Частотно-импульсное множительно-делительное устройство

 

ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ МНО«ИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТ ВО, содержащее первый и второй счетчики, элемент задержки, регистр, блок сравнения, первая группа информационных входов которого соединена соответственно с информационными выходами регистра, к информационным входам которого подключены соответственно выходы первого счетчика, вход обнуления которого через элемент задержки соединен с первым информационным входом устройства, входом записи регистра, счетный вход первого счетчика подключен к второму информационному входу устройства, третий инфррмационньй вход устройства подключен к счетному входу второго счетчика, выход которого соединен с его входом записи, отличающееся тем, что, с целью повьпиения его точности за счет исключения динамических погрешностей, в него введены ключ и третий счетчик, выходы которого соединены соответственно с информационными входами второго счетчика, вход записи третьего счетчика соединен с первым информационным входом устройства, а счетный вход третьего счетчика соединен с выходом ключа, (Л первый вход которого соединен с вторым информационным входом устройства, второй вход ключа подсоединен к выходу элемента задержки, а третий вход ключа соединен с выходом блока сравнения , вторая группа входов которого соединена с соответствующими выходами первого счетчика и информационными ю :А входами третьего счетчика, причем выход второго счетчика является инЭ ) формационным выходом устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) З51> 6 06 Р 7 68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ5

К AB 1OPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3596405/18-24 (22) 16.04.83 (46) 07.09.84. Бюл.й -33 (72) С.А.Самарин, И.Ф.Шумаева, Е.Н.Титаев и А.П.Шумаев (71) Щекинский филиал Опытно-конструкторского бюро автоматики Научнопроизводственного объединения "Химавтоматика" (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 1(444 183, кл. G 06 5 7/52, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 423126, кл. G06 Г 7/68,,!977 (прототип) . (54) (5 7) ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ МНО6ИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТ ВО, содержащее первый и второй счетчики, элемент задержки, регистр, блок сравнения, первая группа информационньк входов которого соединена соответственно с информационными вькодами регистра, к информационным входам которого подключены соответственно выходы первого счетчика, вход обнуления которого через элемент задержки соединен с первым информационным входом устройства, входом записи регистра, счетный вход первого счетчика подключен к второму информационному входу устройства, третий информационный вход устройства подключен к счетному входу второго счетчика, выход которого соединен с его входом записи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его точности за счет исключения динамических погрешностей, в него введены ключ и третий счетчик, выходы которого соединены соответственно с информационными входами второго счетчика, вход записи третьего счетчика соединен с первым информационным входом устройства, а счетный вход третьего счетчика соединен с выходом ключа, первый вход которого соединен с вторым информационным входом устройства, второй вход ключа подсоединен к вы-, ходу элемента задержки, а третий вход g ключа соединен с вькодом блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с соответствующими выходами первого счетчика и информационными входами третьего счетчика, причем выход второго счетчика является информационным выходом устройства.

1 1112З

Изобретение относится к автомати-, ке и вычислительной технике и пред- назначено для выполнения множительно«делительных операций над частотными сигналами., Известны устройства, организующие иножительно-делительные операции путем передачи на выход импульсов первой частоты F1, в течение интервалов времени, кратным периоду второй час- 10 тоты Fg и повторяющимся с частотой

F третьего сигнала, в результате чего среднее значение частоты на вьмо-, де устройства равно

Г ° Р (1) и

В состав устройства входят первый и второй делители частоты, первый и второй триггеры и первый, второй

I и третий элементы И, соединенные меж-щ ду собой соответствующим образом (1).

Основным недостатком подобных устройств является значительная пуль сация частоты на выходе устройства.

Наиболее близким по техничеекой сущности к предлагаемому является множительно-делительное устройство, содержащее первый и второй счетчики делитель частоты, блок формирования импульсов переноса, клапан, группу элементов И, регистр, элемент задержки и блок Чравнения, соединенный по первой группе информационньм входов с выходами разрядов первого счетчика, а по второй группе информационных входов с вцгходами разрядов регистра, входы которого соединены с выходами элементов И группы, первые входы которьм соединены с выходами разрядов второго счетчика, а 4О вторые входы элементов И группы объединены и соединены с выходом формирователя импульсов переноса и входом элемента задержки, выход которого соединен с входом сброса второго 4> счетчика, счетный вход которого соединен с первым выходом клапана, второй выход которого соединен с входом формирователя импульса переноса, первый вход клапана через формирователь 50 частоты соединен с первым информационным входом устройства, второй вход клапана соединен с вторым информационным входом устройства, третий информационный вход соединен со счет-55 ным входом первого счетчика, вход сброса которого соединен с выходом блока совпадения, объединенного с

64 управляющим входом формирователя импульсов переноса и выходом устрой. ства (21 .

Данное устройство реализует зависимость (1), Его недостатком является возрастающая погрешность при уменьшении отношения частот Fy F, когда изменения малого периода Т< с большим запаздыванием отслеживаются на выходе из-за большого перно. да.. т

Цель изобретения — увеличение быстродействия и точности выполняемых операций частотно- импульсным множительно-делительным устройством эа счет исключения динамических погрешностей.

Поставленная цель достигается тем, что в множительно-делительное устройство, содержащее первый и второй счетчики, элемент задержки, регистр и блок сравнения, первая группа информационных входов которого соединена соответственно с информационными выходами регистра, к информационным входам которого подключены соответственно выходы первого счетчика, вход обнуления которого через элеЪ мент задержки соединен с первым информационным входом устройства, входбм записи регистра, счетный вход первого счетчика подключен к второму информационному входу устройства, третий информационный вход устройства подключен к счетному входу второго счетчика, вьмод которого соединен с его входом записи, введены ключ и третий счетчик, выходы которого соединены соответственно с информационными входами второго счетчика, вход записи третьего счетчика соединен с первым информационным входом устройства, а счетный вход третьего счетчика соединен с выходом ключа, первый вход которого соединен с вторым информационным входом устройства, второй вход ключа подсоединен к выходу элемента задержки, а третий вход ключа соединен с вькодом блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с соответствующими вьмодами первого счетчика и информационными входами третьего счетчика, причем выход второго счет-.. чика является информационным выходом устройства.

1112

10 и 61 Cz

4 Р «) Р

Это означает, что частота Р на

20 выходе устройства равна

F,() ° F> (4) F2.Это значение частоты Р4 сохраняет

25 ся в (i+1)-м периоде частоты Р до тех пор, пока соблюдается условие

На чертеже представлена структурная схема частотно-импульсного множительно-делительного устройства.

Частотно-импульсное множительноделительное устройство содержит первый счетчик 1, второй счетчик 2, элемент 3 задержки, регистр 4 ключ

5, третий счетчик 6 и блок 7 сравне. ния (кодов).

Устройство работает следующим образом.

Импульсы с частотой F с первого информационного входа устройства поступают на управляющие входы регистра 4 памяти, третий счетчик 6 и через элемент 3 задержки — на запрещающий вход ключа 5 и вход сброса в нуль первого счетчика 1. К мо менту появления очередного (i-го) импульса на первом информационном входе на первом счетчике 1 формируется код числа N1(i) импульсов частоты Р2, поступающих на второй информационный вход устройства. Код числа И () поступает на информа1 ционные входы регистра 4 и третьего счетчика б, а также на вторую группу входов блока сравнения кодов. В момент появления импульса на первом информационном входе на управляющих 30 входах регистра 4 и третьего счетчика 6 в последние записывается код числа И (i). Этот же импульс через элемент 3 задержки воздействует на вход сброса счетчика 1, обнуляя его, а также на запрещающий вход ключа

5, запирая последний. После исчезновения импульса на первом информационном входе начинается следующий (1+1)-й период импульсов частоты F . Эти 40 периоды определяют цикл проведения операции умножения-деления.

364 4 ход устройства и на вход записи во второй счетчик 2 числа N1. После записи числа N1, во второй счетчик

2 из него новь последовательно вычитаются импульсы частоты F до обнуления счетчика.

Таким образом, число г Г (1) накопленное в предыдущем периоде T,(j) в первом счетчике 1, в последующем периоде будет формированием периода выходного потока во втором счетчике 2:

P(t) + N,(<), (5) а как только наступит совпадение

М(1) = н 1 (4), (6) то с выхода блока 7 сравнения кодов поступает на вход ключа 5 разрешающий сигнал. Последний открывается и пропускает на вход третьего счетчика

6 импульсы частоты F< до появления (i+ 1)-го импульса частоты F .

Таким образом, в промежутке времени между моментами

4 /q И) = М, (11 = И +1) счетчик 6 осуществляет линейную интер" поляцию управляющего сигнала по закону

В течение следующего периода .(i+ 1) Т = 1/ - в тактовом времени

F< t=1,2,... на первом счетчике 1 формируется линейно нарастающий сигнал

Ч()=Рг

Код числа N<(i), записанный в пре. дыщущем периоде в третий счетчик 6, поступает на информационные входы второго счетчика 2, работающего в режиме вычитания . На его счетный вход поступают импульсы с третьего информационного входа устройства с частотой F3. В момент обнуления второго счетчика 2 на его выходе форми.руется импульс, поступающий на вы45 Если в этом промежутке второй счетчик 2 обнулится, то в него перепишется число q (g) более близкое к N (i+1), чем N<(i). Тем самым в указанном промежутке осуществляется линейная ин50 терполяция частоты

r у 3 (7) а

При достижении равенства t=- T,(j-1), т.е. когда приходит импульс на первый

55 информационный вход, ключ запирается, счет в третьем. счетчике 6 прекращается и отношение (7) превращается в отношение (4). Начинается (i+2)-й

1112364

Составитель В. Данчеев

Редактор Е. Папп Техред С.Легеза

Корректор О. Тигор

Заказ 6460/34 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 период импульсов сигнала частоты F1 который обрабатывается аналогично предыдущему.

По сравнению с известным предла- 5 гаемое частотно-импульсное множитель но-делительное устройство обладает высоким быстродействием, так как позволяет выполнить все операции за один период следования частоты импульсов на первом информационном входе, .причем позволяет зарегистрировать увеличение отношения (4) в реальном времени, отмеченном импульсами, поступающими с второго информационного входа.