Пересчетное устройство Советский патент 1983 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в приборостроении и устройст.вах дискретной обработки информации.

Известен умножитель частоты импульсов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого через делитель частоты соединен с одним входом первого счетчика импульсов, другой вход которого подключен к входу умножителя частоты импульсов, и второй счетчик импульсов, вход ког торого соединен с выходом логического элемента ИЛИ, входы которого соединены с входом и выходом умножителя ча1стоты импульсов, вхЬды регистров сдвига соединены с выходами разрядов первого счетчика импульсов, выходы - с соответствующими входами блока сравнения, вторые входи которого соединены с выходами разрядов второго счетчика импульсов, тактовые входы регистров сдвига подключены к входу умножителя частоты импульсов 13,

Недостаток известного устройства - ограниченные функциональные во:.можности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является умножитель частоты следования импульсов, содержащий одновибратор, три счетчика импульсов, регистр, три элемента И, элемент ИЛИ, элемент сравнения, первые входы которого поразрядно соединены с выходами регистра, вторые входы - с выходами первого счетчика импульсов, а выход с первым входом первого элемента

10 ИЛИ, генератор опорной частоты, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, счетный вход второго счетчика импульсов подключен к выходу первого

15 элемента И, триггер и входной формирователь импульсов, выход которого подключен к входу одновибратора С2 .

Недостатком известного убтройства являются ограниченные функциональ20ные возможности, в результате невозможности его применения для деления частоты входной последовательности импульсов.

Цель изобретения - расширение

25 функциональных возможностей путем совмещения функций умножения и деления частоты следования импульсов в одном устройстве.

С этой целью в пересчетное уст30ройство., содержащее одновибрат эр, ,

три счетчика импульсов, регистр, три элемента И, элемент ИЛИ, элемент сравнения, первые входы которого поразрядно соединены с выходами регистра , вторые входы - с выходами первого счетчика импульсов, а выход - с первым входом первого элемента ИЛИ, и генератор опорной частоты, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, а счетный вход второго счетчика импульсов подключен к выходу первого элемента И, введены дополнительный элемент сравнения, дешифратор, дополнительные элементы И иИЛИ, инверторы и четвертый счетчик импульсов, обнуляющий вход которого соединен с выходом одновибратора, счетный вход - с выходом первого дополнительного элемента И, а выход - с входом дешифратора, первый выход которого соединен с первыми входами первого, первого дополнительного и второго дополнительного элементов ИЛИ, второй выход - с первыми вкюдами второго и третьего дополнительных элементов И, а третий выход - с первым входом второго элемента И и первыми входами четвертого и пятого дополнительных элементов И и входом первого инвертора, выход которого соединен с первым входом первого дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к входной шине, при этом вторые входы второго и пятого дополнительных элементов И подключены к шине управления непосредствен но, а вторые входы третьегй и четвертого дополнительных элементов И через второй инвертор, выходы второго и третьего дополнительных элементов И соединены с первыми входами третьего и четвертого дополнительных .элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами четвертого и пятого дополнительных элементов И, при этом выход третьего дополнительного элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И и первым входом шестого дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу дополнительного элемента срав нения, и с первым входом седьмого дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с первым входом первого элемента И и выходом четвертого дополнительного элемента ИЛИ, а выход - с вторым входом первого дополнительного элемента ИЛИ, выход которого соединен с обнуляющим входом второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с первыми входами дополнитель ного элемента сравнения, вторые входы которого соединены с разрядными выходами третьего счетчика импульсов

обнуляющий вход которого соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу шестого дополнительного элемента И, а счетный вход - с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход генератора опорной частоты соединен с вторым входе первого элемента И.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит одновибратор 1, счетчики 2-5 импульсов, регистр 6, дешифратор 7, элементы И 8-17, элементы ИЛИ 18-22, элементы 23 и 24 сравнения, генератор 25 опорной частоты, инверторы 26 и 27, шину 28 управления, входную шину 29, выходную шину 30.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени одновибратор 1 вырабатывает одиночный импульс, который устанавливает счетчики -5 в нулевое состояние. В регистр б любым известным способом записывается коэффициент деления, равный заданному коэффициенту К умножения. На шину 28 подается управляющий сигнал высокого уровня.

0 С поступлением на шину 29 первого импульса умножаемой последовательности периодических импульсов счетчик 5 переключается в очередное состояние. При этом на втором выходе дешифратора 7 появляется импульс, открывая элемент 12.

Делитель опорной частоты, включающий в себя счетчик 2, регистр б, элемент ИЛИ 18 и элемент 23 сравнения, делит частоту генератора 25 В соответствии с заданным коэффициентрм деления, записанным в регистре,

Сигналы с выхода элемента 23 с частотой

К

где РОП частота импульсов генератора -25,

поступают через элемент 8 на очетный вход счетчика 3 и заполняют его цо поступления на шину 29 второго импульса умножаемой частоты.

С приходом второго входного импульса счетчик 5 переключается в очередное состояние. При этом на третьем выходе дешифратора 7 появляется импульс, в результате чего закрывается элемент 8, отключая счетный вход счетчика 3 от выхода элемента 23. Одновременно с этим открывается через элемент 15 и элемент 22,элемент 10, соединяя счетный вход счетчика 4 с выходом, генератора 25..

Сигнал Высокого уровня с третьего выхода дешифратора 7 через инвертор

26 закрывает элемент 11, в результате чего счетный вход счетчика 5 отключается в от шины 29. Одновременно с этнм открывается элемент 9, соединяя выход элемента 24 с выходной шиной устройства.

Второй входной импульс умножаемой частоты определяет длительность периода следования входной последовательности импульсов.

В течение первого периода умножаемой частоты в счетчик 3 записывается fi импульсов с выхода элемента 23, т.е. с выхода делителя опорной частоты

где Fon - частота следования импульсов генератора опорной частоты;

FBK - частота укдаожаемой входной последовательности импульсов}

К - коэффициент деления опорной частоты, равный заданному коэффициенту умножения.

Счетчик 4 считает поступающие на его счетный вход импульсы с выхода генератора 25 до мсмента сравнения кодов счетчиков 3 и 4, текущий код счетчика 4 сравнивается с фиксированным кодом счетчика 3. При сравнении кодов счетчиков 3 и 4 на выходе элемента 24 вырабатывается импульс, которыйпоступает через открытий элемент 9 на галходную шину устройства и обнуляющий вход счетчика 4, сбрасывая его в нулевое состояние. Счетчик 4 снова начинает заполнятьс импульсами с выхода генератора 25 до следующего сравнения кодов счетчиков 3 и 4 и т.д. Частота срабатывания элемента 24, определяющая величину умноженной частоты, равна

.L-k Fe«

Умножение частоты будет продолжаться до установки в нулевое состо.яиие счетчика 5 (например, путем повторного запуска одновибратора 1) После установки в нулевое состояние счетчика 5 сигнал с первого выхода дешифратора 7 установит счетчики 2-4 в нулевое состояние. После этого устройство готово к очередному запуску.Выше была описана раб.ота устройства при умножении частоты.

При делении частоты на шину 28 подается управляющий сигнал низкого уровня.

«С поступлением на шину 29 первого импульса делимой последовательности периодических импульсов счетчик 5 переключается в очередное состояние. П1ХИ этом импульс с второго выхода дешифратора 7 открывает через (элемент 13 и элемент 22 элемент И 8, в результате чего импульсы с выхода генератора 2.5 поступают на счетный вход счетчика 4 и заполняют его до поступления на шину 29 второго импульса делимой частоты.

С приходом второго входного, ицпульса счетчик 5 переключается в очередное состояние При этом импульс

с третьего выхода дешифратора 7 закрывает элемент 8, отключая счетный счетчик 4 от выхода генератора 25. Одновременно с этим отк1илвается через элемент 14 и элемент 21 элемент

8, так что импульсы проходить на счетный вход счетчика 3 с выхода элемента 23. --Сигнал. высокого уровня с третьего выхода дешифратора 7 через инвертор 26 закрывает

11, в результате чего счетный вход счетчика 5 отключается от входной шины 29. Одновременно с этим элемент 9 соединяет выход элемента 24 с выходной шиной устройства.

В течение первого периода делимой

Частоты в счетчик 4 записывается

Пд импульсов С выхода генератора 25.

on

h2

- ,

Рвх

Счетчик 3 считает поступающие на его счетный вход импульсы с выхода элемента 23, т.е. выхода делителя опорной частоты до момента сравнения кодов Счетчиков 3 и 4. Текущий

5 код счетчика 3 сравнивается с фиксированным кодом счетчика 4. При, сравнении кодов счетчиков 3 и 4 на выходе элемента 24 вырабатывается импульс, который поступает через эле0 мент 9 на выходную шину устройства и обнуляющий вход счетчика 3 (через открытый элемент 16 и элемент 20, сбрасывая его в нулевое состояние). Счетчик 3 снова начинает заполняться

5 импульсами с выхода делителя опорной частоты, т.е. выхода элемента 23 до следукнцего сравнения кодов счетчиков 3 и 4 и т.д. Частота срабатывания элемента 24, определяющая величину деленной частоты, равна

- on ...

on K-FBX ex

Деление частоты будет продолжать ся до установки в нулевое состояние счетчика 5, в результате чего сигнал с первого выхода дейшфратора 7 установит счетчики 2-4 в нулевое состояние. После этого устройство готово к следующему запуску.

Введение в известный умножитель «iacTOTu импульсов счетчика новых элементов и связей между ними, обеспечивающих -взаимодействие всех функциональных узлов устройства, позво-. ляет расширить функциональные возможности уд ножителя частоты импульcf)i за счет совмещения функций умножения и деления частоты в одном устройстве.

Формула изобретения

Пересчетное устройство, содержащее одновибратор, три счетчика импульсов, регистр, три элемента И, элемент ИЛИ, элемент сравнения, первые входы которого поразрядно соединены с выходами регистра, вторые входы - с выходами первого счетчика импульсов, а выход - с первым входо первого элемента ИЛИ, и генератор опорной частоты, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, а счетный вход второго счетчика импульсов подключе к выходу первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены дололнительный элемент сравнения дешифратор, дополнительный элементы И и ИЛИ, инверторы и четвертый счетчи импульсов, обнуляющий вход которого соединен с выходом одновибратора, счетный вход - с выходом первого дополнительного элемента И, а выходс входом дешифратора, первый выход которого соединен с первыми входами первого, первого дополнительного и второго дополнительного элементов ИЛИ, второй выход - с первыми входами второго и третьего дополнительных элементов И, а третий выход - с первьп входом второго элемента И и первыми входами четвертого и пятого дополнительных элементов И и входом первого инвертора, выход которого соединен с. первым входом первого дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к входной шине, при этом вторые входы BToporq и пятого дополнительных элементов Ц подключены к шине управления непосредственно, а вторые входы третье.го и четвертого дополнительных элементов И через второй инвертор, выходы второго и третьего дополнительных элементов И соединены с первыми

входами третьего и четвертого дополнительных элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами четвертого и пятого дополнительных элементов И, при этом выход третьего

дополнительного элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И и первым входом шестого дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом, второго

5 элемента И, второй вход которого подключен к выходу дополнительного элемента сравнения, и с первым входом седьмого дополнительного элемента И, второй вход которого соединен

0 с первым уходом первого элемента И и выходом четвертого дополнительного элемента ИЛИ, а выход - с вторым входом первого дополнительного элемента ИЛИ, выход которого соединен

5 с обнуляющим входом второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с первыми входами дополнительного элемента сравнения, вторые входы которого соединены с разрядными входами третьего счетчика импульсов, обнуляющий вход которого соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ, .второй вход которого подключен к выходу шестого дополнительного элемента И, а счетный вход - с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а генератора опорной частоты соединен с вторым входом первого элемента И,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство .СССР 580634, кл, Н 03 К 5/156, 1976.

2,Авторское свидетельство СССР 425315, кл. Н 03 К 7/00, 1972.