Делитель частоты следования импульсов с переменным дробным коэффициентом деления Советский патент 1991 года по МПК H03K23/00 H03K23/64 

С

О5

сл

со

ел

СП

Изобретение относится к импульсной технике и. может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение точности установки коэффициента деления путем повышения равномерности следования выходных импульсов при одновременном упрощении. Это достигается организацией новых меддуэлементных связей и оригинальным выполнением блока 1 управления. Делитель содержит счетчики 2, 5, 6 и 8 импульсов, элементы И 9, ШШ 10, входную шину 7 и кодовые гаины 3 и 11.1 - 11.3. 1 з.п о ф-лы, 3 ил, г (Л

Фие.1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной, коммутационной, измерительной и радиотехнике, а также в устройствах автоматики.

Цель изобретения - повышение точности установки коэффициента деления путем равномерности следования выходных импульсов при одновременном упрощении.

На фигч1 приведена функциональная электрическая схема устройства; на фиг.2 - то же, блока управления; на фиг.З - временные диаграммы, поясняю

щие работу устройства.

i

Делитель частоты следования импульсов с переменным дробным коэффициентом деления содержит блок 1 управления, первый вход которого соединен со счетчиком 2 входных им- пульсов, информационные входы которого соединены с шиной 3 кода (га- разрядной) целой части коэффициента деления, выход переноса соединен с выходной шиной 4 и счетным входом первого счетчика 5 импульсов, вход сброса которого соединен со счетным входом второго счетчика 6 импульсов и вторым выходом блока 1 управления, первый вход которого соединен с входной шиной 7, третий выход - с входом сброса второго счетчика 6 им пульсон, управляющий вход которого соединен с управляющим входом и выходом последнего разряда третьего счетчика 8 импульсов Выход предпоследнего разряда первого счетчика 5 импульсов соединен с первым входом декодирующего блока 9, выполненного в виде элемента И, второй вход ко- того соединен с выходом последнего разряда второго счетчика 6 импульсов и счетчным входом третьего счетчика 8 импульсов. Выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом блока 1 управления, третий вход которого соедине с выходом декодирующего блока 9 и первым входом элемента ИЛИ 10, второ вход которого соеднне с выходом последнего разряда первого счетчика 5 импульсов и четвертым входом блока 1 управления. Счетчики 5, 6 и 8 импульсов и соответствующие, соединенные с их информационными входами шины 11.1, 11.2 и 11.3 кода дробной части коэффициента деления, имеют соответственно п, п и n рлярядon.

Блок 1 управления содержит элемен ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, первый вход которого соединен с первым входом блока 1 управления, второй вход - с прямым выходом первого триггера 13 и первым выходом блока 1 управления, второй выход которого соединен с выходом первого элемента И 14, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента И 15 и прямым выходом второго триггера 16, тактовый вход которого соединен с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 и тактовым входом первого триггера 13, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, выход которого соединен с информационным входом первого триггера 13, второй вход - с информационным входом второго триггера 16 и вторым входом блока 1 управления, третий и четвертый входы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И 14 и 15.

Устройство работает следующим образом0

Общий коэффициент деления устройства равен

К

Ч

где К - целая часть коэффициента деления;

4

К

К

1

Кл - соответственно числитель и знаменатель дробной части коэффицииета деления.

Особенность работы устройства заключается в том, что цикл деления состоит из трех подциклов или, другими словами, величина К представляется в виде произведения трех сомножителей, т,е,

к,

С, С

Первые

г, i два из них определяют число импульсов

входной последовательности, которые необходимо пропустить или поглотить, третий отмечает конец цикла,, Эти сомножители реализуются отдельными счетчиками 5, 6 и 8, первый из которых

формирует в течение цикла импульсов, второй - --jf- - 1, тре

тий осуществляет деление на величину

K-Z тг . После поступления этого чис-

СГС2 jja jia счетчик 8 формируется сигнал

завершения цикла ,приводя1гиГ элемент устройства в исходное состояние.,

Если величина С и С являются . значениями показательной функции 2 , где 1 0,1,..о, то значение С оп1

ределяется как --- , где А|

округление А в сторону ближайшего большего, при этом число п( разрядов

счетчика 5 равно log. + 1

2 J К | L

8:

Г к Л С

Соответственно для счетчиков 6 и

, ГКгJ

L (К, + 0,9) С, - Кг) где в| округление в сторону меньшего числа целого:

пг 1°8г()

с,

Если значение Сз отличается от значений упомянутой показательной функции, то предварительно в счетчик 8 производится запись числа i Кг

с,-сг

где i -Jlogft

При аналогичном отличии значений и других сомножителей в соответствующие им счетчики предварительно записываются числа, дополняющие значения этих сомножителей до ближайшего значения показателей функции „

Приведем расчет параметров практической схемы, которая ниже дана в качеств примера реализации устройства со следующими значениями коэффициентов:

К( о 53 .

К

К,

8

384

Ш-Ш-,

. Аналогично по приведенным формулам определим и другие параметры:

п(

8, nj- 4, С

Число, подлежащее предварительной записи в счетчик 8 при

1i Kz Г li 384 Г г Jiog2 1о82 g-g L

lo&i. 12,48 Г 3, равно

- 384 J L

о „,

2

8 8

Входные тактовые импульсы, частоту которых необходимо разделить на

653155 К

10

15

20

25

30

35

40

45

Ki

к.

50

55

поступают на шину 7 и не перБЧЙ ВХОД блока 1 (фиг„3а)0 Вначале этот блок работает в режиме трансляции, т.е. с его первого выхода с этой же частотой (фиг.Зб) импульсы подаются на счетный вход счетчика 5. С поступлением восьмого импульса (фиг.Зв) на шине 4 поменяется значение сигнала с О на 1 и останется неизменным до подачи шестнадцатого импульса, поступление которого вновь приведет в изменению состояния на шине 4. Подача на шину 7 шестидесяти трех импульсов приведет к выдаче семи импульсов на шине 4 с одной и то же частотой, равной 625 кГц. Указанные семь импульсов поступают и на счетный вход счетчика 2, но состояние его выхода переноса в течение этого времени остается неизменным. Когда же поступит шестьдесят четвертый импульс, характер работы устройства менется. Этот импульс приводит к подаче на счетный вход счетчика 5 восьмого импульса и к изменению состояния на последнем разряде этого счетчика с О на 1, которое через элемент ИЛИ 10 поступает на второй вход блока 1 (фиг.Зг) и на третий вхож этого же блока (фиг.Зд). Поступление этих двух 1 на входы блока 1 изменяют характер его работы: со спадом шестьдесят четвертого им- пусльса на первый выход уже не транслируется сигнал с его первого входа, что приводит к сохранению единичного значения на первом выходе блока 1 в течение нулевого значения шестьдесят четвертого импульса и единичного значения шестьдесят пятого импульса,, Это означает, что шестьдесят пятый импульс исключается из последовательности импульсов, подаваемых на счетчик 2 и частота на его выходе

.становится равной 355,5...кГц. Как видно из диаграмм, формирование такой частоты на шине 4 прекратится уже со спадом шестьдесят пятого импульса, поскольку после спада четвертого импульса единичный сигнал на третьем входе блока 1 (фиг„3ж) приведет в выдаче 1 на втором выходе этого блока. В результате счетчик 5 возвращается в исходное состояние и имеются поданные до этого единичные сигналы на второй и третий входы блока 1. Последующая работа

устройства аналогичной описанной вплоть до поступления пятьсот пятьдесят второго импульса, а в течение времени поступления пятьсот двадцати импульсов поглощается восемь входных импульсов. С поступлением пятьсот пятьдесят второго импульса ш выходе блока 9 появляется 1 , которая поступает на четвертый вход блока 1 (фиг.Зе) и через элемент ИЛИ 10 - на второй вход блока 1. Поглощение входного импульса, девятого по счету происходит таким же образом, как и при работе счетчика 5. Возвращение счетчика 6 и элементов блока 1 в исходное состояние производит сигнал с третьего выхода блока 1 (фиг.Зз). Дальнейшая .работа устройства происходит аналогично и после каждых вось ми импульсов, поглощаемых с помощь счетчика 5, поглощается один входной импульс с помощью счетчика 6. В течение всего цикла в триста восемьдесят четыре такта поглощается сорок восемь импульсов с помощью счетчика 5 и пять импульсов с помощью счетчика 6. Учитывая, что 1 на выходе блока 9 вьц.-.етси после появления 1 на предпоследнем разряде

счетчика 5, т.е. через тридцать два входных импульса после поглощения очередного импульса из сорока восьми каждый из пяти импульсов располагается точно посередине между двумя импульсами из сорока восьми. Этим и обеспечивается равномерность распределения выходных импульсов (с разными периодами повторения). Формула изобретения

0

5

ден блок управления, счетчик выходных импульсов выполнен состоящим из первого, второго и третьего счетчиков импульсов, декодирующий блок - в виде двухвходового элемента И, причем счетный вход счетчика входных импульсов соединен с первым выходом блока управления, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход - с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с третьим входом блока управления j, четвертый вход которого - с вторым входом элемента ИЛИ и с выходом последнего разряда первого счетчика импульсов, выход предпоследнего разряда которого соединен с первым входом декодирующего блока, счетный вход - с выходной шиной, вход сброса - с вторым выходом блока управления и со счетным входом второго счетчика импульсов, управляющий вход которого соединен с управляющим входом и ; выходом последнего разряда третьего счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с вторым входом декодирующего блока и выходом последнего разряда второго счетчика выходных импульсов, вход сброса которого соединен с третьим выходом блока управления

1 В 16 614 65 66 68 7 519 520 55Z 553

Фиг. 2