Делитель частоты следования импульсов с программным управлением

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 3(5D Н 03 К 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3398179/18-21 (22) 23.02.82 (46) 07.07.83. Бюл. И 25 (72) T.È. Кремнева и В.И. Кремнев (53) 621.374.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 705686, кл. H 03 К 23/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР и 841123, кл. H 03 K 23/00, 1979. (54)(57) 1. ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВ"

ЛЕНИЕМ, содержащий программный блок, входы которого соединены с группой выходов распределителя импульсов, а выходы — с группой входов блока установки кода, первый вход которого соединен со счетным входом распределителя импульсов, а выходы - с группой входов счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к входной. шине,отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ.ных возможностей, в него введены де„„SU„„1 27831 А шифратор, блок элементов И, элемент

ИЛИ и два триггера, входы синхронизации которых подключены к входной шине и счетному входу распределителя импульсов, 1 -вход первого триггера соединен с выходом дешифратора, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, первыми входами блока элементов И, вторым входом блока установки кода, первым входом разрешения распредели" теля импульсов и первым К-входом второго триггера, -вход которого соединен с шиной импульсов запуска и вторым входом элемента ИЛИ, второй

К-вход — с дополнительным выходом распределителя импульсов, а выход - Я с вторым входом разрешения распредели теля импульсов., R-входом первого триг гера и входом разрешения счетчика импульсов, выходы которого соединены с входами дешифратора, при этом вто" рые входы блока элементов И соединеныс группой выходов распределителя импульсов.

1027831 объекта (1).

2. Делитель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что программный блок содержит группу инверторов, входы которой являются входами программИзобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам автоматики, телемеханики, вычислительной и измерительной техники, и может быть использовано в синтезаторах частот, в цифровых системах автоподстройки частоты, в устрйствах формирования шумоподобных .сигналов и последовательностей сложного вида с синхронным управлением и распределением импульсов по каналам.

Известно пересчетное устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, элементы совпадения, элементы

ИЛИ; и счетных узлов, и регистров, узлы записи, сброса, контроля, распределитель и датчики признаков

Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как оно не обеспечивает выдачи последовательностей импульсов, синхронизированных внешним сигналом запуска, импульсы последовательности не распределяются по каналам, а временные интервалы между импульсами постоянны и соответствуют периоду тактового сигнала.

Наиболее близким . к предлагаемому по технической сущности является делитель частоты следования импульсов с программным управлением, содержащий программный блок, входы которого соединены с группой выходов распределителя импульсов, состоящего из счетчика импульсов и дешифратора, выходы программного блока соединены с пер" вой группой входов блока установки кода, вторая группа входов которого соединена со счетным входом распределителя импульсов, а выходы - с группой входов счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к входной шине, а выход - к счетному входу распределителя импульсов (2). ного блока, а выходы соединены с входами коммутатора, выходы которогосоединены с входами элемента ИЛИ, выходы которого являются выходами программного блока.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности,; так как оно не позволяет формировать последовательности (се5 рии) импульсов с разнообразным рас,положением импульсов внутри них, а ъ формирует последовательности с временными интервалами между импульсами, изменяющимися лишь в определенном

10 направлении, например в сторону увеличения или уменьшения, и работает только в автономном режиме, в то время ! как при решении задач синтезирования частот, шумоподобных и стимулирующих

15 сигналов, а также при управлении устройствами автоматических систем нередко возникает необходимость в формировании последовательностей (серий) импульсов самого разнообразного вида

20 с распределением этих импульсов по каналам, начиная с момента прихода внешнего импульса запуска и синхронно с входным тактовым сигналом (тактовой частотой).

Кроме того, в известном. устройстве счетчик, управляемый кодом, должен обладать определенной структурой, так как применение счетчиков другого типа приводит к возможности укорочения импульса переноса счетчика в процессе записи кода, а следовательно, и к выдаче выходных импульсов, длительности которых заметно отличаются от длительностей импульЗ5 сов входной частоты.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, заключающееся, во-первых, в обеспечении синхронного режима работы уст46 ройства tlO внешнему импульсу запуска и, во-вторых, в формировании последовательностей (серий) импульсов с разнообразным распределением импульсов внутри них.

Указанная цель достигается тем, что в делитель частоты следования им,17-и и 18.

Блок l может состоять иэ элементов

И-НЕ, предназначенных для занесения кода коэффициента деления в счетчик 2 при наличии потенциального (селектирующего) сигнала записи и импульса тактового сигнала. В состав блока 1 могут входить также преобразователи кодов при несоответствии входных кодов управления кодаи установки счетсостоять из одного или нескольких касТриггер 4 формирует потенциальный (селектирующий) сигнал записи, длительность.которого равна периоду тактового сигнала и который охватывает один из импульсов тактового сигнала, используемый для занесения кода коэффициента деления в счетчик 2 через

Триггер 5 предназначен для выдачи сигнала, синхронизированного с входвании заданной последовательности (серии) импульсов.

Распределитель: 6 предназначен для выдачи потенциальных (селектирующих) сигналов управления на блоки 7 и 8.

Количество сигналов управления на выходе распределителя 6 соответствует количеству временных интервалов между импульсами формируемой последовавыбранными точками отсчета соседних импульсов последовательности; например между их передними фронтами. менным интервалом формируемой последовательности (серии) импульсов. Количество входов блока 7 равно коли" з 1027831 4 пульсов с программным управлением, пульсов запуска, выходные шины 17- I содержащий программный блок, входы которого соединены с группой выходов распределителя импульсов, а выходыс группой входов блока установки кода, первый вход которого соединен со счетным. входом распределителя импульсов, а выходы - с группой входов счетчика импульсов, счетный вход которого подклЮчен к входной шине, 10 введены дешифратор, блок элементов И, элемент ИЛИ и два тРиггеРа, входы чика 2.

Ф» синхронизации которых подключены к Счетчик 2 делителя частоты может входной шине и счетному входу распреДелителЯ импУльсов, I -âõoÄ пеРвого .. 15 кадов (декад). Изменение состояния триггера соединен с выходом дешиф- счетчика 2 в автономном режиме проратора, à выход - с первым входом . исходит по спаду импульсов тактового элемента ИЛИ, первыми входами блока . сигнала при наличии единичного сигэлементов И, вторым входом блока ус- нала (сигнала разрешения) с прямого тановки кода, первым входом разреше- 20 выхода триггера 5. ния распределителя импульсов и первым Дешифратор 3 предназначен для выК-входом второго триггера, 1 -вход .ко дачи сигнала при состоянии счетчика торого соединен с шиной импульсов .за- 2, соответствующему выбранному коду пуска и вторым входом элемента ИЛИ, опознавания. второй К-вход - с дополнительным выходом распределителя импульсов, а выход - с вторым входом разрешения распределителя импульсов, R-входом первого триггера и входом разрешения счетчика импульсов, выходы которого соединены с входами дешифратора, при этом вторые входы блока элементов И блок l. соединены с группой выходов распреде- . лителя импульсов. При этом программный блок содержит группу инверторов, входы которой являются входами программного блока, а выходы соединены с входами коммутатора, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ, выходы которого являются выходами программного блока.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит блок 1 уста- 45 новки кода, счетчик 2 импУльсов, де- тельности. Временной интервал опрешиФРатор 3в l -K-триггеры 4 и 5э Рас- деляется количеством периодов входпределитель 6 импУльсов, программный . ного тактового сигнала между двумя блок 7, блок 8 элементов И, включающий в себя элементы И 8-1 — 8-и; эле->О мент ИЛИ 9.

Распределитель 6 состоит из счетчика 10 импульсов и дешифратора ll, а программный блок 7 - иэ группы инверторов 12, коммутатора 13 и эле- 55 равления в соответствии с каждым времента ИЛИ 14.

Устройство содержит также шину 15 входной тактовой частоты, шину 16 им1027831 честву временных интервалов последо" вательности (серии). Количество выходов блока 7 определяется видами кодов управления (десятичный, двоичный) и количеством каскадов счетчика 2. 5

Коммутатор 13 выполняет функцию перестраиваемого в зависимости от заданного вида последовательности(серии) импульсов запоминающего устройства. Коммутатор 13 имеет горизон- 0 тальные и вертикальные ряды переключателей. Количество горизонтальных рядов равно количеству временных интервалов формируемой последовательности (серии) импульсов. Количество вертикальных рядов равно количеству каскадов счетчика 2. Каждый из переключателей вертикального ряда имеет количество положений, равное количеству возможных состояний соответст- 20 вующего каскада счетчика 2. Неподвижные контакты переключателей каждого вертикального ряда, соответствующие одному и тому же положению, соединены элементом ИЛИ 14 и выведены на соответствующие выходы программного блока 7. Общие (подвижные) контакты переключателей каждого горизонтального ряда подключены к выходам группы инверторов 12 данного ряда, управляе- 30 мых одним и тем же входным сигналом программного блока 7, соответствуюцим этому ряду. Группа инверторов 12 выполняет функции буферных каскадов и предназначена для исключения попадания сигнала управления одного горизонтального ряда на другие через обьединенные контакты переключателей.

Задание временных интервалов между импульсами последовательности (серии) 40

Осуществляется установкой переключателей горизонтальных рядов в соответствующие положения, причем первый горизонтальный ряд соответствует первому временному интервалу формируе- 4> мой последовательности импульсов, началом которого является внешний импульс запуска. При формировании последовательностей {серий) одного вида переключатели можно исключить а точ ки коммутатора, соответствующие за данным положениям переключателей, соединить непосредственно.

Элементы И блока 8 распределяют по выходным шинам 17-1 - 17-и импульсы формируемой последовательности (ceрии) в соответствии с выходными сигналами дешифратора 11.

Начальным импульсом каждой последовательности является импульс запуска, который выдается на выходную шину 17-1.

Элемент 9 предназначен для выдачи на выходную шину 18 каждой формируемой последовательности (серии) импульсов.

Устройство работает следующим образом.

С приходом первого импульса запуска начинается произвольный процесс установления исходного состояния устройства, в результате которого состояние счетчика 2 соответствует положению переключателей. первого горизонт тального ряда коммутатора 13, триггер 5 и триггер 4 обнулены, выходной сигнал дешифратора ll соответствует второму горизонтальному ряду коммутатора 13, а счетчик 10 находится в состоянии, принятом за исходное.

После поступления очередного(второго) импульса запуска (фиг. 2о) по спаду импульса тактового сигнала, охватываемого внешним импульсом запуска, начинается формирование заданной последовательности (серии) импульсов, началом которой является указанный импульс запуска (фиг. 2О).

Триггер 5 переходит в единичное состояние, в результате чего счетчик

2 начинает работать в режиме автономного счета импульсов тактового сигнала. При появлении в счетчике 2 состояния кода опознавания с выхода дешифратора 3 выдается сигнал (фиг. 22), и по спаду тактового импульса, охватываемого этим сигналом, при наличии единичного выходного сигнала триггера 5 триггер 4 переходит в единичное состояние. Длительность выходного сигнала триггера 4 равна периоду тактовых импульсов.

Выходной сигнал триггера 4 подготавливает счетчик 10 к переходу в следующее состояние и полностью охватывает один из импульсов тактового сигнала (фиг. 2С1,0,8), называемого импульсом установки кода в счетчик 2, под действием которого счетчик . 2 переходит в состояние, соответствующее положению переключателей второго горизонтального ряда коммутатора 13.

По спаду импульса установки кода в счетчик 2 триггер 4 обнуляется (фиг. 2д), а счетчик 10 переходит в следующее состояние, в результате че1027831 го с выхода дешифратора 11 выдается сигнал, соответствующий третьему горизонтальному ряду коммутатора 13 (фиг. 2H) На этом заканчивается фор, мирование первого временного интерваг 5 ла и начинается формирование второго (фиг. 2о). Второй импульс последовательности выдается на выходную шину

17-1 с выхода элемента 8-1 при наличии на входах этого. элемента единич- 10 ных сигналов с выходов триггера 4 и дешифратора 11 (фиг. 2д,м,o).

Второй временной интервал в формируемой последовательности (серии} импульсов является предпоследним, по->5 этому в момент, его окончания с выхода дешифратора 11 на второй К-вход триггера 5 выдается сигнал, соответствующий состоянию счетчика 10, непосредственно предшествующемуисходному, ко-20 торый поступает также на один из входов блока 7 для управления первым горизонтальным рядом коммутатора 13. Формирование второго и третьего временных интервалов между импульсами по- 25 следовательности происходит аналогично формированию первого временного интервала. В момент окончания формирования третьего, последнего временного интервала последовательности (серии) импульсов по спаду импульса установки кода, соответствующего положению переключателей первого горизонтального ряда коммутатора 13, триггер 5 переходит в нулевое состояние до при35 хода следующего импульса запуска.

После формирования первой заданной последовательности (серии) импульсов устройство находится в исходном состоянии.

Из временных диаграмм фиг. 2 видно, что все выходные импульсы после-, довательности (серии) имеют длитель- ность, равную периоду тактового сигнала, и охватывают полностью лишь

45 один из тактовых импульсов, что позволяет использовать их в качестве сигналов селекции тактовых импульсов в последующих системах. Первым импульсом последовательности (серии) является внешний импульс запуска.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет формировать и распределять по каналам импульсы последовательности (серии}, причем каждый временной интервал между соседними импульсами может изменяться (как увеличиваться, так и уменьшаться} с дискретностью периода тактового сигнала посредством установки переключателей горизонтальных рядов коммутатора 13 в задаваемые положения. Выходные импульсы жестко привязаны по времени к тактовым импульсам и импульсу запуска.

Предлагаемое устройство позволяет простыми средствами, применяя типовые микросхемы и конструкции, реализовать формирование последовательностей (се,рий) импульсов с разнообразным вре менным расположением импульсов внутри них, количество импульсов в серии при изменении временных интервалов между ними не изменяется, выходные импульсы нормализованы и распределены по каналам, обеспечивается жесткая временная привязка выходных импульсов к тактовому сигналу и внешнему син.хроимпульсу запуска, число кодовых комбинаций в серии практически не ограничено, в то время как в известных приборах оно составляет 99.

Достоинством предлагаемого устройства является и то, что выходные сигналы могут быть использованы в качестве сигналов селекции тактовых импульсов и.для управления логическими схемами внешних устройств, синхронизированных тем же тактовым сигналом.

Предлагаемое устройство может найти самое разнообразное применение в дискретной технике, телеметрии, устройствах связи и управления и при исследовании переходных процессов автоматических систем.

1027831

Составитель. О. Кружилина

Редактор Ю. Ковач Техред Т.Маточка Корректор Г. Огар

Заказ 4755/59

d 1/

f8

Р у

Тираж 93б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4