), на вход которого подается с шины 10 опорная импульсная последовательность (фиг. 2а), поступают соответственно на первые входа элементов И 2 и 3, тактирующие входы триггеров 5 и 4 и первые входы элементов И-НЕ 13 и 14. С шины 11 импульсы коррекции поступают на тактирующие входы триггеров 6 и 7, на информационные входы которых подается управляющий потенциал с шины 12 управления (на триггер 6 непосредственно, а па три гер 7 через инвертор 8). л В исходном состоянии, когда отсутствуют импульсы коррекции, на вы ход устройства проходят импульсы опорной частоты со второго выхода распределителя 1 и не проходят с первого вьЬсода (фиг. 2в), так как н вторых входах элементов И 2 и 3 соответственно низкий и высокий потен циалы, подаваемые с прямого выхода триггера 5 и инверсного выхода триг гера 4, независимо от потенциала на шине 12 управления. Высокий потенциал на шине 12 управления соответствует добавленмо импульсов в выходную импульсную последовательност а низкий уровень - вычитанию. Если на вшне 12 управления высокий потенциал (фиг. 2г) и приходит импульс коррекции (фиг. 2д) на тактирукицие входы триггеров 6 и 7, то триггер 6 передним фронтом импульса коррекции устанавливается в единичносе состояние (фиг. 2е)., а триггер 7 не меняет своего состояния, так как на его информационном входе низ кий потенциал, подаваемый с выхода инвертора 8. Первый после импульса коррекции, ицпульс со второго выхода распределителя 1 передним фронтом переписьшает единичное состояние триггера 6 в триггер 5 (фиг. 2ж) по тактирующему входу, одновременно устанав ливая триггер 6 в исходное состояние по входу установки в нуль низ834КИМ потенциалом с выхода элемента И-НЕ 13, наКотором происходит совпадение импульса со второго выхода распределителя 1 и единичного состояния триггера 5. Второй после импульса коррекции импульс со второго выхода распределителя 1 передним фронтом устанавливает триггер 5 в исходное состояние. Таким образом, на прямом выходе триггера 5 устанавливается высокий потенциал на время, равное периоду импульсов со второго выхода формирователя 1 (фиг. 2ж), что разрешает прохождение через элемент И 2 одного импульса с первого выхода распределителя 1, т.е. в выходную последовательность импульсов добавляется один импульс (фиг. 2з). Элемент И-НЕ 13 подготавливает триггер 6 к приему очередного импульса коррекции, и, если он приходит в момент, когда триггер 5 находится в един.ичном состоянии, он будет про- пущен, как в случае использования устройства без элементов И-НЕ 13 и 14. При поступлении следующего |Mпульса коррекции в том же потен.циале на шину 12 управления устрой- ство работае-. аналогично. Если на шине 12 управления низкий потенциал (фиг. 2г) и приходит импульс коррекции (фиг. 2д) на тактирующие входы триггеров 6 и 7, то триггер 7 передним фронтом импульса коррекции устанавливается в единичное состояние (фиг. 2и), а триггер 6 не меняет своего состояния, так как на его информационном входе низкий потенциал. Первый после импульса коррекции импульс с первого выхода распреДелителя 1 передним фронтом устанавливает на инверсном выходе триггера 4 низкий потенциал (фиг. 2к). Высокий потенциал с прямого выхода триггера 4 поступает на второй вход элемента И-НЕ 14 и в результате совпадения с- ;импульсом с первого выхода распределителя 1 устанавливает триггер 7 в исходное состояние, подготавливая его к приему очередного импульса коррекции. Второй после импульса коррекции импульс с первого выхода распределителя 1 передним фронтом устанавливает триггер 4 в исходное состояние. Таким образом, на инверсном выходе

триггера 4 устанавливается низкий потенциал на время, равное периоду импульсов с первого выхода распределителя 1 (фиг. 2к),-что запрещает прохождение через элемент И 3 одного импульса из импульсов с второго выхода формирователя 1, т.е. из выходной последовательности импульсов вычитается один импульс. Если в момент нахождения триггера 4 в единичном состоянии приходит второй импульс коррекции, то очередной импульс с первого выхода распределителя 1 подтверждает состояние триггера 4, и тем самым из выходной сетки импульсов вычитаются два следующих подряд импульса со второго выхода формирователя 1, т.е

на выходе устройства совсем не будет импульсов.

Таким образом, на выходе устройства могут быть получены предельные импульсные последовательности от полного отсутствия импульсов до последовательности, соответствующей опорной последовательности импульсов (фиг.2а). Результат добавления и вычитания импульсов коррекции в выходную последовательность импульсов .показан нафиг. 2л.

Предлагаемое устройство сохраняет все достоинства устройствапрототипа, однако имеет лучшие частотные характеристики,обеспечивает по лучение предельных значений линеаризо ванной частоты в число импульсном крде

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИТАНИЯ И ДОБАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащее распределитель импульсов, подключенный входом к шине ввода опорных импульсов, первым выходом - к первому входу первого элемента И и тактирующему входу первого триггера, а вторым выходом - к первому входу второго элемента И и тактирующему входу второго триггера, соединенного информационным входом с выходом третьего триггера, .а прямым выходомс вторым входом первого элемента И, подключенного выходом к первому входу выходного элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с выходом второго элемента И, подключенного вторым входом к инверсному выходу первого триггера, соединенного информационным входом с вьпсодом четвертого триггера, подключенного тактирующим входом к шине ввода корректирующих импульсов и к тактирующему входу третьего триггера, а информационным входом - к выходу инвертора, соединенного входом с шиной управления и информациояным входом третьего триггера, о т л и ч а ющ е ее я тем, что, с целью расширения диапазона частоты следования выходных импульсов, в устройство дополнительно введены первый и вто(Л рой элементы И-НЕ, выходы которых подключены ко входам обнуления третьего и четвертого триггеров соответственно, причем входы первого элемента И-НЕ соединены с вторым выходом распределителя импульсов и прямым выходом второго триггера, а входы второго элемента И-НЕ подключены к первому выходу распределителя импульсов и прямому выходу первого триггера.