Цифровой накопитель с дробной переменной емкостью Советский патент 1989 года по МПК G06F7/68 

Изобретение относится к области измерительной и вычислительной техники и может быть использовано для суммирования импульсных последовательностей в цифровых синтезаторах частот с любым дискретом изменения выходной синтезируемой частоты.

Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение цифрового накопителя.

На чертеже представлена функциональная схема цифрового накопителя с дробной переменной емкостью.

Цифровой накопитель содержит мультиплексор 1, сумматор 2, регистры 3-5, вход 6 кода (К), вход 7 управления це- лочисленной величиной изменения емкости накопителя (М), выходы 8 и 9, тактовый вход 10, мультиплексор 11, сумматор 12, управляемый делитель 13 частоты, вход 14 управления дробной величиной изменения емкости (f}), вход 15 управления коэффициентом деления частоты.

Первый информационный вход мультиплексора 1 является входом 6 кода (К)

цифрового накопителя, выходами 8 и 9 которого являются соответственно выход переноса сумматора 2 и выход регистра 3, тактовый вход которого соединен тактовым входом 10 цифрового накопителя (тактовая частота /т). Второй информационный вход мультиплексора 1 соединен с выходом мультиплексора 11, а выход мультиплексора 1 соединен с входом регистра 4, выход которого соединен с вторым входом сумматора 2, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом регистра 3.

Вход регистра 5 соединен с выходом переноса сумматора 2 и входом управления регистра 4, выход регистра 5 соединен с управляющим входом мультиплексора 1 и входом управляемого делителя 13 частоты, выход которого соединен с входом управления мультиплексора 11. Информационные входы мультиплексора 11 соединены соответственно с первым входом сумматора 12 и выходом суммы сумматора 12, первый вход которого соединен с входом 7 управления целочисленной величиной изменения емкости

Јь

00

д ел

05

равный периоду следования выходных импульсов переполнения накопителя, и с частотой, определяемой коэффициентом деления а, задаваемым программно к входу 15.

накопителя (М), а второй - подключен к2K-f-M-j-L и начинается новый цикл рабовходу 14 управления дробной величиной из- ты накопителя, в котором емкость будет менения емкости накопителя (|3). Тактовые равна R-М.

входы регистров 3-5 объединены и подклю-Сигнал с выхода регистра 5 поступает

чекы к тактовому входу 10 накопителя - на вход управляемого делителя 13, кото- (/т). Накопитель работает следующим обра- рый вырабатывает импульс, по длительности зом. Сумматор 12 суммирует код М, поступающий с входа 7, с кодом р, поступающим с входа 14, в результате чего на выходе сумматора 12 формируется код суммы М + р. Таким образом, на первый инфор- Ю Таким образом на выход мультиплексора мационный вход мультиплексора 11 непре- 11 пропускается код М+Р только в мо- рывно поступает код М, а на второй инфор- менты времени, определяемые коэффициен- чационный вход-код M-f-р. Если сигнал, том деления управляемого делителя 14, поступающий с выхода управляемого делите- т. е. один раз за а циклов работы нако- ля 13 частоты на управляющий вход муль- |5 пителя. В результате чего в (а-1) цик- типлексора 11, равен нулю, то на второй лах работы накопителя его емкость равна информационный вход мультиплексора 1 , а в одном цикле R-М-р. Сред- будет поступает код М. Пока сигнал переноса сумматора 2 равен нулю, на выход мультиплексора 1 будет проходить код К с первого информационного входа мульти- 20 плексора 1, этот код по тактовым импульсам записывается в регистр 4, который при нулевом значении переноса с сумматора 2 работает в режиме записи и хранения иннее значение емкости накопителя за а циклов равно

(K-M)(a-l)+(R-M-M R м р aJ

Из этого выражения следует, что изменяя значения кода р и коэффициент деления а управляемого делителя 13 частоформации. Код К в сумматоре 2 склады- „ ты, можно получить любую дискрету изме- вается с выходным кодом регистра 3, код нения емкости накопителя.

суммы подается на вход регистра 3 и следующим тактовым импульсом записывается в регистр 3.

Когда в одном из тактов работы, накопитель переполняется, т. е. значение сум- зо мы на выходе сумматора 2 достигнет или превысит величину емкости накопителя, в сумматоре 2 образуется остаток L, а на выходе 8 - сигнал переноса, равный логиДля обеспечения работоспособности данного цифрового накопителя с дробной переменной емкостью необходимо выполнение следующих условий:

IP, +TSZ T0;

тл +ти, о;

Тр, +тн« То;

TIS+TM.,, -|-тщ 7вы,

где Tf5, TPVTpj- время задержки записи регистров 3-5 соответственно;

, Тп« - время задержки сумматора 2, сумматора-2 до выхода переноса соответственно;

TMI , т„„ - время задержки мультиплексоров I и 11.

Формула изобретения Цифровой накопитель с дробной переческой единице. Этот сигнал поступает на вход управления видом операции регистра 4 35 и переводит его в режим сдвига.

В следующий такт работы накопителя регистр 4 сдвигает выходную информацию - код К на один двоичный разряд в сторону старших разрядов, что равносильно операции умножения кода К на два. Та- 40 ким образом на вход сумматора 2 в этот такт работы накопителя будет проходить код, соответствующий 2К.

Этим же тактовым импульсом в регистр

3 записывается остаток сумматора 2, в ,«- менной емкостью, содержащий первый и вто- регистр 5 - единица переноса, на выход рой сумматоры, первый и второй мульти- мультиплексора I пройдет код М с второ-плексоры, первый, второй и третий регистго информационного входа, на выходе сум- ры и управляемый делитель частоты, пер- матора 2 получается код суммы 2K., сиг-зый информационный вход первого мульнал переноса на выходе 8 становится рав-типлексора соединен с входом кода цифроным логическому нулю, который поступа- ;0 зого накопителя, первый и второй выходы ет на вход управления видом операцииустройства соединены соответственно с выхорегистра 4 и переводит его в режим за- дами переноса первого сумматора и-первого писи и хранения.регистра, тактовый вход которого соединен

В следующий такт работы накопителя с тактовым входом цифрового накопителя в регистр 5 записывается нуль с выходаи тактовыми входами второго и третьего

переноса сумматора 2, в регистр 4 - код 55 регистров, информационный вход третьего ре- М, в регистр 3 - код 2K+L, на выход гистра соединен с выходом переноса первого мультиплексора I вновь поступает код К сумматора, а выход - с тактовым входом с первого информационного входа, на выхо-управляемого делителя частоты и с управде сумматора 2 получается код суммыляющим входом первого мультиплексора,

равный периоду следования выходных импульсов переполнения накопителя, и с частотой, определяемой коэффициентом деления а, задаваемым программно к входу 15.

на вход управляемого делителя 13, кото- рый вырабатывает импульс, по длительности Таким образом на выход мультиплексора 11 пропускается код М+Р только в мо- менты времени, определяемые коэффициен- том деления управляемого делителя 14, т. е. один раз за а циклов работы нако- пителя. В результате чего в (а-1) цик- лах работы накопителя его емкость равна , а в одном цикле R-М-р. Сред-

на вход управляемого делителя 13, кото- рый вырабатывает импульс, по длительности Таким образом на выход мультиплексора 11 пропускается код М+Р только в мо- менты времени, определяемые коэффициен- том деления управляемого делителя 14, т. е. один раз за а циклов работы нако- пителя. В результате чего в (а-1) цик- лах работы накопителя его емкость равна , а в одном цикле R-М-р. Сред-

нее значение емкости накопителя за а циклов равно

(K-M)(a-l)+(R-M-M R м р aJ

Для обеспечения работоспособности данного цифрового накопителя с дробной переменной емкостью необходимо выполнение следующих условий:

IP, +TSZ T0;

тл +ти, о;

Тр, +тн« То;

TIS+TM.,, -|-тщ 7вы,

где Tf5, TPVTpj- время задержки записи регистров 3-5 соответственно;

, Тп« - время задержки сумматора 2, сумматора-2 до выхода переноса соответственно;

TMI , т„„ - время задержки мультиплексоров I и 11.

Формула изобретения Цифровой накопитель с дробной переной емкостью, содержащий первый и вто- сумматоры, первый и второй мульти- ксоры, первый, второй и третий региствыход которого соединен с информационным входом второго регистра, выход которого соединен с первым входом первого сум-, матора, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом и информационным входом первого регистра, выход управляемого делителя частоты соединен с управляющим входом второго мультиплексора, первый информационный вход которого соединен с первым входом второго сумматора и с входом управления целочисленной величиной изменения емкости цифрового накопителя, при этом второй вход второго сумматора соединен с входом управ

ления дробной величиной изменения емкости цифрового накопителя, а выход - с вторым информационным входом второго мультиплексора, причем информационный вход уп равляемого делителя частоты соединен с входом управления коэффициентом деления частоты цифрового накопителя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, выход второго мультиплексора соединен с вторым информационным входом первого мультиплексора, а выход переноса первого сумматора соединен с входом управления видом операции второго регистра.

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для суммирования импульсных последовательностей в цифровых синтезаторах частот с любым дискретом изменения выходной синтезируемой частоты. Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение цифрового накопителя. Цифровой накопитель содержит мультиплексоры 1 и 11, сумматоры 2 и 12, регистры 3-5, управляемый делитель частоты 13, вход 6 кода, вход 7 управления целочисленной величиной изменения емкости, вход 14 управления дробной величиной изменения емкости, выходы 8 и 9, тактовый вход 10, вход 15 управления коэффициентом деления частоты. 1 ил.