Делитель частоты следования импульсов Советский патент 1984 года по МПК H03K23/00 

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в системах обработки дискретной информа1хии, например в системах управления для выработки последовательности периодических управляющих сигналов.

Известно устройство для синхронизации импульсов, содержащее три триггера, два элемента совпадения и ряд последовательно.включенных инверторов и триггеров, количество которых выбирается в зависимости от числа выходных импульсов, кото- . рые требуется получить на выходных шинах l и.

Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности,.обусловленные невозможностью формирования выходных импульс формирования выходных импульсов длительностью, равной половине пери ода тактовых импульсов, сдвинутых друг относительно друга на половину их периода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаеному результату является устройство содержащее регистр сдвига, элемент ИЛИ и первый элемент И-НЕ, выполняю щий роль элемента управления, выход которого соединен с информационным входом регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с шиной такт вых импульсов и первыми входами второго элемента И-НЕ и элемента , ИЛИ, вторые входы которых соединены с разрядом регистра сдвига и первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с М-м разрядом регистра сдвига и через инвертор с третьими входами элемента ИЛИ и второго элемента И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И-НЕ. На входе устройства формируется выходной сигнал, пр.едставляющий собой импульсы с частотой следования в 1,5; 2,5; 3,5 и т.д. раза меньше частоты следования входных импульсов, при этом длительность выходного импульса равна длительнос ти тактовых импульсов Г2}. Недостаток известного устройства также состоит в ограниченных функциональных возможностях,- так как в нем не обеспечивается формирование выходных импульсов.

длительность которых равна половине периода тактовых импульсов, сдвинутых один относительно другого на такую же величину. .

Цель изобретения - расширение функциональньт возможностей делителя путем обеспечения возможности форми рования выходных импульсов, длительность которых равна половине периода

тактовых импульсов, сдвинутых один относительно другого на такую же величину.

Поставленная цель достигается тем, что в делитель частоты следования импульсов, содержащий регистр сдвига, элемент ИЛИ и элемент управл ния, выход которого соединен с информационным входом регистра 1 двига, введены первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и триггер, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, являющегося нечетным разряда регистра сдвига, а выход - с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а выход - с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига, а второй вход - с выходом элемента ИЛИ, , соответствующие входы которого соединены с выходами всех нечетньпс, кроме последнего, разрядов регистра сдвига, а выходы всех, кроме последнего, разрядов регистра сдвига соединены с соответствздащими входами элемента управления. На чертеже приведена электрическая структурная схема устройства. Делитель частоты следования импульсов содержит регистр 1 сдвига, .элемент ИЛИ 2 и элемент 3 управления, выход которого соединен с информационным входом регистра 1 сдвига, первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 и 5 и триггер 6, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, являющегося нечетным разряда регистра 1 сдвига, а выход - с первьв входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, второй вход которого соединен с шиной 7 тактовых импульсов, а выход - с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, выход которого соединен с тактовым входом регистра 1 сдвига, а второй вход с выходом элемента ИЛИ 2, соответствующие входы которого соединены с выходами всех нечетны:с, кроме последнего, разрядов регистра 1 . сдвига, а выходы всех, кроме послед него, разрядов регистра 1 сдвига соединены с соответствующими входам элемента 3 управления, выход которо го соединен с информационным входом регистра 1 , выходы разрядов которого являются соответствующими выходньк-ш шинами 8 устройства. Делитель частоты следования.импульсов работает следующим образом Рассмотрим работу устройства на примере деления частоты следования импульсов с коэффициентом деления 2,5. При этом регистр 1 имеет пять разрядов, а элемент 3 управления выполнен в виде четырехвходового элемента ИЛИ-НЕ, количество п разрядов регистра равно удвоенному коэффициенту деления. За исходное состояние устройства принимаем наличие уровней логическо го О на всех выходах регистра I И на выходе триггера 6. При этом уровнями логического О, поступающими с выходов триггера 6 и элемент ИЛИ 2, разрешается прохождение с шины 7 на тактовый вход регистра 1 импульсов прямой частоты через элементы ИСКПЮЧАЩЕЕ ИЛИ 4 и 5, а с выхода элемента 3 - на информационный вход регистра I поступает уровень логической I. , По-переднему фронту первого так Iвого импульса в первый разряд регистра I записывается логическая 1 с выхода элемента 3, в регистр I устанавливается код 10000. При этом на- выходе элемента 3 устанавл вается сигнал логического О, а на выходе элемента ИЛИ 2 - сигнал логической 1, который, поступая на тopoй вход элемента ИСКПЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5, вызывает на его выходе инве тирование входного сигнала. На так вом входе регистра 1 устанавливает уровень логического О. I По заднему -фронту первого тактового импульса на тактовом входе регистра 1 формируется единичный перепад, по которому в регистре I происходит сдвиг на один разряд, и запись в первый разряд логического О с выхода элемента 3. В регистре устанавливается код 01000. Цри зтом на выходе элемента ШШ 2 устанавливается сигнал логического О, который снимает с входа элемента ИСКПЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5 сигнал инвертирования. На тактовом входе регистра 1 устанавливается уровень логического О. По переднему фронту второго тактового импульса на тактовом входе регистра 1 формируется единичный перепад, по которому происходит очередной сдвиг информации в регистре 1 на один разрядi и в нем устанавливается код 00100. При этом на выходе элемента ИЛИ 2 устанавливается сигнал логической 1, который на выходе элемента ИСКЛЮНАЩЕЕ ИЛИ 5 вызывает инвертирование входного сигнала. На тактовом рходе регистра 1 устанавливается уровень логическо го О. По заднему фронту второго тактового импульса на тактовом входе регистра 1 формируется единичный перепад, по которому в регистре 1 происходит очередной сдвиг информации на один разряд, и в нём устанавливается код 00010. При этом на выходе элемента ИЛИ 2 устанавливается сигнал логического О, который снимает с входа элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 сигнал инвертирования. На тактовом входе регистра 1 устанавливается уровень логического О. По переднему фронту третьего тактового импульса на тактовом входе регистра 1 формируется единичный перепад, по которому происходит очередной сдвиг .информации в регист- ре 1 на один разряд, и в нем устанавливается код 00001. При этом на выходе элемента 3 устанавливается сигнал логической 1, триггер 6, переключается в единичное состояние, сигнал логической 1 с выхода кото рого, поступая на второй вход элемента 4, вызьшает на его вьгходе инвертирование входного сигнала. На такт§вом входе регистра 1 устанавливается логический О. По заднему фронту третьего тактовето импульса на тактовом входе регистра 1 формируется единичный перепад, по которому происходит очередной сдвиг информации в регист ре 1 на один разряд, при этом в нем устанавливается код 10000, так как на информационном входе регистра 1 - сигнал логической 1 с выхода элемента 3. На выходе элемента 3 устанавливается сигнал логического О, а на выходе элемента ИЛИ 2 - сигнал логической , который, поступая на второй вход элемента 5, вызывает на его выходе инвертирование входного сигнала. На тактовом входе регистра f устанавливается уровень логического О.

Далее по каждому переднему и заднему фронтам тактовых импульсов происходит сдвиг информации на один разряд при инверсной входной частоте с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4. По заднему фронту пятого тактового импульса триггер 6 переключается в нулевое состояние. Устройство устанавливается в исходное состояние Далее все процессы повторяются.

Таким образом, по каждому переднему и заднему фронтам тактовых импульсов происходит сдвиг информаци в регистре I на один разряд, при этом регистр 1 последовательно принимает пять устойчивых состояний, соответствующих кодам 10000,01000, 00100, 00010, 00001, затем цикл работы устройства вновь повторяется. На выходных шинах 8 появляются выходные импульсы, длительность которых равна половине периода тактовых импульсов, сдвинутые один относительно другого на такую же величину. При этом их частота следования в 2,5 раза меньше частоть следования тактовых импульсов.

Аналогичным образом, работает устройство с любым другим дробнократным коэффициентом деления: 1,5; 2,5; 3,5; 4,5 и т.д., в общем случае равным 1с N-0,5, где N- целое число.

Введение в делитель частоты следования импульсов первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИДИ и триггера обеспечивает формирование выходных импульсов с частотой следования в 1,5; 2,5; 3,5 и т.д. раза меньше частоты следования тактовых импульсов, длительность которых равна, половине периода тактовьпс импульсов сдвинутых один относительно другого на половину периода тактовых импульсов. В результате расширяются функционалыйлё возможности делителя частоты следования импульсов и сфера его применения.

ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащий регистр сдвига, -элемент ИЛИ и элемент управления, выход которого соединен с информационным входом регистра. сдвига, о тл-ичающийс я тем, что, с целью расширения его функциональных, возможностей путем обеспечения возможности формирования выходных импульсов, длительность котбрых равна половине периода тактовых импульсов, сдвинутых один относительно другого на такую же величину, в него введены первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и триггер, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,являющегося нечетным разряда регистра сдвига, а выход с .первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной тактовых импуль-. .сов, а выход - с первым входЬм второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,выход которого соёдинен с тактовым входом регистра сдвига, а второй вход с ВЫХОДОМ элемента ИЛИ, соответствующие входы которого соединены с вы-, ходами всех нечетных,кроме, последнего, разрядов регистра сдвига, а выходы всех, кроме последнего, разрядов регистра сдвига соединены с соответствующими входами элемента управления.