Многоканальный микропрограммный умножитель частоты Советский патент 1985 года по МПК G06F7/68 

f1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в частотно-измерительной и преобразовательной аппаратуре,.

Изаестен умножитель частоты, содержащий счетчик полупериода, соединенный через первую группу вентилей, управляющие входы которых связаны с блоком управления, с входами регистpa памяти, выходы которого через вторую группу вентилей подключены к соответствующим разрядным входам дополнительного счетчика, выход которого через элемент ИЛИ соединен с выходом устройства и управляющим входом второй группы поразрядных вентилей, нуЛь-орган, вход которого соединен с источником умножаемой частоты, а выход - со счетным входом первого триггера, подключенного к первому входу блока управления, и генератор опорной частоты ij .

Недостатками такого устройства являются низкая точность, сравнительно узкие функциональные возможности и сравнительно большой объем оборудования на его реализацию.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является умножитель частоты, содержащий нульорган первый и второй триггеры, управляющий блок, первый и второй зле1 нты И, счетчик полупериода, первую и вторую группы элементов И, регистр элемент ИЛИ, дополнительный счетчик и счетчик коэффициента, генератор импульсов, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента И и с первым входом управляющего. блока, а второй выход генератора импульсов соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера и вторым входом управляющего блока, первый вход которого соединен с первыми входами элементов И первой группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам разрядов счетчика полупериода, подклюценного счетным входом к выходу первого элемента И, а выходы элементов И первой группы подключены к соответствующим входам разрядов регистра, выходы которого соединены с первыми входами элементов И второй труппы, вторые входы которых подключены к выходу устройства и выходу элемента

72

ИЛИ, первый ВХОД которого подключен к второму выходу управляющего блока, и к единичному входу второго тригге- , ра, нулевой вход которого подключен к выходу счетчика коэффициента, а выход второго триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу дополнительного счетчика, входы начальной установки разрядов которого соединены с соответствующими выходами элементов И второй группы, а выход переполнений дополнительного счетчика соединен с вторым входом элемента ИЛИ и счетным входом счетчика коэффициента, счетный вход первого триггера подключен к выходу нуль-органа, вход которого является входом устройства L2J.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем расширения класса решаемых задач, расширения диапазона коэффициента умножения и увеличения числа каналов.

Для достижения поставленной цели в умножитель частоты, содержащий генератор импульсов, нуль-орган, счетный триггер, счетчик полупериода, элемент И и первый регистр, информационные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика полупериода, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с единичным выходом счетного триггера, счетный вход которого соединен с выходом нуль-органа, вход которого является выходом умножителя, введены генератор одиночных импульсов, регистр адреса, блок памяти микропрограмм, второй регистр, группы счетчиков и группы счетных триггеров, выходы которых соединены с выходами умножителя, а-счетные входы счетных триггеров группы соединены с выходом переполнений и входом управления записью соответствующего счетчика группы, входы параллельной записи которых объединены и подключены к информационным входам первого регистра, а счетные входы счетчиков группы подключены к выходам, начиная с второго,разрядов второго регистра, , первый выход которого соединен с вторым входом элемента И,вход первого разряда второго регистра связан с выходом генератора импульсов и управлякщим входом регистра адреса, информационные входы которого соединены с адресной группой выходов блока памяти мик ропрограмм, остальные выходы которог соединены с информационными входами, начиная с второго, соответствующих разрядов второго регистра, адресные входы блока памяти микропрограмм соединены с соответствующими выходами разрядов регистра адреса, вькод генератора одиночных импульсов соединен с входом сброса счетчика полупериода, а вход запуска, генератора одиночных импульсов соединен t нулевым выходом счетного триггера и входом управления записью первого регистра, выход генератора импульсов соединен с синхровходами регистра адреса и второго буферного регистра На фиг. 1 показана функциональная схема многоканального микропрограммного умножителя частоты; на фиг.2 генератор одиночных импульсов; на фиг. 3 - временная диаграмма его работы; на фиг. 4 - временная диаграмма работы синтезатора частот. Многоканальный микропрограммный умножитель частоты содержит нуль-орган 1, счетный триггер 2, элемент ИЗ, генератор. 4 одиночных импульсов счетчик. 5 полупериода, первый регист 6, блок 7 памяти микропрограмм, генератор 8 импульсов, адресный регистр 9, второй регистр 10, группу счетчиков 11, группу из R счетных триггеров 12; выходы умножителя - 13 ,- 15. Микропрограммный умножитель часто ты работает следующим образом. Сигнал умножаемой скну отляалькоА частоты fjjj поступает на нуль-орган 1, который вьщеляет момент прохождения входного сигнала через нуль и формирует импульсы, период повторения которых равен полупериоду частоты входного сигнала. Импульсы с нуль органа 1 поступают на счетный вход тригиера 2, который делит частоту .нуль-органа на два, образуя на выходе меандр частоты. , Выходной сигнал с прямого Q-выхо да триггера 2 открывает по первому входу логический элемент И 3 и разре шает прохождение импульсов частоты заполнения , на счетный вход счетчика 5 полупериода. / Счетчик 5 полупериода, предвари тепьно обнуляемый сигналом от генератора 4 одиночных импульсов, произ водит подсчет импульсов частоты заf-gjj за полупериод входной полнения частоты. Пример выполнения генератора однночных импульсов и временная диаграмма его работы приведена соответственно на фиг. 2 и фиг. 3. Значение N в счетчике 5 полупериода, принимаемое за полупериЬд вход- . ной частоты, равно В1 - зап N здп откуда в .2N Код N со счетчика поразрядно подается на D-входы второго регистра 6, где фиксируется передним положительным фронтом сигнала, поступающим от Q-выхода триггера 2. Таким образом, буферный регистр 6 фиксирует значение полупериода входной частоты один раз за период ее следования. Формирование частоты заполнения f здп , как и других частот f ,..., f г,, производится микропрограммным синтезатором частот, включающим генератор 8 импульсов, блок 7 памяти микропрограмм, адресный регистр 9 и второй регистр 10. Работа микропрограммного синтезатора частот поясняется временной диаграммой, представленной на фиг.4. Блок памяти программ представляет. Собой матрицу постоянного ЗУ или полупостоянного ЗУ, информация в которой разделяется по адресам, составляя информационное слово. Каовдое информационное слово жестко связанное со своим адресом, в котором онозафиксировано. При подаче кода адреса на адресный вход блока памяти микропрограмм через время выборки t j(,,g информационное слово, соответствующее этому коду адреса- поразрядно сформируется на информационном выходе блока 7 памяти микропрограмм. Информационное слово условно разделяется на две группы разрядов адресную А, в которой программируется код адреса, подаваемый на вход адресного регистра, и информационную У, -У , каждый разряд которой несет информацию о синтезируемых частотах эап . l . ) При этом в адресной группе разряЧ дов формируется адрес ячейки накопи-)

теля, подлежащей выборке на следуюПродолжение таблицы последовательности импульсов f. , час тота следования которых в три раза ниже, чем f , потому что период пер1fвой запимает 6 адресов, а период Т| занимает 2 адреса. Как уже отмечалось, частота запол нения f,ap с выхода второго регистра через подготовленный от выхода Q, триггера 2 элемент И 3, фиксируется на счетчике 5 полупериода в виде числа N, равного длительности половины периода входной частоты, а затем фиксируется на первом регистре 6 Синтезированные потоки импульсов с частотами, связанными с соответствующими коэффициентами, с выходов Q,..., Qj,..., Qp поступают не входы соответствующих счетчиков 11, куда предварительно по переднему фронту вьЕходного сигнала счетчика вносит ся инверсное значение кода числа N, определяющего величину полуперивда входной частоты. Для получения полного периода частоты на выходе устройства к выходу счетчийа 11 подключены счетные триггеры 12. Исходя из выражения (1), соотношения частот, формируемых синтезатором частот, равны 2±, Ц1ц, получим igx- j i - k 6bix 2 j iai- k , Таким образом, на выходах устройства умножения получены частоты импульсных последовательностей (со скважностью 2), связанные с входной частотой fg через заданные коэффициенты умножения. Предлагаемый умножитель частоты позволяет одновременно на нескольких выходах получить частоты, равные произведению входной частоты на коэффициенты, большие и меньшие .единицы.

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ МЖРОПРОГРАММНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий генератор импульсов, нуль-орган, счетный триггер, счетчик полупериода, элемент И и первый регистр, информационные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика полупериода, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с единичным выходом счетного триггера, счетный вход которого соединен с выходом нуль-ор.гана, вход которого является входом умножителя, отличающийся тем, что, с целью расшире.ния его функциональных возможностей путем возможности умножения на произвольный коэффициент, в него введены ге-. нератор одиночных импульсов, регистр адреса, блок памяти микропрограмм, второй регистр, группы счетчиков и группы счетных триггеров, выходы . торых соедине21ы с выходами умножителя а счетные входы счетных триггеров группы соединены с выходом переполнений и входом управления записью соответствующего счетхшка группы, входы параллельной записи которых объединены jj подключены к информационным выходам первого регистра, счетные входы счетчиков группы подключены к выходам, начиная с второго, разрядов второго регистра, первый выход которого соединен с вторым входом элемента И, вход первого разряда второго регистра соединен с выходом генератора импульсов и управляющим входом регистра адреса, информационные входы которого соеди(Л нены с адресной группой выходов блока памяти микропрограмм, остальные выходы которого соединены с информационными входами соответствующих, начиная со второго, разрядов второго регистра, адресные входы блока памяти микропрограмм соединены с соответ4 ствующими выходами разрядов регистра 4: адреса, выход генератора одиночных импульсов Соединен с входом счетчика полупериода, а вход запуска генератора одиночных импульсов соединен с нулевым выходом счетного триггера и входом управления записью первого регистра, выход генератора импульсов соединен с синхровходами регистра адреса и второго буферного ре- . гистра.

, /J Т /4

ff

$ыл д/г

Фи1.1

1144107

вл- О/Т /77риггсрс7 2

шрагге/}

Лин1/я 3offep /(u

/fosf/f/ec/fi/i/ э/ еменг77

Вд/ход 0. ci/e/77/ ого шриг гера

(О( О. Cf en7Hozo триггера /У

Bbf/o fO

сриг.2