Делитель частоты следования импульсов с регулируемой длительностью импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K23/66 

W

Ё

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для получения тактирующих серий импульсов. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности - достигается использованием коммутаторов 3, 4, регистров 5, 6 элементов ИЛИ 2, 9, 19; Устройство также содержит счетчики 7, 8 импульсов, элемент ИЛИ 1, триггер 10, входные шины 11-16 и выходные шины 17, 18. 1 ил.

VI

ю

00

ю со

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике, в частности к делителям частоты.и может быть использовано для получения тактирующих серий импульсов.

Известен делитель частоты следования импульсов, содержащий счетчик импульсов, дешифратор, триггер, элемент И-НЕ и элемент НЕ.

Недостатком этого делителя является невозможность получить широкого диапазона длительностей выходных импульсов.

Известен делитель частоты следования импульсов с регулируемой длительностью импульсов, содержащий двоичный счетчик импульсов, выходы которого соединены с первыми группами входов первого и второго элементов сравнения, вторые группы входов которых соединены соответственно с первой и второй кодовыми шинами, и два триггера, первый вход первого из которых соединен с входной шиной, а выход - с установочным входом двоичного счетчика импульсов и входом второго триггера, счет- ный вход двоичного счетчика импульсов соединен с первым входом первого триггера, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно первого и вто- рого элементов сравнения, управляющие входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами второго триггера.

Недостатком устройства является возможность появления на выходе устройства незадаваемых кодами частот следования и длительностей импульсов при смене кодов, что не позволяет использовать его в автоматизированных системах контроля управляемых ЭВМ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является делитель частоты следования импульсов, содержащий первый и второй счетчики импульсов, первый и второй элементы И, триг- гер,элемент ИЛИ.

Недостатком известного делителя является низкая эксплуатационная надежность, которая обусловлена возможностью появления на выходе делителя не заданных час- тот следования и длительностей импульсов, что не позволяет использовать делитель в автоматизированных системах контроля управляемых ЭВМ.

В связи с ограниченной разрядностью ЭВМ код на входе может изменяться по группам разрядов. В этом случае при непрерывной работе делителя в счетчики будут записываться и отрабатываться не штатные коды. В случае достаточной разрядности ЭВМ для одновременной смены кодов в

счетчики могут записаться неправильные коды из-за недостатка времени между изменением кода на входе делителя и снятием команды записи счетчика для срабатывания всех компонент счетчика.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности путем управления переключением коэффициента деления.

Поставленная цель достигается тем, что в делитель частоты следования импульсов, содержащий первый и второй счетчики импульсов, триггер, первый элемент ИЛИ, в котором выходы первого и второго счетчиков импульсов соответственно соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера, введены второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый и второй коммутаторы, первый и второй регистры, выходы первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с первой входной шиной, соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, первый выход триггера соединен с первой выходной шиной и первым входом четвертого элемента ИЛИ, а второй выход триггера соединен с первой выходной шиной и входом записи второго счетчика импульсов, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми информационными входами первого и второго коммутаторов, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторыми информационными входами первого и второго коммутаторов, выходы первого и второго коммутаторов соединены соответственно с входами записи первого и второго регистров, выходы которых соединен соответственно с входами данных первого и второго счетчиков импульсов, вторая и третья входные шины соедине- ны соответственно с входами данных первого и второго регистров, четвертая входная шина соединена с первыми управляющими входами первого и второго коммутаторов, пятая входная шина с вторыми управляющими входами первого и второго коммутаторов, шестая входная шина соединена с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и вторым входом триггера и вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи первого счетчика импульсов.

На чертеже представлена структурная схема делителя частоты следования импульсов с регулируемой длительностью импульсов.

Делитель содержит первый 1 и второй 2 элементы ИЛИ, первый 3 и второй 4 коммутаторы, первый 5 и второй 6 регистры, первый 7 и второй 8 счетчики импульсов, третий элемент ИЛИ 9, Т-триггер 10, четвертый элемент ИЛИ 19. Кроме того, обозначены первая 11, вторая 12, третья 13, четвертая 14, пятая 15 и шестая 16 входные шины, первая 17 и вторая 18 выходные шины.

Делитель частоты следования импульсов с регулируемой длительностью импульсов содержит первый 7 и второй 8 счетчики импульсов, счетные входы которых соединены с первой входной шиной 11, Т-триггер

10,первый 1, второй 2 и третий 9 элементы ИЛИ, первый 3 и второй 4 коммутаторы, первый 5 и второй 6 регистры, четвертый элемент ИЛИ 19, выходы первого 7 и второго 8 счетчиков соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ 1. Выход последнего соединен со счетным входом Т-триггера 10, первый выход которого соединен с первой выходной шиной 17 и первым входом четвертого элемента ИЛИ 19. Второй выход Т-триггера 10 соединен с второй выходной шиной 18 и входом записи второго счетчика 8 импульсов. Выход второго элемента ИЛИ 2 соединен с первыми информационными входами первого 3 и второго 4 коммутаторов. Выход третьего элемента ИЛИ 2 соединен с вторыми информационными входами первого 3 и второго4 коммутаторов. Выходы последних соединены соответственно с входами записи первого 5 и второго 6 регистров, выходы которых соединены соответственно с входами данных первого 7 и второго 8 счетчиков импульсов. Вторая 12 и третья 13 входные шины соответственно соединены с входами данных первого 5 и второго 6 регистров. Четвертая входная шина 14 соединена с первыми управляющими входами первого 3 и второго 4 коммутатора.

Пятая входная шина 15 соединена с вторыми управляющими входами первого 3 и второго 4 коммутаторов, шестая входная шина 16 соединена с вторыми входами второго 2 и третьего 9 элементов ИЛ И и вторым входомТ-триггера 10 и вторым входом четвертого элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с входом записи первого счетчика 7 импульсов.

Первый 7 и второй 8 счетчики импульсов предназначены для счета входных импульсов, поступающих по первой входной шине

Т-триггер 10 предназначен для формирования выходных импульсов на выходных шинах 17 и 18 и для записи кодов, о пред еляющих длительности импульсов и паузы между ними. Первый элемент ИЛИ 1 предназначен для объединения сигналов заема счетчиков 7 и 8 импульсов.

Регистры 5 и 6 предназначены для хра0 нения кодов, поступивших на вторую 12 и третью 13 входные шины. Коммутаторы 3 и 4 предназначены для обеспечения смены кодов в регистрах 5 и 6 во время паузы между выходными импульсами или во время

5 прохождения выходного импульса в зависимости от команд на четвертой 14 и пятой 15 входных шинах. Второй 2 и третий 9 элементы предназначены для обеспечения записи кодов в регистры 5 и 6 по сигналам заема

0 счетчиков 7 и 8 импульсов или по команде, поступающей с шестой входной шины 16.

Четвертый элемент ИЛИ 19 обеспечивает возможность записи кода с первого регистра 5 в первый счетчик 7 импульсов по

5 команде, поступающей с шестой входной шины.

Делитель работает следующим образом.

На второй 12 и третьей 13 входных ши0 нах устанавливают коды, пропорциональные требуемой паузе между входными импульсами и требуемой длительности импульсов.

На четвертую 14 и пятую 15 входные

5 шины подают команду, разрешающую запись кодов в регистры 5 и 6. На шестую входную шину 16 подают одиночный импульс, по которому Т-триггер 10 устанавливается в исходное состояние, а по фронту

0 этого импульса производится запись кодов в регистры 5 и 6, Этим же импульсом код, записанный в первый регистр 5, переписывается в первый счетчик 7 импульсов. Т- триггер 10 устанавливается в состояние,

5 при котором на его прямом выходе, являющемся выходной первой шиной делителя, присутствует сигнал логического О, а на инверсном выходе, являющемся второй выходной шиной делителя, присутствует сиг0 нал логической 1. На первую входную шину 11 подают входные импульсы. При исходном состоянии Т-триггера 10 на второй счетчик 8 импульсов подается команда записи, при наличии которой счетчик импуль5 сов не считает, а в него записывается присутствующий на его входах код.

Первый счетчик 7 импульсов считает поступающие на первую входную шину 11 импульсы, уменьшая записанный в него код до нуля. По следующему (после обнуления счетчика импульсов) импульсу на его выходе

появляется сигнал заема, который через первый элемент ИЛИ 1 поступает на вход Т-триггера 10 и по спаду переводит Т-триг- гер 10 в другое состояние.

С Т-триггера 10 через четвертый эле- мент ИЛИ 19 на первый счетчик импульсов поступает сигнал записи, который запрещает счет и по которому в первый счетчик импульсов снова записывается код из первого регистра 5.

С входа записи второго счетчика импульсов снимается сигнал запись и по следующему счетному импульсу второй счетчик импульсов начинает считать. Во втором счетчике импульсов ранее записанный код по каждому входному импульсу уменьшается на единицу до тех пор, пока на выходе заема не появляется импульс, который, пройдя через первый элемент ИЛИ 1, устанавливает Т-триггер 10 в другое состояние. На первой выходной шине 17 формируется спад выходного импульса. Длительность импульса при этом пропорциональна количеству импульсов, которое просчитал второй счетчик 8 импульсов до появления на его выходе сигнала заема.

Далее первый счетчик 7 импульсов формирует паузу между импульсами, и процесс повторяется.

Коды на второй 12 и третьей 13 входных шинах не изменяются и импульсы заема счетчиков 7 и 8 импульсов не изменяют коды, записанные в регистрах.

Для изменения длительности выходных импульсов и (или) паузы между ними снима- ются команды с четвертой 14 и пятой 15 входных шин, при этом запрещается команда записи в регистры 3 и 4. Делитель продолжает работать, записывая коды в счетчики 7 и 8 импульсов с регистров 3 и 4. На второй 12 и (или) третьей 13 шиной производят изменение кодов. Затем в зависимости от того с паузы или с импульса нужно продолжить работу с измененными кодами подают команду логической 1 на четвер- тую 14 или пятую 15 входную шину.

Если подана команда на четвертую входную шину 14, то по фронту заема первого счетчика 7 импульсов в первый 5 и второй 6 регистры записываются новые значения кодов. Новое значение кодов записано во второй счетчик 8 импульсов до того как по спаду импульса заема Т-триггер 10 снимает команду записи с этого счетчика импульсов. В этом случае следующий выходной импульс имеет длительность, пропорциональную новому коду. Далее делитель продолжает работу с новыми кодами.

Для перехода к новому коду во время паузы команду логической 1 нужно подать на пятую входную шину 15. По фронту импульса записи второго счетчика импульсов новые коды с второй 12 и третьей 13 входных шин записаны в первый 5 и второй 6 регистры и первый счетчик 7 импульсов. Далее делитель работает как описано.

По сравнению с известным устройством применение предлагаемого делителя частоты следования импульсов с регулируемой длительностью импульсов позволяет производить изменение частоты следования импульсов и длительности импульсов без остановки делителя. Это в одних случаях позволяет повысить быстродействие аппаратуры, в которой применяется деталь, на 20-30%, а в других случаях повысить качество аппаратуры, в которой применяется делитель, за счет исключения на выходе делителя несанкционированных длительностей импульсов и пауз между ними.

Формула изобретения Делитель частоты следования импульсов с регулируемой длительностью импульсов, содержащий первый и второй счетчики импульсов, триггер, первый элемент ИЛИ, выходы первого и второго счетчиков импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в него введены второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый и второй коммутаторы, первый и второй регистры, выходы первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с первой входной шиной, соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, первый выход триггера соединен с первой выходной шиной и первым выходом четвертого элемента ИЛИ, а второй выход триггера соединен с второй выходной шиной и входом записи второго счётчика импульсов, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми информационными входами первого и второго коммутаторов, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторыми информационными входами первого и второго коммутаторов, выходы первого и второго коммутаторов соединены соответственно с входами записи первого и второго регистров, выходы которых соединены соответственно с входами данных первого и второго счетчиков импульсов, вторая и третья входные шины соединены соответственно с входами данных первого и второго регистров, четвертая входная шина

соединена с первыми управляющими входами первого и второго коммутаторов, пятая входная шина соединена с вторыми управляющими входами первого и второго коммутаторов, шестая входная шина соединена с 5 первого счетчика импульсов.

вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, вторым входом триггера и вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи