Управляемый делитель частоты Советский патент 1979 года по МПК H03K23/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и дискретной автоматике и может быть использовано в аппаратуре обработки цифровой информации, телеуправления, автоматики и радиоэлектроники. Известны управляемые делители час тоты, коэффициент деления которых является функцией кода, воздействующего на шины управления i и 2. Известен управляемый делитель частоты, содержащий счетные триггеры логические элементы И или И-НЕ, число которых равно числу разрядов двоичного счетчика, шины управления и цепь обратной связи, выполненную либо на комбинационных логических элементах и триггерах, либо только на логических элементах 1. Недостатком такого устройства является невысокое быстродействие, обусловленное влиянием задержек пере ключения цепи обратной связи и задержки переключения последовательного счетчика, а также зависимостью по следней от величины коэффициента пер счета (деления) . Наиболее близок к предлагаемому изобретению управляемый делитель частоты, содержащий двоичный счетчик счетный вход которого подключен к входной шине, элементы И-НБ, первые входы которых подключены к шине управления, а выходы всехэлементов И-НЕ, кроме первого, - к единичным входам соответствующих триггеров двоичного счетчика, и триггер управления, нулевой вход которого подключен к входной шине, а единичный выход - к вторым входам элементов И-НЕ 2. Недостатком этого устройства является Также низкое быстродействие. Цель изобретения - повышение- быстродействия. Это Достигается тем, что, в управляемый делитель частоты, содержащий двоичный счетчик, счетный вход которого подключен к входной шине, элементы И-НЕ, первые входы которых подключены к шине управления, а выходы всех элементов И-НЕ, кроме первого, к единичным входам соответствующих триггеров двоичного счетчика, и триггер управления, нулевой вход которого подключен к входной шине, а единичный выход - к вторым входам элементов И-НЕ, введены дополнительный триггер и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной управления второго 3 разряда двоичного счетчика, второй вход - с нулевым выходом трихтера управления и с единичным входом дополнительного триггера, а выход - с нулевым входом триггера второго разряда двоичного счетчика, при этом вы ход первого элемента И-НЕ соединен- с нулевым входом триггера первого разряда двоичного счетчика, тактовый вход триггера - управления - с единичным выходом триггера первого разряда двоичного счетчика, счетный вход дополнительного триггера - с нулевым выходом триггера старшего разряда .двоичнохо счетчика, а нулевой выход дополнительного триггера подключен .к информационному входу триггера управления. . На чертеже дана структурная элект рическая схема управляемого, делителя частоты. Устройство содержит двоичный счет чик 1, триггер 2 управления, дополнительный триггер3, элементы -И-НЕ 4 элемент ИЛИ 5, шины 6 управления входную шину 7 , Двоичный счетчик 1 предназначен для подсчета числа входных импульсов и выполнен на счетных триггерах, управляемых по счетному входу положительным фронтом импульса. Триггеры в счетчике соединены так, что нулевой выход триггеракаждого предыдущего разряда подключен к счетному входу триггера последующего разряда Триггеры счетчика имеют входы устапо которым они управляются уровнями логического нул Счетный вход триггера младшего (первого) разряда, двоичного счетчика 1 подключен к входной шине 7. Единичный выход триггера младшего разряда двоичного счетчика 1 подключен к так товому входу триггера 2 управления„ Нулевой выход триггера старшего разр да двоичного счетчика соединен со счетным входом дополнительного триггера 3. Вход установки О триггер младшего разряда двоичного счетчика подключен к выходу первого элемента И-НЕ 4, а входы установки 1 триг геров остальных разрядов двоичного счетчика 1 подключены к выходам соответствующих элементов 4. Вход триггера второго раа установки ряда двоичного счетчика 1 соединен с выходом элемента ИЛИ 5. Триггер 2 управления предназначен для формирования один раз за цикл деления, а именно, послеокончания действия первого входного импульса, сигнала обратной связи, воздействую щего на входы всех элементов И-НЕ 4 Триггер 2 управления тактируется положительным фронтом импульса, име вход установки О, по которому о управляется уровнем логического нул Тактовый вход триггера 2 управления подключен к единичному выходу триггера младшего разряда двоичного счетчика 1. Вход установки О этого триггера соединен с входной шиной 7, а вход D подключен к нулевому выходу дополнительного триггера 3. Единичный выход триггера 2 управления соединен с вторыми входами всех элементов Й-НЕ 4,а нулевой выход подключен к входу установки i дополнительного триггера 3 и первому входу элемента ИЛИ 5. Дополнительный триггер 3 предназначен для обеспечения блокировки переключения триггера 2 управления в 1 после появления сигнала обратной связи до окончания- данного цикла деления. Этот триггер аналогичен счетным триггерам, примененным в двоичном счетчике 1. Счетный вход дополнительного триггера 3 подключен к нулевому выходу триггера старшего разряда двоичного счетчика 1, а вход установки 1 этого триггера соединен с нулевым выходом триггера 2 управления. Нулевой выход дополнительного триггера 3 подключен к входу триггера 2 управления. Элементы И-НЕ 4 предназначены для формирования в момент действия импульса обратной связи сигналов принудительной установки двоичного счетчика 1 в то или иное состояние в зависимости от значения кода управления. Первые входы разрядных элементов И-НЕ соединены с соответствующими шинами 6 управления, а вторые входы подключены к единичному выходу триггера 2 управления. Выход первого разрядного элемента И-НЕ 4 подключен к входу установки О ,триггера младшего разряда двоичного счетчика 1, а выходы ост-альных разрядных элементов И-НЕ 4 соединены со входами установки Il триггеров соответствующих разрядов двоичного счетчика 1. Двухвходовой элемент ИЛИ 5 предназначен .для предотвращения недопустимого опрокидывания триггера второго разряда двоичногосчетчика 1 при наличии О. во втором разряде кода управления в момент переключения предыдущего триггера двоичного счетчика 1 в О сигналом принудительной установки. Первый вход элемента ИЛИ 5 соединен с нулевым выходом триггера 2 управления, а второй вход подключен к шине б управления второго разряда. Выход элемента ИЛИ 5 соединен с входом установки О триггера второго разряда двоичного счетчика 1. Шины б управления предназначены для подачи кода управления, устанавливающего требуемое значение коэффициента деления. из шин управления подключена к первому входу соответствующего элемента И-НЕ 4. Шина управления второго разряда, кроме того, соединена с вторым входом эле мента ИЛИ 5. Работу устройства рассмотрим отдельно для случаев четного и нечетного значений коэффициента де„тения. Четное значение коэффициента дел ния устанавливается подачей на шины управления двоичного кода, эквивале ного десятичному числу где К - требуемое четное значен коэффициента деления. -По окончании первого входного им пульса двоичный счетчик 1 переходит в состояние 00...01. Под воздействием положительного фронта импульса формирующегося при этом на единично выходе триггера младшего разряда дв 1, переключается в ирного счетчика 1 триггер 2 управления, что вызы вает: появление на единичном выходе триггера 2 управления сигнала обрат ной связи с уровнем логическор единиць1;-переключение в состояние 1 дополнительного триггера 3, в резуль тате чего на входе D триггера 2 управления уровень логической единицрл сменяется уровнем нуля. Под воздействием сигнала обратной связи открываются те из разрядных элементов И-НЕ 4, на входы которых с шин 6 управления подан уровень логической единицы. Уровнями логического нуля с выхода этих элементов триггеры тех разрядов двоичного счет ,чика 1, сумма весовых коэффициентов которых равна Мд, устанавливаются в состояние . Триггеры остальных .разрядов двоичного счетчика 1 своего предыдущего состояния .О не меняют, так как соответствующие им эле менты И-НЕ 4 закрыты уровнями логиче кого нуля, поданными с шин 6 управле ния. Таким образом, к моменту поступ ления второго входного импульса в двоичном счетчике 1 вместо состояния 00...01 устанавливается состояние, соответствующее десятичному числу 1 К,+ 1, то есть двоичный М + 1 пропускает М промежуточсчетчикных состояний. При поступлении второго входного импульса триггер 2 управления переключается в О, сигнал обратной связи снимается и откры тые .ранее элементы И-НЕ 4 закрываютс По окончании этого входного импульса код числа, записанного в двоичном счетчике. 1, возрастает на 1. Воздействие последующих входных импульсов вызывает изменение состояния двоичного счетчика 1 в порядке естественного возрастания двоичного числа до значения 11....11, устанавливаемого ( 1) -м входным импульсом. При этом изменение состояния триггера младшего разряда двоичного счетчика 1 не вызывает появления сиг нала обратной связи, так как триггер 2 управления блокирован уровнем логического нуля, поданным на его вход D с нулевого выхода дополнительного триггера 3. Следующий ()-й входной импульс переводит двоичный счетчик 1 в состояние 00...00 и положительный фронт импульса с нулевого выхода триггера.старашго разряда указанного счетчика переключает в О дополнительный триггер 3. На вход D триггера 2 управления вновь подается уровень логической единицы. На этом цикл деления заканчивается и устройство приходит в -исходное состояние. Нечетное, значение коэффициента деления устанавливается подачей на шины 6 управления двоичного кода, эквивалентного десятичном числу К., + 2, 4 - . Н где Кц - требуемое нечетное значение коэффициента деления. По окончании . первого входн.ого импульса двоичный счетчик 1 переходит в состояние 00...01, триггер 2 управления переключается в его единичном выходе проявляется сигнал обратной связи с уровнемлоги-. ческой единицы. Под воздействием этого сигнала открываются те из элементов Н-НЕ 4, на входы которых с шин б управления подан уровень логической единицы, что вызывает: переключение в О триггера младшего разряда двоичного счетчика 1 (первый элемент Pi-HE 4 в момент действия сигнала обратной связи всегда открыт, так как при нечетном коэффициенте деления в младшем разряде кода управления присутствует ); переключение в i триггеров тех разрядов двоичного счетчика 1, сукима весовых Коэффициентов которых равна (). Таким образом, к моменту поступления второго входного импульса в двоичном счетчике 1 вместо состояния 00...01 устанавливается состояние, соответствующее десятичному числу Мц-1 , то есть осуществляется пропуск (Мц-2)-х промежуточных состояний. В дальнейшем работа устройства протекает аналогично описанному выше случаю для четного коэффициента деления. По окончании К-го входного импульса цикл деления заканчивается и устройство приходит в исходное состояние. Если код управления М„ содержит О во втором разряде, то опрокидывание из 1 в О триггера младего разряда двоичного счетчика 1 в момент действия сигнала обратной связи вызовет недопустимое переключение в триггера второго разряда казанного счетчика. Для исключения того используется элемент ИЛИ 5, оторый открывается в момент действия