Цифровой умножитель частоты следования импульсов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств обработки сигналов низких частот.Цель изобретения - увеличение точности умножения за счет повышения порядка экстраполяции периода умножаемой частоты . Умножитель содержит реверсивные счетчики 1, 2, 3, 4, 6, регистр 5, генератор 7 тактовых импульсов, делитель 8 частоты, информационный вход 9, группу элементов 10 задержки и выход 11 с соответствующими связями . В умножителе на основании измерения нескольких периодов (в зависимости от порядка экстраполяции) определяется значение ожидаемого периода и осуществляется умножение ожидаемой частоты, 1 ил. I (Л 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

28 А1 (so4 (06 F 7 68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А 8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4011350/24-24 (22) 13. 01 ° 86 (46) 23.06.87. Бюл. N 23 (72) А,А. Уманский, „В.E. Лещенко, А ° Р, Салаев и Б.И. Ветчинкин (53) 681.325(088.8) (56) Контрольно-измерительная техника. Экспресс-информация,-М.: ВИНИТИ, 1985, У 29, с. 5-7, рис. 1.

Контрольно-измерительная техника.

Экспресс-информация. -М.: ВИНИТИ, 1985, У 29, с. 5-7, рис. 2, (54) ЦИФРОВОЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств обработки сигналов низких частот. Цель изобретения — увеличение точности умножения за счет повышения порядка экстраполяции периода умножаемой частоты. Умножитель содержит реверсивные счетчики 1, 2, 3, 4, 6, регистр

5, генератор 7 тактовых импульсов, делитель 8 частоты, информационный вход 9, группу элементов !О задержки и выход 11 с соответствующими связями. В умножителе на основании измерения нескольких периодов (в зависимости от порядка экстраполяции) определяется значение ожидаемого периода и осуществляется умножение ожидаемой частоты. 1 ил.

1319028

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств обработки сигналов низких частот.

Цель изобретения — увеличение точ- 5 ности умножения за счет повышения порядка экстраполяции периода умножаемой частоты.

На чертеже представлена функциональная схема примера цифрового умно- 1Р жителя частоты следования импульсов, имеющего порядок экстраполяции Р=З.

Умножитель частоты содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвер- 15 тый 4 реверсивные счетчики., регистр

5, пятый счетчик 6, генератор 7 тактовых импульсов, делитель 8 частоты, информационный вход 9, группу элементов 10 задерки и выход 11, причем ны- 2р ход генератора 7 тактовых импульсов соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 6 и с входом делителя

8 частоты, первый выход которого соединен с входом сложения ренерсинно- 25

ro счетчика 4, второй выход делитея 8 частоты соединен с входом нычиания реверсивного счетчика 3, третий выход делителя 8 частоты соединен с входом сложения реверсивного счетчи- 3р ка 2, четвертый выход делителя 8 частоты соединен с входом вычитания-реверсивного счетчика 1, вход установки в ноль которого соединен с выходом четвертого элемента 10 задержки группы. Входы разрешения записи второго 2, третьего 3 и четвертого 4 реверсивных счетчиков соединены соответственно с выходами третьего, второго и первого элементов 10 задерж- 4р ки группы. Выход переполнения реверсивного счетчика 6 соединен с его же входом разрешения записи и с выходом

11 умножителя частоты, информационный вход 9 которого соединен с входа- 45 ми элементов 10 задержки группы и входом разрешения записи регистра 5.Разрядные выходы реверсивного счетчика

1 соединены соответственно с установочными входами реверсивного счетчика 2, разрядные выходы которого соединены соответственно с установочными входами реверсивного счетчика 3, разрядные выходы которого соединены соответственно с установочными входами реверсивного счетчика 4, разрядные выходы которого соединены соответственно с разрядными входами регистра 5, разрядные выходы которого соединены соответственно с установочными входами реверсивного счетчика 6.

Цифровой умножитель частоты следования импульсов работает следующим образом.

На вход 9 умножителя поступает последонательность импульсов умножаемой частоты F.

С приходом на вход 9 каждого из этих импульсов сначала происходит перепись информации из счетчика 4 в регистр 5, затем с небольшой задержкой (на время записи информации из счетчика 4 в регистр 5) — из счетчика

3 в счетчик 4, далее иэ счетчика 2 в счетчик 3 и из счетчика 1 н счетчик 2.

После обнуления счетчика 1 поступающие на его вычитающий вход импульf сы с частотой †вЂ, где f — частота

m импульсов генератора 7 тактовых импульсов (F ci fl, m — коэффициент деления делителя 8 частоты, изменяют его содержимое. К приходу на вход 9 следующего импульса код в счетчике 1 соответствует времени между первым и вторым входными импульсами, т. е ° периоду Т„,и переносится в счетчик 2. На суммирующий вход счетчика 2 поступают с дополнительного выхода делителя

5 импульсы частотой 4 — — где 4—

f ш биномиальный коэффициент четвертой степени. При этом к моменту прихода третьего входного импульса на выходе счетчика 2 формируется число, пропорциональное 4 Т „ — Т„, которое переносится в счетчик 3. (T„ - время между вторым и третьим входными импульсами).

На вычитающий вход этого счетчика делителя Я частоты поступают

f импульсы с частотой 6 где 6Э второй биномиальный коэффициент четвертой степени, поэтому к приходу четвертого входного импульса в счетчике 3 формируется число, соответствующее 6 Т„, + 4Т„ — Т „ (Т„,-apeMg между третьим и четвертым входными импульсами). Число это переносится на информационный вход счетчика 4, на суммирующий вход которого поступают с делителя 8 импульсы частотой

4 — —, формирующие на выходе счетчика 4 ко времени прихода пятого входно28 4

BHHHIIH Заказ 2513/43

Тираж 672 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13190 го импульса число 4Т„-6T„, +4Т „Т„:,, где Т „ — время между четвертым и пятым входным импульсами. Это число представляет собой ожидаемое значение периода Т„,, полученное экстраполяцией третьего порядка, учитывающей величины четырех предшествующих ему периодов.

Число Т„„ запоминается в регистре

5 и при.каждом обнулении счетчика 6, 10 работающего на вычитание, вводится в этот счетчик в качестве начального значения. Импульсы с выхода счетчика

6 являются выходными импульсами умножителя. На счетный вход счетчика

6 импульсы подаются от генератора 1 тактовых импульсов с частотой f, поэтому период следования выходных импульсов предлагаемого умножителя раТ л < вен †- — а их частота mF. Максимальп ная задержка элемента задержки должна быть меньше периода следования импульсов, поступающих на счетный вход

m счетчика 2, т.е. меньше величины чтобы состояние счетчика 2 в процессе переноса кодов изменялось не более чем йа единицу. Происходит как бы конвейерная обработка информации, в ре- 30 зультате которой в момент прихода очередного входного импульса на выходе регистра 5 подготавливается для установки в счетчик 6 код, в котором учитываются значения четырех предшеству- 35 ющих периодов, а на входах счетчиков

2 — 4 устанавливаются коды, представляющие собой промежуточные результаты вычисления экстраполируемого периода. Изменение направления счета всех счет-40 чиков на противоположное не сказывается на работоспособности устройства.

Аналогично реализуется экстраполяция какого-либо другого порядка.

При этом чем выше порядок экстра- 45 поляции, тем точнее осуществляется умножение частоты входных импульсов.

Формула и з о б р е т е н и я

Цифровой умножитель частоты сле- дования импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, первый и второй реверсивные счетчики, регистр и делитель частоты, причем информационный вход умножителя соединен с входом разрешения записи регистра, разрядные выходы которого соединены соответственно с установочными входами второго реверсивного счетчика, выход переполнения второго реверсивного счетчика соединен с его же входом разрешения записи и с выходом умножителя, выход генератора тактовых импульсов соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика и с информационным входом делителя частоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности умножения за счет повышения порядка экстраполяции периода умножаемой частоты, в него введены группа из р+1 элементов задержки и р дополнительных реверсивных счетчиков (где р — порядок экстраполяции), счетные входы которых с первого по р-й соединены соответственно с выходами делителя частоты, сигналы на которых пропорциональны с р-го по первый биномиальным коэффициентам, а выход делителя частоты, сигналы на котором пропорциональны (р+1)-му биномиальному коэффициенту, соединен со счетным входом первого счетчика, причем счетный вход каждого (р-k)-ro счетчика (где 1с=0,1,...,р-1) будет входом сложения при k= 0 и четном и входом вычитания при k нечетном, разрядные выходы первого реверсивного счетчика соединены соответственно с установочными входами первого дополнительного счетчика, разрядные выходы каждого

i-ro дополнительного счетчика соединены соответственно с установочными входами (i+1)-го дополнительного счетчика (где i =1,...,Р-1), разрядные выходы р-го дополнительного счетчика соединены соответственно с разрядными входами регистра, входы элементов задержки группы соединены с информационным входом умножителя, выходы элементов задержки с первого по р-й группы соединены соответственно с входами разрешения записи дополнительных счетчиков с р-го по первый, выход (p+1) -го элемента задержки группы соединен с входом установки в 0" первого реверсивного счетчика.