Генератор импульсов с управляемой частотой следования Советский патент 1976 года по МПК H03K1/16 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известны генераторы импульсов с управляемой частотой следования 1, 2.

Один из известных генераторов импульсов 1 содержит генератор тактовых имоульсов, делитель частоты, вентили, накопитель и счетчики. Этот генератор обладает малыми функциональными возможностями из-за отсутствия управления скорости изменения частоты импульсов и закона изменения частоты импульсов.

Наиболее близким техпическим решением к данному изобретению является генератор импульсов с управляемой частотой следования 2, содержащий генератор тактовых импульсов, умножитель, состоящий из делителя частоты, реверсивного счетчика и вентилей, счетчик иМПульсов и первое устройство управления, причем вход делителя частоты подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выходы подключены к входу счетчика имлульсов и к первым входам вентилей, выход счетчика импульсов подключен к входам первого устройства управления, один выход которого соединен с шиной сложения, а другой выход соединен с шиной вычитания реверсивного счетчика, выходы которого подключены к вторым входам вентилей.

Недостатком этого генератора является отсутствие возможности получения произвольного закона изменения частоты следования импульсов.

Цель изобретения - получение произвольного закона изменения частоты следования импульсов.

Для этого в предлагаемый генератор введено второе устройство управления, вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, а выходы соединены с входами счетчика импульсов, выходы реверсивного счетчика подключены к входам первого устройства управления.

Первое устройство управления состоит из триггера, первого регистра, элемента сравнения, двух элементов совпадения, причем выход элемента сравнения подключен к входам элементов совпадения, один выход триггера подключен к входу одного элемента совпадения, выход которого соединен с щиной сложения реверсивного счетчика, а другой выход триггера нодключен к входу второго элемента совпадения, выход которого соединен с Щ1шой вычитания реверсивного счетчика.

Второе устройство управления содержит регистр, выходы которого подключены к входам счетчика импульсов через вентили, к другим входам которых подключен выход счетчик

ИМПУЛЬСОВ. На чертеже приведена функциональная электрическая схема предлагаемого генератора. Генератор импульсов с управляемой частотой следования содержит генератор тактовых импульсов 1, умножитель 2, состоящий из делителя частоты 3, реверсивного счетчика 4 и вентилей 5 (всего п вентилей), счетчик импульсов 6 и устройство управления 7. Вход делителя частоты 3 подключен к выходу генератора тактовых импульсов 1, а выходы подключены к входу счетчика импульсов 6 и к первым входам вентилей 5. Выход счетчика импульсов 6 подключен к входа.м устройства управления 7, один выход которого соединен с шиной сложения, а .второй выход с шиной вычитания реверсивного счетчика 4, выходы которого подключены к вторым входам вентилей 5. Вход устройства управления 8 подключен к выходу счетчика импульсов 6, выходы соединены с входами счетчика импульсов 6. Выходы реверсивного счетчика 4 подключены к входам устройства управления 7. Устройство управления 7 состоит из триггера 9, регистра 10, элемента сравнения 11 и элементов совпадения 12 и 1.3. Выход элемента сравнения И подключен к входам элементов совпадения 12 и 13. Один выход триггера 9 подключен к входу элемента совладения 13, выход которого соединен с шиной сложения 14 реверсивного счетчика 4, а другой выход триггера 9 подключен к входу элемента совпадения 12, выход которого соединен с шиной вычитания 15 реверсивного счетчика 4. Устройство управления 8 содержит регистр 16, выходы которого подключены к входам счетчика имиульсов 6 через вентили 17, к другим входам которых подключен выход счетчика импульсов 6. Генератор импульсов с управляемой частотой следования работает следующим образом. Пусть триггер 9 и реверсивный счетчик 4 находятся в нулевом положении, а в регистре 10 и в регистре 16 во все разряды занесены нули. При этом на входах элементов совпадения 12 и 13 присутствует запрещающий потенциал с выхода эл-гмента сравнения И, и поэтому на шипу сложения 14 и на шину вычитания 15 реверсивного счетчика 4 импульсы не поступают. Так как состояние реверсивного счетчика 4 не изменяется и остается нулевым, на выходах вентилей 5 присзтствует запрещающий потенциал, и на выходе 18 генератора импульсы отсутствуют. Хотя при этом на вход делителя частоты 3 поступают импульсы от генератора тактовых импульсов 1, делитель частоты 3 выделяет серии импульсов с частотами -|-,- - ; .. .- где f - частота генератора тактовых импульсов 1, и импульсы переполнения делителя частоты 3 поступают на вход счетчика 6, а импульсы переполнения счетчика 6 поступают на входы элементов совпадения 12 и 13. Кроме того, импульсы переполнения счетчика 6 производят перезапись содержимого регистра 16 в счетчик 6. Пусть подана команда «Разгон. При этом триггер 9 устанавливается в положение «1, и на его единичном выходе появляется разрешающий потенциал. Пусть в регистр 10 занесено число, соответствующее заданной частоте на выходе 18 генератора (например, все единицы, что соответствует максимальной частоте). В момент установления в регистре 10 числа, отличного от нуля (в нашем случае все единицы), на выходе элемента сравнения 11 возникает разрешающий потенциал. Тогда первый импульс переполнения счетчика 6 проходит через элемент совпадения 13 на шину сложения 14 реверсивного счетчика 4. Триггер первого разряда реверсивного счетчика 4 устанавливается в положение «1, и в результате этого появляется разрешающий потенциал на входе того из вентилей 5, на второй вход которого поступает серия импульсов с часто- / той---. Эти импульсы поступают с выхода вентиля через элемент разделения 19 на выход 18 генератора до тех пор, пока не заполнится счетчик 6 и импульс переполнения не поступит на вход реверсивного счетчика 4 через элемент совпадения 13. При этом триггер первого разряда реверсивного счетчика 4 установится в положение «О, а триггер второго разряда - в положение «1. Теперь разрешаюший потенциал возникает на выходе того из вентилей 5, на второй вход которого поступает серия импульсов с частотой ,j . Эти импульсы поступают с выхода вентиля 5 через элемент разделения 19 на выход 18 генератора. Частота на выходе 18 увеличивается на -i Далее процессы повторяются до тех пор, пока состояние реверсивного счетчика 4 не совпадет с числом, занесенным в регистр 10 (в данном случае единицы во всех разрядах). На выходе элемента сравнения 1 возникает запрещающий потенциал. В результате этого на вход реверсивного счетчика 4 прекращается поступление импульсов. Реверсивный счетчик 4 сохраняет свое состояние неизменным, а частота на выходе 18 постоянная до тех пор, пока не поступит команда «Торможение. При этом в регистр 10 необходи.мо занести число, соответствующее той частоте, которую необходимо получить на выходе 18 генератора. По команде «Торможение триггер 9 устанавливается в положение «О, и на его нулевом выходе появляется разрешающий, а на единичном выходе запрещающий потенциалы. Кроме того, на выходе элемента сравнения 11 возникает разрешающий потенциал. Теперь импульсы переполнения счетчика 6 поступают через элемент совпадеиил 12 на шину вычитания 15 реверсивного счетчика 4. В результате изменения состояния счетчика 4 начинают появляться запрещающие потенциалы на входах вентилей 5, начинает уменьшаться частота на выходе 18 генератора. Это происходит до тех пор, пока состояние реверсивного счетчика 4 не совпадет с числом, занесенным в регистр 10. .При этом на выходе элемента сравнения 11 возникает запрещающий потенциал. Теперь на вход реверсивного счетчика 4 импульсы не поступают, и он сохраняет свое состояние до тех пор, пока не будет подана команда «Разгон и не будет занесено в регистр 10 число, соответствующее необходимой частоте на выходе 18 генератора. Таким образом, генератор дает возможность получить на выходе импульсную последовательность лю;бой частоты. Для этого нужно занести в регистр 10 число, соответствующее частоте, и подать соответствующую команду. Формула изобретения 1. Генератор импульсов с управляемой частотой следования, содержащий генератор тактовы.х импульсов, умножитель, состоящий из делителя частоты, реверсивного счетчика и вентилей, счетчик импульсов и первое устройство управления, причем вход делителя частоты подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выходы подключены к входу счетчика импульсов и к первым входам вентилей, выход счетчика ИМПУЛЬСОВ подключен к входам первого устройства управления, один выход которого соединен с шиной сложения. а другой выход соединен с щиной вычитания реверсивного счетчика, выходы которого подключены к вторым входам вентилей, отличающийся тем, что, с целью получения произвольного закона изменения частоты следования импульсов, в него введено второе устройство управления, вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, а выходы соединены с входами счетчика импульсов, выходы реверсивного счетчика подключены к входам первого устройства управления. 2.Генератор импульсов по п. 1, отличающийся тем, что первое устройство управления состоит из триггера, первого регистра, элемента сравнения и двух элементов совпадения, причем выход элемента сравнения подключен к входам элементов совпадения, один выход триггера подключен к входу одного элемента совпадения, выход которого соединен с шиной сложения реверсивного счетчика, а другой выход триггера подключен к входу второго элемента совпадения, выход которого соединен с щиной вычитания реверсивного счетчика. 3.Генератор импульсов по п. 1, отличающийся тем, что второе устройство управления содержит регистр, выходы которого подключены к входам счетчика импульсов через вентили, к другим входам которых подключен выход счетчика импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1.Авт. св. № 236533, НОЗК 1/16, 22.12.67. 2.С. П. Кузнецов. Устройство автоматического разгона и торможения для систем числового управления. - В кн. Способы подготовки программ, М., «Машиностроение, 1970, стр. 94-100.