Делитель частоты с дискретной регулировкой длительности импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K23/66 

1

. Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычис лительной техники для получения импульсной последовательности с регулируемыми частотой и длительностью выходных импульсов .

Цель изобретения - повышение надности работы устройства путем блокировки его работы при нулевом значении чисел на первой и второй кодовы шинах и при превьшении значения кода длительности над кодом периода, а также повышения надежности при формировании импульсов типа

меандр при равных ненулевых кодах на первой и второй кодовьгх шин.

На фиг.1 представлена структурна электрическая схема устройства; на фиг,2 - функциональная схема третьего элемента сравнения; на фиг.3 - функциональная схема ячейки сравнения, входящей В третий элемент сравнения.

Делитель частоты с дискретной регулировкой длительности импульсов содержит счетчик 1 импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной 2, а выходы соединены с первыми группами входов первого и второго элементов 3 и. 4 сравнения (кодов), вторые группы входов которых соединены соответственно с первой и второй кодовыми шинами 5 и 6, триггер 7, инверсный и прямой выхо- :ды которого соединены соответствен- но с первой и второй выходными шинами 8 и 9. Выход первого элемента 3 сравнения соединен с первым входом первого элемента И 10, выход которо jro соединен с 6 -входом триггера 7, В-вход которого соединен с первой выходной шиной 8, R-вход - с первым входом второго элемента И П не выходом первого элемента ИШ. 1 2, первый вход которого соединен с первым выходом дешифратора 13, второй выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 10 :И с первым входом третьего элемента И 14, выход которого соединен с вторьм входом rtepBoro элемента ИЛИ 12, второй вход - с вьпсодом вто iporo элемента А сравнения и с первым входом четвертого элемента И 15 прямой выход которого соединен с С-входом триггера 7, инверсный выход - с вторым входом второго

элемента И 1, выход которого соеди

нен С входом сброса счетчика 1 импульсов. Третий вход первого элемента ИЛИ 12 соединен с третьим выходом дешифратора 13, четвертый выход которого соединен с вторьм входом четвертого элемента И 15, первый и второй входы - соответственно с первым и вторым выходами третьего элемента 16 сравнения, первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с первой и второй кодовьми щинами 5 .и 6. Первая кодовая шина 5 соединена с соответствуюш;ими входами второго элемента ИЛИ 17, инверсный выход которого соединен с четвертым входом первого элемента ИЛИ 12, прямой выход - с третьим входом первого элемента И 10,

Третий элемент 16 сравнения состоит (фиг.2) из одинаковых ячеек 18-1,...,18-7 сравнения, каждая из которых состоит (фиг.З) из четырех элементов 19-22 И-НЕ.

Счетчик 1 (по типу) является суммирующим. По переднему фро.нту входного импульса, поступающего на счетный вход, содержимое счетчика 1 увеличивается на единицу. При наличии нулевого (логического) уровня на входе сброса счетчика 1 последний устанавливается в начальное нулевое состояние и блокирует счет входных импульсов с шины 2.

На шину 5 задается двоичный код числа В, соответствующий величине длительности выходных импульсов. На гаину 6 задается двоичньй код числа А, который соответствует величине периода повторения выходных импульсов .

Элементы 3 и 4 следят за тем, чтобы содержимое счетчика 1 не превысило значения величины двоичного кода, задаваемого на соответствующих шинах 5 и 6. При совпадении кодов на выходе соответствующего элемента сравнения на его выходе формируется единичный уровень.,

Элемент 16 анализирует коды чисел А и В в соответствии с табл.1.

Дешифратор 13 производит дешифрацию двоичного кода согласно табл.2.

Триггер 7 работает в двух режи- мах. В асинхронном режиме установка в единичное состояние производится нулевым уровнем на S-входе, а установка в нулевое состояние - нулевым

уровнем на R-входе. При этом элемент 15 заблокирован и на С-входе триггера 7 постоянно удерживается нулевой уровень. В синхронном режиме по срезу каждого импульса, поступающего на С-вход, триггер 7 устанавливается в противоположное состояние. Элементы 10 и 12 при этом заблокированы и на S и R-входах триггера 7 удерживаются единичные уровни, которые не влияют на р аботу триггера.

Делитель частоты с дискретной регулировкой длительности импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии на кодовых инах 5 и 6 нулевые коды. На прямом выходе эле мента 1 7 и элемента 1 5, на выходе элемента 14, на вьпсодах деифратора 13, кроме четвертого его выхода, на выходе элемента 12, элеента 1 1, на прямом выходе триггера

7и на щине 9 нулевые уровни. На шине 2 присутствуют входные импульсы, но они не производят воздействия

на счетчик 1, так как счетчик 1 нулевым уровнем на его входе сброса блокирует свой счетный вход и удерживает его в исходном нулевом состоянии . На выходах остальных элементов единичные уровни. Следовательно начальное состояние устройства при нулевых кодах А и В сохраняется независимо от присутствия тактовых импульсов на шине 2.

Начальное состояние устройства сохраняется при нулевом коде А и коде В, отличном от нулевого, т.е. когда задается длительность выходного импульса при нулевом периоде.

8этом случае на прямом выходе элемента 17 устанавливается единичный уровень, а на его инверсном выходе - нулевой уровень. Элемент 16 определяет, что В А и согласно табл.1 вьщает на первый и второй выходы код 01, который дешифруется дешифратором 13. В результате этого на третьем выходе дешифратора 13 устанавливается единичный уровень (на остальных его выходах - нулевые уровни), которьй проходит через элемент 12 нулевьм уровнем. Нулевой уровень с выхода элемента

l2 удерживает по R-входу триггер 7, а также через элемент 11 по входу броса счетчик 1 в исходном состояии. На выходе элемента 3 формируетя нулевой уровень, на прямом выхо266624

да элемента 15 - нулевой уровень, а на его инверсном выходе - единичный урсзвень.

Начальное состояние устройства 5 сохраняется и при ненулевом коде

A,на при коде В, равном нулю. В этом случае элемент 16 определяет что Б А и выдает на своих выходах код 10. Дешифратор 13 выдает на

10 второй выход единичный уровень. Элементы 14 и 15 бhoкиpyютcя нулевым уровнем с выхода элемента 4. Элемент 10 блокируется нулевым уровнем с инверсного выхода элемента 17

15 удерживает элемент 12, триггер 7, элемент 11 и счетчик 1 в исходном состоянии, т.е. при заданном периоде и не заданной длительности выходных импульсов устройство надежно блоки20 руется от появления ложных выходных импульсов.

Пусть, на шине 5 установлен код

B,отличный от нулевого и соответствующий величине длительности вьгход25 ных импульсов, а на шине 6 - код А также отличный от нулевого и равный соответствующей величине периода выходных импульсов. Устройство при этом автоматически разблокируется.

3Q Разблокировка происходит следующим образом. Элемент 16 определяет, что , а элемент 17, что . На выходах элемента 16 появляется код 10, который воспринимается . дешифратором.I3, и на его втором выходе появляется единичный уровень, На выходах элементов 3 и 4 устанавливаются нулевые уровни. Элемент 15 блокируется нулевым уровнем с четвертого выхода дешифратора 13. На взодах элемента 12 устанавливаются нулевые уровни, в результате чего на его выходе появляется единичный уровень, которым производится разблокировка (по R-входу) триггера 7 и через элемент 11 - разблокировка по входу сброса счетчика 1. На этом разблокировка заканчивается и устройство приступает к выполнению деления входной частоты.

5

0

0

Счетчик 1 начинает счет импульсов с шины 2 до тех пор, пока содержимое счетчика 1 не станет равным величине кода, задаваемого на шине 5. В этом случае на вькоде элемента 3 появляется единичный уровень, который проходит через элемент 10, на втором и третьем входах которого присутствуют единичные уровни с прямого выхода элемента 17 и с второго выхода дешифратора 13 в виде нулевого уровня на S-вход триггера 7 и устанавливает его в единичное состояние. Пр этом на шинах 8 и 9 формируются передние фронты выходных импульсов. Счетчик 1 продолжает пересчет входных импульсов. Как только содержимое счетчика I превысит значение величи- ны кода, задаваемого на шине 5, элементы 3 и 10 возвращаются в исходное состояние. При достижении счетчиком значения величины кода, равного величине кода, задаваемого на шине 6 срабатьгоает элемент 4. Единичный уровень с его выхода проходит через элемент 14 в виде единичного уровня, далее через элемент 12 в|виде нулевого уровня, по которому триггер 7 возвращается в исходное нулевое состояние. При этом на шинах 8 и 9 формируются задние фронты выходньгх импульсов . Одновременно нулевой уровень с выхода элемента 12 проходит через элемент 11 на вход сброса счетчика 1 и устанавливает его в начальное нулевое состояние.В результате этого на выходе элемента 4 появляется нулевой уровень,которым элемент 14,эле мент 12 и элемент 1 1 возвращаются в исходное состояние. Далее процесс деления входной частоты и формирования длительности выходных импульсов повторяется.

Формула изобретения

Делитель частоты с дискретной регулировкой длительности импульсов, содержащий счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной, а выходы - с соответствующими входами первых групп входов первого и второго элементов сравнения, вторые группы входов которы с соединены соответственно с первой и второй кодовыми шинами, и триггер, инверсный и прямой выходи которого соединены соответственно с первой к второй выходными шинами, о т л и ч ающий ся тем, что, с целью повьшения надежности в работе, в него введены третий элемент сравнения, дешифратор, два элемента ИЛИ и четыре элемента И, причем выход первого элемента сравнения подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с

-

с ю is о

20

5

5

5-входом триггера, Г-вход которого соединен с первой выходной шиной, -вход - с первым входом второго элемента И и с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым выходом дешифратора, второй выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с первым входом третьего элемента И,выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ,второй вход - с выходом второго элемента сравнения и с первым входом четвертого элемента И, прямой выход которого соединен с С-входом триггера, инверсный выход - с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом сброса счетчика импульсов, третий вход первого.элемента ИЛИ соединен с третьим выходом дешифратора, четвертый выход которого соединен с вторьм входом четвертого элемента И, первый и второй входы - соответственно с первым и вторым выходами третьего элемента сравнения, первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с первой и второй кодовыми шинами, первая из которых соединена с соответствующими входами второго элемен-- та ИЛИ, инверсный выход которого соединен с четвертым входом первого элемента ИЛИ, прямой вы - ход - с, третьим входом первого элемента .И.

Таблица 1 ,

Логический уровень на первом выходе

Логический уровень на втором выходе

Результат анализа

О 1

В А В А

Устройство не исправно

Таблица2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники для получения импульсной последовательности с регулируемыми частотой .и длительностью выходных импульсов. Цель изобретения - повышение надежности в работе. Делитель содержит счетчик 1 импульсов, входную шину 2, элементы 3, 4 и 16 сравнения, кодовые шины 5 и 6, триггер 7, выходные шины 8 и 9, элементы И 10,11,14 и 15, элементы ИЛИ 12 и 17 и дешифратор 13. Элемент 16 сравнения состоит из ячеек 18 сравнения, каждая из которых состоит из четырех элементов И-НЕ. Счетчик 1 является суммирующим. Введение в делитель элемента 16 сравнения, дешифратора, элементов ИЛИ, элементов И и образование новых связей позволяет блокировать его работу при нулевом значении чисел на первой или второй кодовых шинах и при превышении значения кода длительности. над кодом периода. Кроме того повышается надежность при формироьании импульсов типа меандр при равных ненулевых кодах на первой и второй кодовых шинах. 2 табл.3 ил.