Управляемый делитель частоты Советский патент 1989 года по МПК H03K23/66 

Фь

СП СА9

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования, вьщачи и обработки цифровой информации. Цель изобретения - расширение функциональных : Бозможностей путем обеспечения режима работы с коэффициентом деления на единицу больше заданного - достигается за счет введения триггера 4, элемента И 3, элемента И-НЕ 5 и шины 11 выбора режима. Упомянутые элементы включены в цепь между вторым выходом ключа 1 с запоминанием сигнала управления и выходной шиной 13. Устройство также содержит счетчик 2 импульсов, элемент ИЛИ 9, элементы И-НЕ 6.1,..., 6.П, дешифратор, вьшолненный на элементе И-НЕ 7, элемент ЗАПРЕТ 8. 2 ил.

Фиг.Ч

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано

устройствах формирования, вьщачи И обработки информации и является Усовершенствованием устройства по основному авт. св. № 1368984.

Целью изобретения является рас- пирение функциональных возможностей путем обеспечения режима работы с д

оэффициентом деления на единицу Дольше заданного.

На фиг. 1 представлена электри- еская функциональная схема управляемого делителя частоты; на фиг. 2 -|5

хема одной из возможных реализаций 1люча (с запоминанием сигнала уп- авления).

Управляемый делитель частоты со- лержит ключ 1 (с запоминанием сиг- 20 :ала управления), п-разрядный счет- ик 2, элемент И 3, триггер 4 (TV- уипа), дополнительный элемент И-ИЕ

элементы И-НЕ 6.1-б.п, п-входо- элемент И-НЕ 7, элемент ЗАПРЕТ 8, 25 г лемент ИЛИ 9, входную шину 10, ши- iky 11 выбора режима, шины 12 управ- Аения коэффициентом деления и выход- ую шину 13.

Информационный в.ход ключа 1 под- зО

ряда счетчика 2, второй вход подключен к шине управления младшего разряда.

Управляемый делитель частоты работает следующим, образ.ом.

После подачи питающих напряжений устройство должно быть установлено в исходное состояние (цепи установки в исходное состояние не показаны) В исходном состоянии триггер 4 ус- тано.влен в О, младший разряд счетчика 2 установлен в 1, а остальные

, т.е. 1. В

}:люченкшине 10,-первый выход подключен к счетному входу счетчика 2, кторой вьпсод подключен к первому

ходу элемента И 3 и к тактовому вхо-

by триггера 4, инверсный выход кото- ствии с комбинацией V 1 и V О,

его разряды установлены в О в счетчик 2 записано число результате на инверсном выходе младшего разряда счетчика 2 имеется уровень О, а на инверсных выходах остальных разрядов - уровни 1.

Пусть на шине 11 установлен урове О, что соответствует первому режиму работы устройства. Рассмотрим работу устройства в этом режиме при трех значениях числа на шинах 12.

Если на шинах 12 задано число К 1, на выходах элементов 6.1-б.п имеются уровни 1, а «а выходе элемента 7, входе V ключа 1 и инверсном входе элемента 8 - уровень О. Уровень 1 с мпадшего разряда шин 12 поступает через эл емент 9 на прямой вход элемента 8. Сформированньй на выходе элемента 8 уровень 1 поступает на вход V ключа 1. В соответ|рого подключен к второму входу эле- ента И-НЕ 5, управляющий вход триг- Ьера 4 подключен к шине 11 и к пер- 1вому входу элемента И-НЕ 5, выход ко- :торого подключен к .второму входу элемента И 3, .выход которого пбдклю- чен к шине 13, входу установки в единицу первого разряда и входам установки в нуль остальных разрядов счет40

рервый и шyльc тактовой частоты, поступающий на шину 10, проходит на второй выход ключа 1 и поступает на первый вход элемента 3 и на тактовый вход триггера 4. Уровень О, имеющийся на шине 11, запрещает по входу управления работу триггера 4 и формирует на выходе элемента 5 и на втором входе элемента 3 уровень 1

чика 2, инверсные выходы разрядов ко-45 Вследствие этого импульс, поступаюторого подключены соответственно к первым входам элементов И-НЕ 6.1,..., 6.П, вторые входы которых подключены к соответствующим разрядам шин 12, выходы подключены к соответствующим Q входам элемента И-НЕ 7, выход которого подключен к инверсному входу элемента ЗАПРЕТ 8 и инверсному входу V управления ключа 1, прямой вход V управления которого подключен к вы- . ходу элемента ЗАПРЕТ 8, прямой вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 9, первый вход которого подключен к инверсному выходу младшего разший на первый вход элемента 3, проходит на его вьпсод и поступает на шину 13 и установочные входы счетчи ка 2, в результате чего подтверждается его исходное состояние. Все по следующие импульсы, так же как и пе вый, проходят с шины 10 на шину 13.

Таким образом, при К 1 на шина 12 управляемый делитель частоты про пускает на шину 13 каждый импульс, поступающий на шину 10, т.е. делит частоту входных импульсов на число К 1.

ряда счетчика 2, второй вход подключен к шине управления младшего разряда.

Управляемый делитель частоты работает следующим, образ.ом.

После подачи питающих напряжений устройство должно быть установлено в исходное состояние (цепи установки в исходное состояние не показаны) В исходном состоянии триггер 4 ус- тано.влен в О, младший разряд счетчика 2 установлен в 1, а остальные

, т.е. 1. В

его разряды установлены в О в счетчик 2 записано число результате на инверсном выходе младшего разряда счетчика 2 имеется уровень О, а на инверсных выходах остальных разрядов - уровни 1.

Пусть на шине 11 установлен урове О, что соответствует первому режиму работы устройства. Рассмотрим работу устройства в этом режиме при трех значениях числа на шинах 12.

Если на шинах 12 задано число К 1, на выходах элементов 6.1-б.п имеются уровни 1, а «а выходе элемента 7, входе V ключа 1 и инверсном входе элемента 8 - уровень О. Уровень 1 с мпадшего разряда шин 12 поступает через эл емент 9 на прямой вход элемента 8. Сформированньй на выходе элемента 8 уровень 1 поступает на вход V ключа 1. В соответствии с комбинацией V 1 и V О,

i-rxNTSTiT. ттт тл-.ггтттгтт / Т1 il VT ОТЭГЧи TJ я f TiTPI-iI Tl

рервый и шyльc тактовой частоты, поступающий на шину 10, проходит на второй выход ключа 1 и поступает на первый вход элемента 3 и на тактовый вход триггера 4. Уровень О, имеющийся на шине 11, запрещает по входу управления работу триггера 4 и формирует на выходе элемента 5 и на втором входе элемента 3 уровень 1 .

Вследствие этого импульс, поступаюший на первый вход элемента 3, проходит на его вьпсод и поступает на шину 13 и установочные входы счетчика 2, в результате чего подтверждается его исходное состояние. Все последующие импульсы, так же как и первый, проходят с шины 10 на шину 13.

Таким образом, при К 1 на шинах 12 управляемый делитель частоты пропускает на шину 13 каждый импульс, поступающий на шину 10, т.е. делит частоту входных импульсов на число К 1.

Если на шинах 12 задано число К, ревышающее единицу и являющееся четым, .то на выходе хотя бы одного из элементов 6.2 - б.п будет уровень О, а на выходе элемента 7, входе ключа 1 и инверсном входе элемента 8 - уровень 1. При этом уровень О с выхода элемента 8 поступает на вход V ключа 1. После подачи на шину 10 импульсов тактовой частоты, соответствии с комбинацией V

О и V 1, К-1 импульсов тактовой частоты проходят на первый выход

ключа 1 и поступают на счетный вход счетчика 2. Под действием этих импульсов в счетчик 2 записывается число К (поскольку в исходном состоянии в счетчик 2 было записано число 1). В результате этого на выходах элементов 6.1-б.п устанавливаются уров-- ни 1, а на выходе элемента 7, на входе V ключа 1 и на инверсном входе элемента 8 - уровень О. Изменение уровня сигнала на инверсном выходе младшего разряда счетчика 2, происходящее в процессе записи в счетчик 2 числа К, не оказывает влияния на уровень сигнала на входе V ключа 1, поскольку в течение этого времени элемент 8 закрыт по инверсному входу уровнем 1. Поскольку число К, заданное на шинах 12, четное, то после записи в счетчик 2 числа К на инверсном выходе младшего разряда счетчика 2 устанавливается уровень 1, который через элемент 9 поступает на прямой вход элемента В, на инверсном входе которого (по окончанию записи) устанавливается уровень О. Сформированный в результате этого на выходе элемента 8 уровень 1 поступает на вход V ключа 1.

Таким образом, после подачи на шину 10 К-1 импульсов тактовой частоты в с четчике 2 записано число К, а на входах управления ключа 1 имеется комбинация V 1 и V 0. В соответствии с этой комбинацией, К-й импульс тактовой частоты с шины 10 про

ходит на второй выход ключа 1 и поступает через элемент 3 на шину 13 и установочные входы счетчика 2, вследствие чего устройство возвращается в исходное состояние. Несмотря на то,что в момент начала действия на шине 10 К-го импульса тактовой частоты происходит сброс счетчика 2 в исходное состояние, а на входах

управления ключа 1 происходит смена, комбинации 1, К-й импульс, сохраняя свою длитель- ность, формируется на втором выходе ключа 1 и не формируется на его первом выходе, что обусловлено свойством ключа с запоминанием сигнала управления.

Q Таким образом, при четном К 1 управляемый делитель частоты пропускает на шину 13 каждый К-и импульс, т.е. делит частоту входных импульсов на число К.

5 Если на шинах 12 задано число К, превБШ1ающее единицу и являющееся нечетным, то на прямом входе элемента 8 имеется уровень.1, поступающий через элемент 9 с младшего разряда

0 шин 12. Кроме того, уровень 1 име0

5

5

g

ется на выходе элемента 7, входе Vtключа 1 и инверсном входе элемента 8. При этом на вьшодё элемента 8 имеется уровень О, который посту- 5 пает на вход V ключа 1 . После подачи на шину 10 импульсов тактовой частоты, в соответствии с комбинацией V О и V 1 , К-1 импульсов тактовой частоты проходят на первый выход 1 и записьгоают в счетчик 2 число К. По окончании записи на входах управления ключа 1 имеется комбинация V 1 и V О, в результате чего К-и импульс тактовой частоты проходит на второй выход ключа 1 и поступает через элемент 3 на шину 13 и на установочные входы счет- чика 2, что обеспечивает возврат устройства в исходное состояние.

Таким образом, при нечетном К 1 управляемый делитель частоты также пропускает на шину 13 каждый К-й импульс, т.е. делит частоту входных импульсов на число К.

Для перевода устройства во второй режим работы на шину 11 необходимо подать уровень 1. Рассмотрим работу устройства в этом режиме при тех же значениях числа на шинах 12.

Если на шинах 12 задано число К 1, то на входах управлени ключа 1 имеется комбинация V 1 V 0. После подачи импульсов тактовой -частоты на шину 10 первый из них проходит на второй выход ключа 1 и по-

0

5

ступает на первый вход элемента 3 и на тактовый вход триггера 4. Уровень 1 с шины 11 поступает на первый вход элемента 5, на второй вход

которого поступает уровень 1 с выхода триггера 4. При этом на выхо- де элемента 5 имеется уровень О, который удерживает элемент 3 в эа- крытом состоянии, В результатв чего импульс, поступивший на первый вход элемента 3, на его выход не проходит. Поскольку на управляющем входе триггера 4 имеется уровень 1, разрешающий его работу, то под действием заднего фронта импульса, поступившего на тактовьш вход, триггер 4 переключается в состояние 1, при этом уровень О с его выхода формирует на выходе элемента 5 и на втором входе элемента 3 уровень 1 Поскольку в результате действия пер-. вого импульса тактовой частоты ком бинация сигналов управления V - 1 и V О не. изменилось, то второй импульс тактовой частоты с шины 10 также проходит на второй выход ключа 1. При этом он проходит через элемент 3 на шину 13 и поступает на установочные входы счетчика 2, в результате чего подтверждается исходное состояние счетчика 2, Кроме того, второй импульс тактовой частоты с второго выхода ключа 1 поступает на тактовый вход триггера 4,- вследствие чего триггер 4 под действием заднего фронта данного импульса возвращается в исходное состояние.

Таким образом, при К 1 на шинах 12 управляемый делитель частоты пропускает на шину 13 каждьй второй импульс тйктовой частоты, т.е. делит частоту входных импульсов на число К-1,

Если на ншнах 12 задано число К, превышающее единицу и являющееся четным, то работа устройства по К-1 импульсам тактовой частоты аналогична описанной для соответствующего значения числа К в первом режиме работы устройства. К-й импульс тактовой частоты с шины 10 проходит на второй выход ключа 1 и устанавливает триггер 4 в состояние 1, однако на шину 13 через элемент 3 не проходит, вследствие чего на входах управления ключа 1 сохраняется комбинация V 1 и V O.s (К + 1)-й импульс тактовой частоты также проходит с шины , 10 на второй выход ключа 1. При этом он проходит через элемент 3 на шину 13; счетчик 2 и триггер 4 возвращаются в исходное состояние.

5

0

5

Таким образом, при четном К 1 управляемый делитель частоты пропускает на imiHy 13 каждый (К + 1)-й импульс тактовой частоты,т.е. делит частоту входных импульсов на число К + 1 .

Если на шинах 12 задано число К, превьпиающее единицу и являющееся не четным, то работа устройства по К-1 импульсам тактовой частоты аналогична описанной для соответствующего значения числа К в первом режиме работы устройства. Дальнейшая работа устройства аналогична описанной по К-у и (К + 1)-у импульсам тактовой частоты для предьщущего значения числа К.

Таким образом, при нечетном К 1 правляемый делитель частоты также пропускает на шину 13 каждьш (К + 1)-й импульс тактовой частоты, т.е. частоту входных импульсов делит на число К + 1.

Пусть управляемый делитель ч аст о- ты установлен по шине 11 в любой из двух возможных режимов работы, а на шинах 12 задано число К 0. При этом на выходах элементов 6о1-6.п имеются уровни 1, а на выходе эде- 0 мента 7, входе V ключа; 1 и сном входе .элемента 8 - уровень Уровни О с младших разрядов счет- чика 2 и шин 12 поступают на входы . элемента 9, вследствие чего на его выходе формируется уровень 6, который закрывает элемент 8 по его прямому входу. Уровень О с выхода элемента 8 подается на вход V ключа 1.; Таким образом, на входах управления ключа 1 имеется комбинация V О и 0. Эта комбинация сигналов управления является нетипичной для ключа. В результате воздействия ее на ключ 1 на выходах элементов 2ИЖ-НЕ, вхо- с дящих в состав ключа 1 (фиг. 2), формируются уровни 1, поступающие на входы элементов ЗИЛИ-НЕ, вследствие чего выходы ключа 1 оказываются заблокированными. При ЭТОМ импуль сы тактовой частоты после подачи их на шину 10 на выходы ключа 1 не проходят, а на шине 13 сохраняется уровень О.

инвер- 0.

5

0

0

Таким образом, если на шинах 12 задано число К О, то независимо от того, в какой из режимов работы установлено устройство по шине 11 ., им пульсы тактовой частоты с шины 10 на шину 13 не проходят. Б управляемом

делителе частоты длительности импульсов на входной и вьгходной шинах одинаковы.

Формула изобретения

Управляемый делитель частоты по авт. св. № 136898А, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены элемент И, включенный

между вторым выходом ключа и вьгходной шиной, дополнительный элемент И-НЕ, шина выбора режима и триггер, управляющий вход которого соединен с шиной выбора режима и первым входом дополнительного элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом триггера, выход - с вторым входом элемента И, первый вход которого соединен с тактовым входом триггера.

Вых

Фаг. 2