Устройство для умножения частоты на код (его варианты)

 

1. Устройство для умножения частоты на код, содержащее генератор тактовых импульсов, делитель частоты, счетчик, регистр, управляемьй делитель , элемент И и.формирователь импульсов , содержащий первый, второй и третий одновибраторы, вход форьюрователя импульсов соединен с информационным входом устройства, выход которого соединен с выходом управляемого делителя, информационный вход которого соединен с выходом регистра, информационный вход которого соединен, с выходом счетчика, тактовый вход ко торого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом делителя частоты, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и с тактовым входом управляемого делителя, вход сброса которого соединен со входами сброса делителя частоты и счетчика и с выходом третьего одновибратора формирователя импульсов, являющимся первым выходом формирователя импульсов, второй вькод которого соединен с тактовым входом регистра и выходов второго одновибратора формирователя импульсов, третий выход формирователя импульсов соединен с вторым входом элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введен вспомогательный счетчик и второй элемент И, выход которого соединен с тактовым входом вспомогательного счетчика, выход,которого соединен с информационным входом счетчика, выход делителя частоты соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с входом сброса вспомогательного счетчика и с четвертым выходом формирова- |теля импульсов, при этом формирователь импульсов дополнительно содержит триггер, установочный вход и инверсный вькод которого соединены соответствеино с входом и с третьим выходом формирователя импульсов, прямой выход триггера соединен с четвертым выходом формирователя импульсов и с входом первого одновибратора, выход которого соединен с входом второго одновибратора, выход которого соединен с входом третьего одновибратора и с входом сброса триггера. 2ГУЪтройство для умножения частоты на код, содержащее генератор тактовых импульсов, делитель частоты, счетчик, регистр, управляемый делитель и формирователь импульсов, вход которого соединен с информационным

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1145

4(5цС 06 Р? 68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

re ДЕЛАМ ИЗОИ ЕТЕКИЙ И ОТКРЫТ и — м,юна с Ф Ъ ъ Р ъ М ъ =Г

Й-"... ., "...=, ДЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2, Устройство для умножения частоты на код, содержащее генератор тактовых импульсов, делитель частоты, счетчик, регистр, управляемый делитель и формирователь импульсов, вход которого соединен с информационным

1 (21) 3676786/24-24 (22) 21.12.83 (46) 15.03.85. Бюл. ¹ 10 (72) А.Н.Терентьев, А.П.Кириллов и О.Б,Скворцов (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 580555, кл. С 06 F 7/68, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 3652362/24-24, кл. G 06 F 7/68, 1983 (прототип по первому варианту).

3. Авторское свидетельство СССР № 634277, кл. С 06 F ?/68, 1978 (прототип по второму варианту). (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧАСТОТЫ

НА КОД (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Устройство для умножения частоты на код, содержащее генератор тактовых импульсов, делитель частоты, счетчик, регистр, управляемый делитель, элемент И и.формирователь импульсов, содержащий первый, второй и третий одновибраторы, вход формирователя импульсов соединен с информационным входом устройства, выход которого соединен с выходом управляемого делителя, информационный вход которого соединен с выходом регистра, информационный вход которого соединен, 1 с выходом счетчика, тактовый вход ко" торого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом делителя частоты, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и с тактовым входом управляемого делителя, вход сброса которого соединен со входами сброса делителя частоты и счетчика и с выходом третьего одновибратора формирователя импульсов, являющимся первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с тактовым входом регистра и выходом второго одновибратора форми- . рователя импульсов, третий выход формирователя импульсов соединен с вторым входом элемента И, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен вспо- могательный счетчик и второй элемент И, выход которого соединен с тактовым входом вспомогательного счетчика, выход. которого соединен с информационным входом счетчика, выход делителя частоты соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с входом сброса вспомогательного счетчика и с четвертым выходом формирова теля импульсов, при этом формирователь импульсов дополнительно содержит триггер, установочный вход и инверсный выход которого соединены соответ-,( ственно с входом и с третьим выходом © формирователя импульсов, прямой вы. 4Ф ход триггера соединен с четвертым выходом формирователя импульсов и с входом первого одновибратора, выход которого соединен с входом второго одновибратора, выход которого соединен с входом третьего одновибратора и с входом сброса триггера. . В

11ч 5339 входом устройства, выход которого соединен с выходом управляемого делителя, тактовый вход которого соединен с выходом генератора. тактовых импульсов и с тактовым входом делителя частоты, выход которого соединен . с тактовым входом счетчика, информационный вход управляемого делителя соединен с выходом регистра, тактовый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены триггер, вспомогательный счетчик и мультиплексор, выход которого соедиИзобретение предназначено для выполнения операции умножения двух чисел, одно иэ которых задано кодом, а второе — частотой импульсов, и может быть использовано в вычислительной технике и системах автоматического управления.

Известно множительное устройство, содержащее делитель частоты, счетчик, регистр и управляемый делитель частоты, выход которого соединен с выходом устройства, а вход — с источником тактовых импульсов, который соединен с тактовым входом де4лителя частоты, выход которого сое- 15 динен с счетным входом счетчика, выходы которого соединены с информационными входами регистра, выходы и тактовый вход которого соединены со-, ответственно с информационными вхо- 20 дами управляемого делителя частоты и входом устройства 11.

Недостатком этого, устройства является относительно низкая достоверность функционирования, что связано 25 с возможностью сбоя при одновременном приходе импульса от источника тактовых импульсов и входного импульса, в результате чего в регистр перепишется состояние счетчика в момент 30 переходного процесса и возникает сбой в правильном функционировании.

Наиболее близким к изобретению (по первому варианту) является устройство, содержащее генератор такто- З вых импульсов, делитель частоты, нен с информационным входом регистра, первая и вторая группы информационных входов мультиплексора соединены соответственно с выходами счетчика и вспомогательного счетчика, -тактовый вход которого соединен с тактовым входом счетчика, входы сброса и разрешения счета которого соединены с управляющим входом мультиплексора и с прямым выходом триггера, инверсный выход которого сое диней со входами сброса и разрешения счета вспомогательного счетчика, счетный вход триггера соединен с выходом формирователя импульсов. счетчик, регистр, элемент И, формирователь импульсов, реализованный на трех одновибраторах, и управляемый делитель, выход которого соединен с выходом устройства, вход которого соединен со входом формирователя импульсов, первый из выходов которого соединен со входами сброса управляемого делителя, счетчика и делителя частоты, второй - с тактовым входом регистра, а третий — с элементом И, информационный вход управляемого делителя соединен с выходом регистра, информационный вход которого соединен с выходом счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами делителя частоты и управляемого делителя (2 j.

Наиболее близким к изобретению (по второму варианту) является устройство., содержащее генератор тактовых импульсов, делитель частоты, ;четчик, регистр, формирователь импульсов и управляемый делитель частоты, выход которого соединен с выходом устройства, а тактовый вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов и с тактовым входом делителя частоты, выход которого соединен с информационным входом счетчика, выходы которого соединены с информационными входами регистра, выходы которого соединены с входами управления управляемого делителя частоты, а вход устройства соединен с входом формирователя импульсов, 3 1.145339 4 выход которого соединен с входом за- информационным входом счетчика вы1 писи регистра и с тактовыми входами ход делителя частоты соединен с перделителя частоты и счетчика P3 $. вым входом второго элемента И втоЭтим устроиствам присуща также рой вход которого соединен со входом относительно низкая достоверность 5 сброса вспомогательного счетчика и с

Функционирования. четвертыы выходом формирователя имЦель изобретения — повышение точ- пульсов,при этом формирователь импульсов дополнительно содержит триггер, Поставленная цель достигается установочный вход и инверсный выход тем, что при поступлении входного 10 которого соедине которого соединен соответственно с импульса прекращается счет в счетчи- входом и с третьим выходоМ формиро- ке и с некоторой задержкой, задава- вателя импульсов, прямой выход тригемой элементами устройства, доста- гера соединен с четвертым выходом точной для окончания переходного формирователя имп ормирователя импульсов и с входом процесса в счетчике, разрешается

15 первого одновибратора выхо од которого запись кода из счетчика в регистр. соединен с входом второ ом второго одновиб-. для предотвращения потери информа- ратора выход которого оторого соединен с ции, а именно из-за отсутствия счета входом третьего одновиб однови ратора и с импульсов счетчиком, когда он забло- входом сброса тригге а триггера. кирован, в течение этого времени под20

По второму вариа варианту поставленная счет тактовых импульсов осуществляет- цель достигается т иг ется тем, что в устройстся другим счетчиком. во для умножения частоты иа код, соПо первому варианту поставленная держащее генератор тактовых р тактовых импульцель достигается тем, что в устрои- сов делитель част стве для умножения частоты на код, гистр управляе

25 тр, Управляемый делитель частоты содержащее генератор тактовых импуль- и формировател ормирователь импульсов, вход котосов, делитель частоты, счетчик, ре- рого соединен с входом устройства, гистр, управляемый депитель частотыэ выход э выход которого соединен с выходом элемент И и формирователь импульСов, управляемого делителя, информационсодержащий первый, второй и третий

30 HblH Bxop к Отор о ro с оедине н с выходом одновибраторы, вход формирователя Регистра тактотый вход которого соеимпульсов соединен с информационным дине н с выходом формирователя имвходом устройства, выход которого со- йульсов, а выход генератора тактовых единен с выходом управляемого делиимпульсов соединен с тактовыми входателя, информационный вход которого ми управляемого делителя и делителя. соединен с выходом регистра, информа-35 частоты, выход которого соединен с ционный вход которого соединен с вы- тактовым ,,тактовым входом счетчика, дополнич тч ав тактовый вход кото - тельно введены вспомогательныи счетрого соединен с выходом элемента И, пеРвый вхоД котоРого соеДинен с выхо- которого соединен с информационньм дом делителя частоты, тактовыи вход входом регистра, первая и вторая

40 котоРого соеДинен с выхоДом генера- группы информационных входов мультитора тактовых импульсов и с такто- плексора соединены соответственно с вым входом управляемого делителя, выходами счетчика .и вспомогательного вход сбро а которого соединен со счетчика, счетный вход триггера соевходом сброса делителя частоты и .: динен с выходом формйрователя импуль45 счетчика и с выходом третьего одно- сов, прямой выход триггера соединен вибратора формирователя импульсов, с управляющим входом мультиплексора, являющимся первым выходом формирова входом сброса и входом раэреаения теля импульсов, втоРой выход котоРо- . счета счетчика, а инверсный выход го соединен с тактовым входом регист- триггера соединен со входами сброса

-50 р выходом второго однови ратора и разрешения счета вспомогательного ра и выходом вто ого о новиб ато а формирователЯ импУльсов, тРетий вы- счетчика, тактовый вход которого сое" хоД формирователЯ импульсов соеДинеи динен с тактовым входом счетчика. со вторым входом элемента И, введены вспомогательный счетчик и второй эле- 55 На фиг. 1 показана структурная мент И, выход которого соединен с схема устройства для умножения частактовым входом вспомогательного тоты на код, первый вариант; на счетчика> выход которого соединен с . фиг.2 — структурная схема устройства

1145339 для умножения частоты на код, второй вариант.

Устройство по первому варианту содержит генератор тактовых импульсов 1, делитель частоты 2, счетчик 5

3; регистр 4, управляемый делитель частоты 5, первый 6 и второй 7 элементы И, вспомогательный счетчик 8 и формирователь импульсов 9. Выход генератора тактовых импульсов 1 соединен с тактовыми входами делителя частоты 2 и управляемого делителя частоты 5, выход которого соединен с выходом 10 устройства, вход которого 11 соединен с входом формирова- 15 теля импульсов 9, первый выход которого соединен с входом сброса вспомогательного счетчика 8, тактовый вход которого соединен с выходом второго элемента И 7, первый и вто- 20 рой входы которого соединены соответственно с выходом делителя частоты 2 и первым вь ходом формирователя импульсов 9, второи выход которого соединен с вторым входом первого

25 элемента И 6, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом делителя частоты 2 и тактовым входом счетчика З,информационные входы которого соединены с выходами 30 вспомогательного счетчика 8, третий выход формирователя импульсов 9 соединен с тактовым входом регистра, а четвертый выход формирователя импульсов соединен с входами сброса дели тел,; частоты 2 и управляемого делителя частоты 5, а также с входом разрешения записи счетчика 3.

Формирователь импульсов 9 содержит триггер 12, первый 13, второй

14 и третий 15 одновибраторы.

Множительное устройство по второму варианту содержит генератор тактовых импульсов I делитель частоты 2, счетчик 3> регистр 4, управляе- мый делитель частоты 5, формирователь импульсов 6, триггер 7, вспомогательный счетчик 8 и мультип/ексор 9.

Выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами делителя частоты 2 и управляемого делителя частоты 5,выход которого соединен с вьгходом 10 устройства, вход i 1 которого соединен с входом формирователя, выход которого соединен со счетным входом счетного триггера 7 и тактовым входом регистра 4, выходы и входы которого соединены соответственно с информационными входами управляемого делителя частоты 5 и выходами мультиплекс ора 9, пер вая группа входов которого соединена с выходами счетчика 3, тактовый вход которого соединен с выходом делителя частоты и тактовым входом BcrroMo гательного счетчика 8, выходы которого соединены с второй группой входов мультиплексора 9, управляющий вход которого соединен с прямым выходом триггера 7, который соединен со входом сброса счетчика 3 и его входом разрешения записи,, а инверсный выход триггера 7 соединен с входом сброса и входом ра= решения записи счетчика 8.

Управляемый делитель 5 и делитель

2 могут быть выполнены по одной структуре, т.е. делитель частоты 2 также может быть выполнен управляемыи. что позволяет изменять коэффициент умножения, изменяя коэффициент деления делителя частоты 2.

Множительного устройства работает следующим образом (первый вариант).

Входной сигнал поступает на вход и имеет частоту Е ., генератор

Ц 7 тактовых импульсов генерирует импульсы с частотой К .. В момент прихода т импульса. на вход l1 на первом выходе формирователя импульсов формируется единичный логический сигнал, по переднему фронту которого сбрасывается вспомогательный счетчик 8 и разрешается счет импульсов этим счетчиком. Одновременно счет импульсов счетчиком 3 прекращается. Импульсом, задержанным относительно изменения сигналов на первом и втором выходах формирователя импульсов 9,. осуществляется запись кода из счетчика 3 в регистр 4, после чего импульсом с четвертого выхода формирователя импульсов обеспечивается сброс делителей частоты 2 и 3 и запись начального кода из счетчика 8 в счетчик 3.

Перед этим счет счетчика 8 блокиру,ется. Таким образом в течение времени, когда осуществляется перезапись кода из счетчика 3 в регистр 4, тактовые импульсы считаются счетчиком

8, и код из него переписывается в счетчик 3. Таким образом, в счетчике 3 к концу цикла рабаты переписывается и регистр 4 код, равный L=

На выходе 10 формируются И

7 1145339 8 импульсы с частотой Е„„— " И Й, где

N — - коэффициент деления делителя частоты 2.

Устройство по второму варианту работает аналогичным образом, но в нем на первом периоде код накапливается в счетчике 3. После прихода тактового сигнала на вход 11 этот счетчик блокируется и начинается счет импульсов 8, а код из счетчика 3 через время, равное длительности импульса на выходе формирователя импульсов 6 и достаточное для окончания переходного процесса в счетчике

3, по заднему фронту этого импульса . переписывается через мультиплексов 9 в регистр 4. Таким образом обеспечивается разделение во времени процессов счета и записи в регистр без потери информации, поскольку на сле5 дующем периоде входного сигнала импульсы считаются счетчиком 8. Далее устройство работает аналогичным образом.

Таким образом, в рассмотренных устройствах обеспечивается разделение во времени переходного процесса в счетчике и запись в регистр беэ потери информации о длительности пе15 риода входного импульса, что и обеспечивает повышенную точность.

1145339

Составитель Е. Захарченко

Редактор А.Долинич Техред М. Надь Корректор И.Эрдейи

Заказ 1173/36 Тираж 710 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