Делитель частоты с програмным управлением Советский патент 1979 года по МПК H03K23/24 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольэо-. вано в устройствах автоматики и вычислительной техники. При управлении различными технологическими процессами по низкотемпературному охлаждению биологических объектов требуются различные скорости охлаждения, эти скорости могут быть реализованы, например пр помсяци делителей частоты с произвол ным коэффициентом счета и делителем частоты с программным управлением. Известен электронный делитель частоты импульсов для получения произвольно устанавливаемого числа импульсов, содержащий последователь но включенные бистабильные спусковые устройства, служащие для получения из входной последовательности тактовых импульсов произвольно устанавливаемого числа импульсов при помощи переключателя или анал.огично устройства, соединенного с выходами бистабильных спусковых устройств, при этом ВЁОсоды последних соединены через коммутируе№ай переключатель, устанавливакмций знаменатель с входам логического элемента И, выход котор го связан с входом сброса бистабильных спусковых устройств .; Данное устройство имеет много переключающих цепей и не может непосредственно быть использовано в автоматических системах, работающих по многоступенчатым программам. Из известных устройств наиболее близким по технической сущности и дрстигаемому результату является делитель частоты с программным управлением, содержащий программный блок, генератор, счетчик, регистр, управляемые вентили, элемент совпадения и переключатель . Выбор коэффициентов делений осуществляется с помощью программного блока, в результате на выходе устройства образуется последовательность импульсов с периодом следования, соответствующим выбранным значениям коэффициентов 2, .Переключатель известного устройства представляет собой электронное устройство, состоящее из ряда элементов, например триггера с раздельными входами, соединенного с управляемыми элементами. Крометого, делитель частоты содержит регистр с количеством триггеров, определяквдимся числом разрядных ячеек счетчика. При болЬШом количестве разрядных ячеек устройство стайовится громоздким и сни жаетсй его надежность. Цель изоёрётёния - повышение надежности работы устройства. Эта цель достигается тем, что в делитель частоты с программным упра лением, содержащий счетчик нулевые входы разрядных ячеек которого соед нены с выходами управляемых вентиле а вШсбйЫ Через элемент совпадения управляющим входом переключателя,ег другой вход подключен к выходу гене pSTCtfiS, выход - к входу программно блока и к одним из входов управляем вентилей,введен инвертор, вход кото го подключен к выходу элемента совпадения, а выход - к входу ячейки первого разряда счетчика, счетный вход последнего соединен с выходом генератора,а выходы програмг ного бл ка подключены к управляющим входам управляемых вентилей. На чертеже представлена структур йай электрическая схема предлагаемого делителя частоты с программным управлением. Устройство содержит программный блок 1, генератор 2, счетчик 3, управляемые вентили 4-1, 4-2,..4-nj .элемент совпадения 5, переключатель б, инвертор 7 и выходную шину 8. Двоичный счётчик 3 выполнен на тригг1ерах с раздельны входами с числом разрядных ячеек п , счетный этого счетчика соединен с выходом генератора 2, нулевые входы с выходами управляемых вентилей 4-1, 4-2 ... 4-п, а единичные выходы, кроме ячейки первого разряда, соединены со входами элемента срвпа ния 5, выход последнего соединен с Управляющим входом переключателя и входом инвертора 7, соединенного выходом с триггером ячейки первого разряда счетчика 3. Выход переключателя 6 подключен к выходной шине 8 и соединен с входом программного блока 1 и входами управляемых венти лей 4-1, 4-2 ... 4-п, управляющие входы которых соединены с соответст вующими выходами программного блока предназначенного для задания прогР91ММЫ работы выбором коэффициентов делений и- длительности интервала на соответствующих ступенях. Устройство работает следующим образом. На программном блоке 1 набираетс программа заданием коэффициентов делений соответствующих ступеней и определением интервала их работы. В исходном состоянии с выхода счетчика 3 на входы элемента совпадения 5 поступают сигналы логических единиц, а с выхода элемента совпадения 5 этот сигнал поступаёт на управляющий вход переключателя 6 и вход инвертора 7. Кроме того, этот сигнал разрешает прохождение импульсов тактовой частоты на выход переключателя 6 и через инвертор 7 блокирует Их прохождению по счетному входу в счетчик 3, при этЪм импульс тактовой частоты, поступающий с выхода генератора 2 на вход переключателя 6, появляется на его выходе и поступает на выходную шину 8, на вход программного блока 1 и на входы управляемых вентилей 4-1, 4-2, ... 4-п, на управляющих входах которых присутствует сигнал логической единицы, сигналы поступают на нулевые входы ,соответствующих разрядных ячеек счетчика 3, в результате в счетчик 3 вводится дополнение коэффициента в обратном коде. На выходе элемента совпадения 5 образуется сигнал логического нуля, который запрещает прохождение импульсов тактовой частоты на выходную шину 8 и открывает путь для прохождения их в счетчик 3.Импульсы тактовой частоты,поступая в счетчик 3,заполняют его. В момент установления в единичное состояние всех элементов счетчика 3, кроме ячейки первого разряда, на выходе элемента совпадения 5 сформируется сИгнал логической единицы, который разрешит прохождение .тактовых импульсов на выход переключателя 6 и запрещает их прохождение в счётчик 3. Очередной импульс тактовой частоты появляется на выходе переключателя б и устанавливает дополнение коэффициента в счетчик 3. На этом цикл заканчивается. В дальнейшем .. работа устройства происходит аналогичным образом. Период повторения сигналов, поступающих на выходную шину 8, определяется заданньм коэффициейтом деления. По окончании интервала работы первой ступени в программном блоке 1 сигналом Окончание первой ступени осуществляется переход к коэффициенту деления последующей ступени и.интервала этой ступени . При поступлении сигнала Окончание п-й ступени работа-устройства прекращается и оно принимает исходное состояние. Пусть с помощью программного блока 1 задан коэффициент деления первой ступени а , а , ... а и длительность интервала t .Сигнал с выхода устройства, поступив на входы управляе Ф1Х вентилей 4-1, 4-2 ... 4-п, .записывает в счетчик 3 это значение в обратном коде t L п По истечении времени интервала первой ступени t4 в счетчик 3 записывается коэффициент второй ступ.ни 5 Sj , ... и устанавливаетсядлительность tg и т.д. При задании, например, коэффициента деления 5(К-5)в счетчик 3 в двоичном оорлтном коде ааписывается значение коэффициента ..... При поступлении в счетчик 3 импульсо тактовой частоты состояние его ячеек принимает следующее значение: при поступлении 1-го тактового импульса...1011, 2-го тактового импульса ...1100, 3-го тактового |импульсс- - ...1101, 4-го тактового шлпулъса ...1110 и 57го тактового импульса ...1010.

При поступлении каждого очередного пятого импульса тактовой частоты в счетчик 3 записывается дополнение коэффициента ...1010 в обратном коде, и сигнал поступает на выходную шину е.

Формула изобретения

Делитель частоты с программным управлением, содержащий счетчик, нулевые входы разрядных ячеек которого соединены с выходами управляемых вентилей, а выходы через элемент совпадения - с управляющим входом переключателя, его другой вход подключён-к выходу генератора, а выход - к входу программного блока ик одним из входов управляемых вентилей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства,в него введен инвертор, вход которогоподключен к выходу элемента совпадения, а выход - к

входу .ячейки первого разряда счетчика, счетный вход последнего соединен с выходом генератора, причем выходы программного блока подключены к управляющим йхбдам управляемых

вентилей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ 2057903, кл. 21а 36/22, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 442576, кл. Н 03 К 23/24, 1972.