Генератор импульсов с управляемойчАСТОТОй СлЕдОВАНия Советский патент 1981 года по МПК H03L7/00 

1

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

По основному авт. св. № 519842 известен генератор импульсов с управляемой частотой следования, содержащий генератор тактовых импульсов, умножитель, состоящий из делителя частоты, реверсивного счетчика, вентилей и элемента разделения, счетчик импульсов, первое и второе устрой. ства управления. Вход делителя частоты подключен к выходу генератора тактйвых импульсов, а выходы подключены к входу счетчика импульсов и к первым входам вентилей, вторые входы которых подключены к выходам реверсивного счетчика, а выходы - ко входам элемента разделения Выходы реверсивного счетчика подключены к входам первого устройствауправления которое 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 шиной сложения реверсивного счетчика , а другой выход триггера подключен к входу второго элементА совпсщения, выход которого соединен с шиной вычитания реверсивного счетчика. Второе устройство управления содержит регистр, выходы которого -подключены к входам имп льсов через вентили, к другим входам которых подключен выход счетчика импульсов Щ

Недостатками этого генератора импульсов- являются ограниченные функциональные возможности, так как устройство не получает в любой момент

времени на выходе заданное значение частоты, а также недостаточно высокое быстродействие получения заданного значения частоты следования импульсов на выходе генератора, обуслбвленное временем заполнения реверсивного счетчика до совпадения его состояния .с числом, записанным в регистре.

.Цель изобретения - расширение

функциональных возможностей устройства и повышение быстродействия получения заданного значения частоты следования импульсов.

Поставленная цель достигается тем,

что в генератор импульсов с управлявмой частотой следования, содержащий генератор, состоящий из делителя час тоты, 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 входс1м первого устройства управления, один выход которого соединен с шиной сложения, а другой выход сое динен с шиной вычитания реверсивного счетчика, выходы которого подключены к вторым входам вентилей, второе устройство управления, вход кото роге подключен к выходу счетчика импульсой, а выходы соединены с входами счетчика импульсов, выходы реверсивного счетчика подключены к входам первого устройства управления, дополнительно введены вентили,триггер и элемент ИЛИ, входы которого соединены с входами триггера первого устройства управления, а выход с одним входом дополнительного триггера, выход которого подключен к управляющим входам дополнительных вентилей, вторые входы которых подключе ны к соответствующим выходам регистра перэого устройства управления,выходы дополнительных вентилей подключены к соответствующим входам реверсивного счетчика. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого генератора импульсов с управляемой частотой следования. Генератор импульсов с управляемой частотой следования содержит генератор 1 тактовых импульсов, умножитель 2, состоящий из делителя 3 частоты, реверсивного счетчика 4, вентилей 5 (всего п вентилей), элемента 6 разделения, первое устройство 7 управле ния, состоящее из триггера 8, регист ра 9, элемента 10 сравнения, элементов 11 и 12 совпадения, второе устройство 13 управления, состоящее из регистра 14, вентилей 15, счетчик 16 импульсов, дополнительные вентили 17, дополнительный триггер 18, допол нительный элемент ИЛИ 19, входные шины 20, 21 и 22, выходную шину 23. Вход делителя 3 частоты подключен к вы.ходу генератора 1 тактовых импульсов,а йыходы подключены к входу счетчика 16 и к первым входам вентилей 5,вторые входы которых подключены к соответствующим выходам реверсивного счетчика 4. Выходы вентилей 5 подклю чены ко входам элемента б разделения , выход которого соединен с выходной шиной 23. Вторые выходы реверсивного счетчика 4 подключены к соответствующим входам элемента 10 .сравнения, вторые входы которого под ключены к соответствующим выходам регистра 9. Выход элемента 10 сравнения подключен к первым входам элементов 11 и 12 совпадения, вторые входы которых подключены к инверсному и прямому выходам триггера 8 соответственно. Выход элемента 11 совпадения соединен с шиной вычитания, а выход элемента 12 совпадения - с шиной сложения реверсивного счетчика 4. Выходы регистра 14 второго устройства 13 управления подключены к соответствующим входам счетчика 16 импульсов через вентили 15. Выход счетчика 16 подключен к другим (управляющим) входам вентилей 15 и к третьим входам элементов 11 и 12 совпадения. Входы дополнительного элемента ИЛИ 19 соединены с входами триг.гера 8 и с входными шинами 20 и 21. Выход элемента ИЛИ 19 соединен с нулевым входом дополнительного триггера 18, единичный вход которого соединен с входной шиной 22, а прямой выход подключен к управляющим входам дополнительных вентилей 17. Вторые входы вентилей 17 подключены к соответствующим выходам регистра 9, а выходы дополнительных вентилей 17 подключены к соответствующим входам реверсивного счетчика 4. Состояние триггеров, при котором на нулевом (инверсном) выходе появляется разрешающий (высокий) потенциал принимается за нулевое (О), а состояние, при котором на единичном (прямом) выходе появляется разрешающий (высокий) потенциал - за единичное (1). Генератор импульсов с управляемой частотой следования работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры 8 и 18, регистры 9 и 14, реверсивный счетчик 4 находятся в нулевом положении. При этом на входах элементов 11 и 12 совпадения присутствует запрещающий (низкий) потенциал с выхода элемента 10 сравнения, и поэтому на шины сложения и вычитания реверсивного счетчика 4 импульсы не поступают. Так как состояние реверсивного счетчика 4 не изменяется и остается нулевым, то на входах вентилей 5, а также и на их выходах,присутствует запрещающий потенциал. На выходе 23 генератора 1 импульсы отсутствуют. На вход делителя 3 частоты поступают импульсы от генератора 1 тактовых импульсов, делитель 3 частоты выделяет импульсов с частотами , : , -р . . - , где f - частота генератора тактовых импульсов. Импульсы переполнения елителя.3 частоты поступают на вход счетчика 16, выходные импульсы которого поступают на третьи входы элементов 11 и 12 совпадения и на управляющие входы вентилей 15, производя перезапись содержимого регистра 14

в счетчик 16. При подаче на входную шину 22 управляющего сигнала триггер 18 устанавливается в единичное состояние и на его прямом выходе появляется разрешающий потенциал, поступающий на управляющие входы дополнительных вентилей 17. Если в регистр

9занесено число, соответствующее заданной частоте на выходной шине 23 генератора {например все единицы,что соответст уют максимальной частоте), это число через вентили 17 переписывается в реверсивный счетчик 4,но так как числа (колы) регистра 9 и реверсивного счетчика 4 равны, то

на выходе элемента 10 сравнения попрежнему будет присутствовать запрещающий потенциал и элементы 11 и 12 совпадения будут оставаться закрытыми по первым входам в результате чего на шину сложения и на шину вычитания реверсивного счетчика 4 импульсы не поступают. При переписи: числа, соответствующего задайному значению частоты, из регистра 9 в счетчик 4 соответствующие разряды последнего установятся в 1 (в данном случае все разряды).При этом разрешаюцие потенциалы появляются на входах соответствующих вентилей 5 (в данном случае на входах всех вентилей), с выходов которых серии импульсов через элемент б разделения поступают на выход 23. Частота импульсов на выходе 23 генератора 1 будет соответствовать заданному значению (в данном случае частота выходных импульсов будет примерно равна частоте импульсов генератора 1). При работе в режиме Разгона команда Разгон подается на входную шину 21 При этом устанавливается в 1 триггер 8 и подтверждается (сихналом,проходящим через элемент ИЛИ 19) нулевое состояние триггера 18. Если в регистр 9 первого устройства управления 7 занесено число, соответствующее заданной частоте на выходе генератора, то в момент установления в регистре 9 числа, отличного от нуля, на выходе элемента 10 сравнения появляется разрешаюций потенциал. Тогда первый импульс переполнения счетчйка 16 проходит через элемент 12 совпадения, открытый по первому входу разрешающим потенциалом элемента

10сравнения и по второму входу разрешаквдим потенциалом прямого выхода триггера 8, на шину сложения реверсивного счетчика 4. Триггер первого разряда реверсивного счетчика 4 устанавливается в положение 1, и в результате этого появляется разрешающий потенциал на первом входе того

из вентилей 5, на второй вход, которого поступает серия импульсов с частотой 4 . Эти импульсы поступают с выхода вентиля .5 через элемент б разделения на выходную шину 23 генератора 1 до тех пор, пока не заполнится счетчик 16 и очередной импульс переполнения не поступит на вход сложения реверсивного счетчика 4 через элемент 2 совпадения. При этом триггер первого разряда реверсивного счетчика 4 устанавливается в положение О, а триггер второго разряда - в положение 1. Теперь разрешающий потенциал возникает на первом входе того из вентилей 5, на второй вход

0 которого поступает серия импульсов с частотой . Эти импульсы поступают с выхода вентиля 5 через элемент 6 разделения на выходную шину 23 генератора 1. Частота на выходной шине

5 23 генератора 1 увеличивается на uf ;jT-. Далее процессы повторяются до тех пор, пока состояние реверсивного счетчика 4 не совпадает с числом, занесенным в регистр 9. На выходе элемента 10 сравнения возника0ет запрещающий потенциал, в результате чего на вход реверсивного счетчика 4 прекращается поступление импульсов. Реверсивный счетчик 4 сохра-. няет свое состояние неизменным, а

5 частота на выходной шине 23 генератора 1 будет постоянной до тех пор,, пока не поступит команда Торможение на шину 20. При этом в регистр 9 необходимо занести число, соответствую0щее той частоте, которую необходимо получить на выходе 23 генератора 1. По команде Торможение триггер 8 устанавливается в нулевое состояние,и на его инверсном выходе появляется

5 разрешающий, а на прямом выходе за-/ прещающий потенциалы. Управляющий сигнал с входной шины 20 через элемент ИЛИ 19 поступает также на нулевой вход триггера 18, подтверждая его нулевое состояние. В момент ус0тановления в регистре 9 числа, отличного от нуля, на выходе элемента 10 сравнения появляется разрешающий потенциал. Тогда импульсы переполнения счетчика 16 начинают поступать через

5 элемент 11 совпадения, открытый По первому входу разрешающим потенциалом элемента 10 сравнения и по второму входу разрешающим потенциалом инверсного выхода триггера 8, на ши0ну вычитания реверсивного счетчика

4.В результате изменения состояния реверсивного счетчика 4 начинают появляться поочередно запрещающие потенциалы на первый входах вентилей

5

5,частота на выходной шине 23 генератора 1 начинает уменьшаться. Это происходит до тех пор, пока состояние реверсивного счетчика 4 не совпадает с числом, занесенным в регистр 9. При этом на выходе элемента

6 IX) сравнения возникает запрещающий потенциал, в результате чего на вход реверсивного счетчика 4 прекращается поступление импульсов. Реверсивный счетчик 4 сохраняет свое состояние