Управляемый делитель частоты Советский патент 1988 года по МПК H03K23/66 

со сх

со со

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования, выдачи и обработки информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности управляемого распределения выходных импульсов по различным выходным шинам.

На чертеже приведена электрическая функциональная схема предлагаемого делителя частоты.

Управляемый делитель частоты (УДЧ) содержит первый импульсный ключ 1 с запоминанием сигнала управления, счетчик 2 импульсов, п элементов И-НЕ 3.1-З.п, первый 4, второй 5 и третий 6 элементы И, элемент ИЛИ 7, элемент ИЛИ-НЕ 8, второй импульсный ключ 9 с запоминанием сигнала управления, первый 10, второй 11 и третий 12 триггеры, входную шину 13, шину 14 управления режимом, шину 15 управления, первую 16, вторую 17 и третью 18 выходные шины, причем информационный вход ключа 1 подключен к шине 13, а первый и второй его выходы подключены соответственно к счетному входу и входу сброса счетчика 2, инверсные разрядные выходы которого подключены к первым входам соответственно элементов И-НЕ 3.1-З.п, вторые входы которых подключены к соот- ветствуюшему разряду шины 15, а выходы подключены к входам элемента И 4. Выход последнего подключен к первому входу элемента ИЛИ 7 и тактовому входу триггера 10, первый вход сброса которого подключен к первому входу сброса триггера

11,шине 16 и первому выходу ключа 9, второй выход которого подключен к шине 18 и второму входу сброса триггера И, информационный вход - к входу сброса счетчика 2, вход управления - к выходу триггера 12 и первому входу элемента И 5, выход последнего подключен к шине 17, второй вход - к первому выходу ключа 1, вход управления которого подключен к выходу элемента ИЛИ 7, второй вход которого подключен к выходу триггера 10, информационный вход и второй вход сброса которого подключены к шине 14 и к первым входам элементов ИЛИ-НЕ 8 и И 6, выходы которых подключены соответственно к входу сброса и входу установки в единицу триггера

12,вторые входы элементов ИЛИ-НЕ 8 и И 6 подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера 11, тактовый вход которого подключен к шине 13, информационный вход - к шине логической единицы.

УДЧ работает следующим образом.

В исходном состоянии импульсы тактовой частоты на шину 13 не поступают, на шинах 14 и 16-18 имеются уровни «О (логического нуля), на шине 15 задан двоичный код некоторого числа К. Все разряды счетчика 2, а также триггеры 10 и 11 установлены в «О. На выходах элементов ИЛИ-НЕ 8 и И 6 имеются соответственно уровни « 1 (логиеской единицы) и «О, вследствие чего триггер 12 установлен в «О.

Пусть на шине 15 задан, например, код числа 3. При этом на выходах элементов И-НЕ 3.1 и 3.2 (п 2), а также на выходах элементов И 4 и ИЛИ 7 имеются уровни

Q «О. После подачи импульсов тактовой частоты на шину 13 первый из них передним фронтом устанавливает триггер- 11 в «1. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 устанавливается «О, однако триггер 12 сохраняет свое состояние. Этот же импульс

5 с шины 13 поступает на информационный вход ключа 1, на входе управления которого имеется уровень «О. В соответствии с правилом работы импульсного ключа с запоминанием сигнала управления данный импульс проходит на первый выход ключа 1 и записывает в счетчик 2 число «1. На выход элемента И 5 этот импульс не проходит, так как на первый вход элемента И 5 поступает уровень «О с выхода триггера 12. Следующие два импульса тактовой час5 тоты записывают в счетчик 2 число «3, вследствие чего на первых двух разрядных выходах счетчика 2 устанавливаются уровни «О, а на выходах элементов И-НЕ 3.1 и 3.2 уровни «1. При этом на выходе элемента И 4 формируется уровень «1,

0 который через элемент ИЛИ 7 поступает на вход управления ключа 1. Состояние триггера 10 при этом не изменяется, так как на его инверсном входе сброса имеется уровень «О.

Несмотря на то, что в момент начала дей5 ствия на информаионном входе ключа 1 третьего импульса, на входе управления ключа 1-происходит изменение уровня сигнала с «О на «1, третий импульс сохраняет свою длительность на первом выходе

Q ключа 1, что обусловлено свойством импульсного ключа с запоминанием сигнала управления. При этом на втором выходе ключа 1 третий импульс не формируется. Четвертый импульс проходит с шины 13 на второй выход ключа 1 и поступает далее на вход

5 сброса счетчика 2 и информационный вход ключа 9. В результате этого осуществляется сброс счетчика 2, а импульс с информационного входа ключа 9 проходит на его первый вь1ход и поступает далее на шину 16 и, входы сброса триггеров 10 и 11. При

0 этом триггер 11 устанавливается в «О. Если импульсы тактовой частоты продолжают поступать на шину 13, работа УДЧ в данном режиме повторяется.

Таким образом, если на шине 14 имеется

5

уровень «О, а на шине 15 задан код числа К (в данном случае ), УДЧ пропускает на шину 16 каждый (К-Ь1)-й (в данном случае каждый четвертый) импульс тактовой частоты, и, следовательно, коэффициент

деления данного УДЧ равен (K+l)- На шинах 17 и 18 при этом сохраняются уровни «О.

Пусть на шине 14 установлен уровень «1, а на шинах 15 задан код числа К 3. 5 При этом на выходах элементов ИЛИ-НЕ 8 и И 6 имеются соответственно уровни «О и «1, вследствие чего триггер 12 установлен в «1. После подачи импульсов тактовой частоты на шину 13 первый из них перед- д ним фронтом устанавливает триггер 11 в «1, в результате чего на выходе элемента И 6 устанавливается уровень «О, однако состояние триггера 12 сохраняется. Этот же импульс с шины 13 поступает на информационный вход ключа 1 и проходит на его первый выход, поступая на вход счетчика 2 и второй вход элемента И 5, на первом входе которого имеется уровень «1, поступаюш,ий с выхода триггера 12. В результате этого в счетчик 2 записывается число «1, а на вывых к импульсов, т.е. (К+1)-й (К+2)-й и так далее (в данном случае четвертый, пятый и т.д). На шине 16 при этом сохраняется уровень «О.

Если на шине 14 изменение уровня напряжения с «О на «1 происходит в процессе деления частоты, когда в счетчик 2 записано некоторое число , это не вызывает изменения уровней напряжения на выходах элементов ИЛИ-НЕ 8 и И 6, а следовательно, не сказывается на состоянии триггера 12. Под действием К-го импульса на выходе элемента И 4 формируется уровень «1, вследствие чего триггер 10 устанавливается в «1. (К+1)-й 15 импульс осушествляет сброс счетчика 2 и проходит на шину 16, устанавливая при этом триггеры 10 и 11 в «О. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 сохраняется уровень «О, а на выходе элемента И 6 устанавливается уровень «1, что обеспечивает

4tl4rll db OCillrlK LHDa -I Л 4rl l/lVJ ., Cl Ла Dmnctu l rlucls J Л„У1 - I ff f т 1 J ,-I , 1

ходе элемента И 5 и шине 18 формируется установку триггера 12 в «1 и, следовательно.

изменение дальнейшего режима работы УДЧ. Несмотря на то, что в момент действия (К+1)-го импульса на входе управления ключа 9 происходит изменение уровня

импульс, длительность и временное положение которого соответствуют первому импульсу тактовой частоты. Последующие два импульса тактовой частоты также произменение дальнейшего режима работы УДЧ. Несмотря на то, что в момент действия (К+1)-го импульса на входе управления ключа 9 происходит изменение уровня

ходят на шину 17 и одновременно с этим 25 напряжения с «О на «1, данный импульс

сохраняет свою длительность на шине 16 и не формируется на шине 18. Это обусловлено свойством ключа 9. Дальнейшая работа УДЧ аналогична указанной в режиме выделения К импульсов.

увеличивают число, записанное в счетчике 2, до «3. При этом на выходе элемента И 4 формируется уровень «1, который через элемент ИЛИ 7 поступает на вход управления ключа 1. Под действием положительного перепада напряжения, сформированного на выходе элемента И 4, триггер 10 устанавливается в «1.

Четвертый импульс проходит с шины 13 на второй выход ключа 1, поступая далее на вход сброса счетчика 2 информационсохраняет свою длительность на шине 16 и не формируется на шине 18. Это обусловлено свойством ключа 9. Дальнейшая работа УДЧ аналогична указанной в режиме выделения К импульсов.

30 Таким образом, если на шине 14 изменение уровня напряжения с «О на «1 происходит в процессе деления частоты, когда в счетчик 2 записано некоторое число , смена режима работы УДЧ происходит лишь тогда, когда на шине 16 формируный вход ключа 9. В результате этого осу- 35 ется (К+1)-й импульс.

шествляется сброс счетчика 2 в исходное состояние, а импульс с информационного входа ключа 9 проходит на его второй выход и поступает далее на шину 18 и вход

Если на шине 14 изменение уровня напряжения с «1 на «О происходит в момент, когда на шине 17 уже сформировались М импульсов (где ), это не вызывает из

сброса триггера 11, вследствие чего он уста- XQ менения уровней напряжения на выходах

навливается в «О. При этом на выходе эле- ттг- о . т ..

мента И 6 формируется уровень «1, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 сохраняется уровень «О. В соответствии с этим триггер 12 сохраняет свое состояние. Поскольку к моменту прихода пятого импульса на входе управления ключа 1 имеется уровень «1, поступаюший через элемент ИЛИ 7 с выхода триггера 10, пятый и все последующие импульсы тактовой частоты проходят на шину 17. Изменение состояния триггера 11, осуществляющееся под действием этих импульсов, не оказывает влияния на дальнейшую работу УДЧ.

Таким образом, если на щине 14 имеется уровень «1, а на шине 15 задан код числа К {в данном случае ), после подачи на шину 13 импульсов тактовой частоты на шине

17формируются первые К импульсов тактовой частоты (в данном случае 3), а на шине

18- импульсы тактовой частоты без перэлементов ИЛИ-НЕ 8 и И 6 и, следовательно, не сказывается на состоянии триггера 12. Под действием К-го импульса на выходе элемента И 4 формируется уровень «1, однако состояние триггера 10 при этом

45 не изменяется, поскольку на его информационном входе и инверсном входе сброса имеется уровень «О. () -и импульс сбрасывает счетчик 2 в исходное состояние и проходит на шину 17, устанавливая при этом триггер 11 в «О. В результате этого

50 на выходе элемента И 6 сохраняется уровень «О, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 формируется уровень «1, что обеспечивает установку триггера 12 в «О и, следовательно, изменение дальнейшего режима работы УДЧ. Дальнейшая работа УДЧ аналогична указанной в режиме деления частоты.

Таким образом, если на шине 14 изменение уровня напряжения с «1 на «О про55

вых к импульсов, т.е. (К+1)-й (К+2)-й и так далее (в данном случае четвертый, пятый и т.д). На шине 16 при этом сохраняется уровень «О.

Если на шине 14 изменение уровня напряжения с «О на «1 происходит в процессе деления частоты, когда в счетчик 2 записано некоторое число , это не вызывает изменения уровней напряжения на выходах элементов ИЛИ-НЕ 8 и И 6, а следовательно, не сказывается на состоянии триггера 12. Под действием К-го импульса на выходе элемента И 4 формируется уровень «1, вследствие чего триггер 10 устанавливается в «1. (К+1)-й импульс осушествляет сброс счетчика 2 и проходит на шину 16, устанавливая при этом триггеры 10 и 11 в «О. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 сохраняется уровень «О, а на выходе элемента И 6 устанавливается уровень «1, что обеспечивает

rlucls J Л„У1 - I ff f т 1 J ,-I , 1

установку триггера 12 в «1 и, следовательно.

изменение дальнейшего режима работы УДЧ. Несмотря на то, что в момент действия (К+1)-го импульса на входе управления ключа 9 происходит изменение уровня

напряжения с «О на «1, данный импульс

25 напряжения с «О на «1, данный импульс

сохраняет свою длительность на шине 16 и не формируется на шине 18. Это обусловлено свойством ключа 9. Дальнейшая работа УДЧ аналогична указанной в режиме выделения К импульсов.

30 Таким образом, если на шине 14 изменение уровня напряжения с «О на «1 происходит в процессе деления частоты, когда в счетчик 2 записано некоторое число , смена режима работы УДЧ происходит лишь тогда, когда на шине 16 формируется (К+1)-й импульс.

Если на шине 14 изменение уровня напряжения с «1 на «О происходит в момент, когда на шине 17 уже сформировались М импульсов (где ), это не вызывает изменения уровней напряжения на выходах

менения уровней напряжения на выходах

ттг- о . т ..

элементов ИЛИ-НЕ 8 и И 6 и, следовательно, не сказывается на состоянии триггера 12. Под действием К-го импульса на выходе элемента И 4 формируется уровень «1, однако состояние триггера 10 при этом

не изменяется, поскольку на его информационном входе и инверсном входе сброса имеется уровень «О. () -и импульс сбрасывает счетчик 2 в исходное состояние и проходит на шину 17, устанавливая при этом триггер 11 в «О. В результате этого

на выходе элемента И 6 сохраняется уровень «О, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 формируется уровень «1, что обеспечивает установку триггера 12 в «О и, следовательно, изменение дальнейшего режима работы УДЧ. Дальнейшая работа УДЧ аналогична указанной в режиме деления частоты.

Таким образом, если на шине 14 изменение уровня напряжения с «1 на «О про

исходит в момент, когда на шине 17 уже сформировались М импульсов, смена режима работы УДЧ осуществляется лишь после того, когда выделены все К импульсов, причем изменение режима происходит по (К+1)-му импульсу.

Формула изобретения

Управляемый делитель частоты, содер- жаш,ий входную и первую выходную шины, первый импульсный ключ с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого подключен к входной шине, первый и второй выходы подключены соответственно к счетному входу и входу сброса счетчика импульсов, инверсные разрядные выходы которого подключены к первым входам соответствуюш,их элементов И-НЕ, вторые входы которых подключены к соответствующему разряду шины управления, а выходы подключены к соответствующим входам первого элемента И, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены шина управления режимом, вторая и третья выходные шины, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, второй импульсный ключ с запоминанием сигнала управления и первый, второй и третий триг

0

0

5

5

геры, причем первые входы сброса первого и второго триггеров соединены с первой выходной щиной и с первым выходом второго импульсного ключа с запоминанием сигнала управления, второй выход которого подключен к второй выходной шине и второму входу сброса второго триггера, информационный вход - к входу сброса счетчика импульсов, вход управления - к выходу третьего триггера и к, первому входу второго элемента И, выход которого подключен к третьей выходной шине, второй вход - к первому выходу первого импульсного ключа с запоминанием сигнала управления, вход управления которого подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И и к тактовому входу первого триггера, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, информационный вход и второй вход сброса подключены к шине управления режимом и к первым входам элемента ИЛИ-НЕ и третьего элемента И, выходы которых подключены соответственно к входу сброса и входу запуска третьего триггера, вторые входы - соответственно к прямому и инверсному выходам второго триггера, тактовый вход которого подключен к входной шине, информационный вход - к шине логической единицы.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования, выдачи и обработки информации. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности делителя частоты путем управляемого распределения выходных импульсов по различным выходным шинам. Устройство содержит первый 1 и второй 9 импульсные ключи с запоминанием сигнала управления, счетчик 2 импульсов, п элементов И-НЕ 3.1-З.п, элементы И 4-6, элемент ИЛИ 7, элемент ИЛИ-НЕ 8, триггеры 10-12, входную шину 13, шину 14 управления режимом, шину 15 управления, выходные шины 16-18. Если на шине 14 изменение уровня напряжения с «О на «1 происходит в момент, когда шина 17 уже сформировала М импульсов, смена режима работы делителя частоты осу- шествляется лишь после того, когда будут выделены все К импульсов, где К некоторое число. При этом изменение режима происходит по (К+1)-му импульсу. 1 ил. i СЛ