Генератор импульсов с управляемой частотой Советский патент 1982 года по МПК H03L7/00 

(k) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ С УПРАВЛЯЕМОЙ ЧАСТОТОЙ.

1

Изобретение относится к импульсным генераторам и может быть использовано в качестве задающего генератора в блоках синхронизации электронно-вычислительных машин и различных устройств автоматики.

По основному авт.св. № известен генератор импульсов с управляемой частотой, содержащий три элемента И, элемент ИЛИ, линию задержки, регистр, два управляющих триггера и счетчик ,

Однако известный генератор характеризуется недостаточной надежностью работы, обусловленной тем, что в генераторе не предусмотрена блокировка запуска и прекращение его работы в случае записи в регистр нулевого кода. В этом случае после переза- писи нулевого кода из регистра в счетчик происходит обнуление счетчика, так как при этом импульсы эталонной частоты с выхода второго элемента И продолжают поступать на вычитающий вход счетчика, то первый из этих импульсов устанавливает все триггера счетчика в единичные состояния (это.равносильно записи в сметчик числа равного его емкости, а все последующие импульсы вычитают из содержимого счетчика по единице (как в режиме обычной работы } до обнуления счетчика. Данный процесс повторяется циклически, а на выходе генератора формируется импульсная последовательность с периодом, пропорциональным емкости счетчика, что может привести к ложному срабатыванию устройств, синхронизируемых генератором.

Цель изобретения - повышение надежности работы генератора.

С этой целью в генератор импульсов с управляемой частотой, содержащий элементы И, элемент ИЛИ, линию задержки и р.егистр, вход записи информации которого соединен с шиной, кода, вход считывания регистра сое3динен с выходом линии задержки, выходы первого и третьего, элементов И .соединены с входом элемента ИЛИ, а также два управляющих триггера и счетчик, вход установки которого соединен с выходом регистра, а вычитающий вход счетчика - с выходом второго и. одним входом третьего эле мента И, другой вход которого соеди нен с прямым выходом первого разряд счетчика, инверсные выходы всех последующих разрядов которого подключены к остальным входам третьего элемента И, при этом выход первого элемента И соединен со счетными вхо дами управляющих триггеров, а установочный вход первого управляющего триггера соединен с шиной пуска, выходы первого и второго управляющи триг геров соединены соответственно первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к шине импульсов эта.лонной частоты, а выход элемента ИЛИ соединен со входом линии задерж ки, дополнительно введены четвертый элемент И и элемент И-НЕ, входы которого соединены с инверсными выходами всех элементов памяти регистра, а выход - с входом обнуления второго управляющего триггера и пер вым входом четвертого элемента И, в рой вход которого соединен с шиной пуска,а выход - с установочным вхо дом управляющего триггера. На чертеже представлена %лок-схе ма предлагаемого генератора импульсов с управляемой частотой. Генератор содержит первый и второй управляющие триггеры 1 и 2, вхо ды которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И 3 и 4, второй вход первого элемента И 3 соединен со вт рым входом второго элемента И 4 и с шиной 5 импульсов эталонной частоты Выход первого элемента И 3 соединен со счетными входами управляющих триггеров 1 и 2 и первым входом элемента ИЛИ 6, второй вход которог связан с выходом третьего элемента И 7. Выход второго элемента И 4 сое динен с вычитающим входом сметчика и первым входом третьего элемента И 7, другой вход которого соединен с прямым выходом первого разряда счетчика 8, а остальные входы - с и версными выходами всех его последующих разрядов. 44 Выход элемента ИЛИ 6 подключен к входу линии 9 задержки и является выходом 10 генератора. Выход линии Э задержки соединен со входом считывания регистра i1, вход записи информации которого соединен с шиной 12 кода, а выход регистра 11 - с установочным входом счетчика 8. Инверсные выходы всех элементов памяти регистра 11 подключены к вКодам элемента И-НЕ 13, выход которого соединен с входом обнуления второго управляющего триггера 2 и первым входом четвертого элемента И 14, второй вход которого подключен к шине 15 пуска, а выход - к установочному входу первого управляющего триггера 1. Генератор работает следующим образом. Перед началом работы управляющие триггеры 1 и 2, счетчик 8 и регистр 11 устанавливают в нуль. На выходах управляющих триггеров устанавливаются низкие потенциалы, которые препятствуют прохо : дению на выходы элементов ИЗ и 4, импульсов эталонной частоты, поступающих на шину 5. Затем на шину 12 постурает код числа N, которое записывается в регистр 11. Число N характеризует задаваемый период следования импульсов на выходе 10. Если перед началом работы в регистр 11 по шине 12 записан нулевой код, то на выходе элемента И-НЕ 13 формируется низкий потенциал, закрывающий по первому входу элемент И 14. В этом случае команда Пуск поступающая с шины 15 на второй вход элемента И 14, не проходит на его выход и генератор остается в исходном состоянии. Если в регистр 11 записан не нуле вой код, то команда Пуск через открытый элемент И 14 поступает на установочный вход управляющего триггера 1, который устанавливается в состояние 1, открывая по первому входу элемент И 3. Ближайший по времени к команде Пуск импульс эталонной частоты проходит на выход эле мента И 3, проходит через элемент ИЛИ 6, на,выход 10 и на вход линии 9 задержки, где задерживается на вре мя равное tj. С выхода линии задержки импульс поступает на вход считывания регистра 11. Из .регистра 11 а счетчик 8 заносится код числа N. прошедший через элемент И 3 им5пульс эталонной частоты поступает также на счетные входы управляющих . триггеров 1 и 2 и по заднему фронту переводит управляющий триггер 1 в состояние О,а управляющий триггер 2 - в состояние 1. При этом,элемент И 3 закрывается, а элемент И t открывается, пропуская все последую щие импульсы эталонной частоты на вычитающий вход счетчика 8 и элемен та И 7. Импульсы эталонной частоты, поступающие на вычитающий вход счетчика 8, вычитают из его содержимого по единице. Когда содержимое счетчи ка 8 стает равным единице, т.е. на его вычитающий вход поступает N-1 импульсов эталонной частоты, элемен И 7 открывается. N-ый импульс прохо дит через элемент И 7 элемент ИЛИ и поступает на выход 10 генератора и вход линии 9 задержки. Одновремен но N-ый импульс по заднему фронту вычитает из содержимого счетчика 8 единицу, делая его равным нулю. С выхода линии задержки импульс посту пает на вход считывания регистра 11 Если информация, записанная в регистре 11, не изменилась, то весь про цесс повторяется циклически. Через определенные интерваль времени, определяемые числом N, на выход 10 поступают импульсы. Если в регистр записано другое число, отличное от нуля, то следующий импульс на выходе 10 появляется через промежуток времен, определяемый новым числом. Если новое число , то низкий потенциал с выхода элемента И-НЕ 13 обнуляет второй управляющий три|- гер 2, элемент И 4 закрывается, импульсы эталонной частоты перестают поступать на вычитающий вход счетчика 8 и генератор прекращает работ Чтобы избежать одновременного поступления N-ro импульса на вычитающий вход счетчика 8 и поступления информации из регистра 11 на установочные входы счетчика 8, время задержки линии задержки 9 выбираются из условия. ГэСС Т, где Т-х,- время задержки импульса ли нией задержки; С - длительность импульсов эталонной частоты; Т - период следования импульсов эталонной частоты. Для удобства работы с генератором желательно, чтобы период следования импульсов эталонной частоты был кратен единице измерения времени и составлял, например, 1 мкс, или 1 мс, или 1 с и т.п. В этом случае.число N равно задаваемому периоду следования в выбранных единицах измерения времени и его можно задать без предварительного масштабирования. Таким образом, в предлагаемом ге.нераторе импульсов с управляемой частотой по сравнению с известным осуществляется блокировка ложного запуска генератора при записи в регистр перед началом работы нулевого кода. Кроме того, достигается блокировка поступления импульсов эталонной частоты на вычитающий вход счетчика и прекращение работы генератора в случае записи в регистр нулевого кода в процессе работы генератора, т.е. в генераторе предусмотрена блокировка запуск и прекращение работы в случае записи в регистр нулевого кода, что исключает ложное срабатывание уст-о ройств, синхронизируемых генератором импульсов с управляемой частотой и повышает надежность его работы. формула изобретения Генератор импульсов с управляемой частотой по авт. св. W , отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него дополнительно введены четвертый элемент И и элемент И-НЕ, входы которого соединены с инверсными выходами всех элементов памяти регистра , а выход - с входом обнуления второго управляющего триггера и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с шиной пуска, а выход - с установочным входом первого управляющего триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 03 К 1/16, 1978.