Управляемый делитель частоты

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение надежности функционирования за счет обеспечения возможности корректного выбора величин длительности и периода выходных импульсов - достигается путем введения в делитель элементов ИЛИ-НЕ 16,17, коммутаторов 18,19, элемента ИЛИ 20 и образования новых функциональных связей. Кроме того, делитель содержит элементы сравнений 3,4,10, элемент И-НЕ 5. элементы ИЛИ- НЕ 6,7, счетчик 8 импульсов, элемент И 11, триггер 12, шины 1,2,9,13.14,15: первую кодовую , вторую кодовую, входную, перёую выходную, вторую выходную, начальной установки соответственно. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)з Н 03 К 23/66

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4605952/21 (22) 15;11.88 (46) 15.01,91. Бюл. % 2 (72) E.Ã.Ãðîñôåëüä (53) 621.374.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1403366, кл. Н 03 К 23/66, 12.11,86.

Авторское свидетельство. СССР

hh 1226662, кл. Н 03 К 23/66, 15.10.84. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ .(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения — повышение надежности функционирования за счет обеспечения возможности корректного выбора величин длительности и периода выходных импульсов — достигается путем введения в делитель элементов ИЛИ вЂ” НЕ 16,17, коммутаторов 18,19, элемента ИЛИ 20 и образования новых функциональных связей; Кроме того, делитель содержит элементы сравнений 3,4,10, элемент И вЂ” НЕ 5, элементы ИЛИНЕ 6,7, счетчик 8 импульсов, элемент И 11, триггер 12, шины 1,2,9,13,14,15: первую кодовую, вторую кодовую, входную, первую . выходную, вторую выходную, начальной установки соответственно. 4 ил.

1621169

55

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники, Цель изобретения — повышение надежности функционирования путем обеспечения возможности корректного выбора .величин длительности и периода выходных импульсов, На фиг.1 представлена структурная электрическая схема управляемого делителя частоты; на фиг.2 — 4 †. времени ые диаграммы, поясняющие его работу, Управляемый делитель частоты содержит первую и вторую кодовые шины 1 и 2, которые соединены соответственно с первой и второй группами входов первого элемента 3 сравнения, второй элемент 4 сравнения, выход "Равно" которого соединен с первым входом элемента И вЂ” НЕ 5, первая группа входов соединена с соответствующими входами первого элемента

ИЛИ вЂ” НЕ 6, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ 7, счетчик 8 импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной 9, разрядные выходы соединены с второй группой входов второго элемента 4 сравнения и первой группой входов третьего элемента 10 сравнения, выход "Равно" которого соединен с первым входом элемента И 11, выход которого соединен со счетным входом триггера

12, S-вход которого соединен с выходом элемента И вЂ” НЕ 5, а прямой и инверсный выходы соединены соответственно с первой и второй выходными шинами 13 и 14, Делитель содержит также шину 15 начальной установки, третий и четвертый элементы ИЛИ вЂ” НЕ 16 и 17, первый и второй коммутаторы 18 и 19 и элемент ИЛИ 20, выход которого соединен с R-входом триггера 12, первый вход — с выходом второго элемента ИЛИ вЂ” НЕ 7, второй вход — с R-входом счетчика 8 импульсов и выходом третьего элемента ИЛИ вЂ” НЕ 16, первый вход которого соединен с шиной 15 начальной установки и вторым входом второго элемента ИЛИ вЂ” НЕ 7, второй вход —. с выходом "Равно" третьего элемента 10 сравнения, третий вход — с выходом первого элемента ИЛИ—

НЕ б с первым входом четвертого элемента

ИЛИ-НЕ 17, выход которого соединен с вто. рым входом элемента И вЂ” НЕ 5 и третьим входом второго элемента ИЛИ вЂ” НЕ 7, а второй вход — cвторым входом элем,ента И 1", и выходом "Равно" первого элемента 3 сравнения, выход "Больше" которого соединен с входами управления первого и второго коммутаторов 18 и 19, выходы которых соединены соответственно с первой группой входов

45 второго элЕмента 4 сравнения и второй группой входов третьего элемента 10 сравнения, а первая группа входов первого коммутатора 18 соединена с первой кодовой шиной 1 и второй группой входов второго коммутатора 19, первая группа входов которого соединена с второй одовой шиной 2 и второй группой входов первого коммутатора 18.

При составлении временных диаграмм было принято, что разрядность кодовых шин 1 и 2. коммутаторов 18 и I9, элементов

3,4 и 10 сравнения и счетчика 8 равна трем.

На временных диаграммах фиг,2 — 4 обозначены; а — сигнал иа шине 9; б — сигнал на шине 15; в,г,д — сигналы на кодовой шине

1 (B —. младший, д — старший разряды); е,е,ж— сигналы иа кодовой шине 2 (е — младший, ж — старший разряды); з,и — сигналы иа выходах "Равно"и "Больше" элемента 3 сравнения соответственно; й,к,ll — сигналы на выходах коммутатора 18 (й — младший, л — старший разряды); м,н,о — сигналы иа выходах коммутатора 19 (м — младший, o— старший разряды); и — сигнал на выходе элемента NflM — НЕ 6; р,с,т — сигналы на выходах счетчика 8 (р — младший, т — старший разряды); у,ф — сигналы иа выходах элемен1 тов 4 и 10 сравнения; х,ч,ш,щ,э — сигналы на выходах элементов ИЛИ вЂ” НЕ 17, И вЂ” HE 5, И

11, ИЛИ-НЕ 7 и 16 и ИЛИ 20 соответственно; ю — сигнал на шине 13, я — сигнал на шине 14. На фиг,2 принято, что на кодовых ликах 1 и 2 заданы коды соответственно чисел 2 и б; на фиг.3 — иа кодовых шинах 1 и

2 заданы коды соответственно чисел 6 и 2; иа фиг.4 — иа кодовых шинах 1 и 2 заданы коды числа 3, Управляемый делитель частоты (УДЧ) работает следующий образом.

В ка естве признака, по которому устройство осуществляет выбор кода длительности и кода периода следования выходных импульсов, выступает. величина. числового эквивалента каждого из двух кодов, При аТоМ anropvTl4 функционирования устройства состоит из следующих фаз:

1. Сравнение величин заданных программирующих коров между собой;

2. Если величины исходных кодов ие равны, то выбор кода, имеющего минимальное значение, в протиBHOM случае — выбор любого из кодов;

3. Сравнение выбранного значения с нулевым значением;

4. При положи ельиом результате сравнения запрет работы устройства, при отрицательиом — инициали акция рабочего цикла

1621169

20

35

55 и формирование выходного импульса заданной длительности, 5. По окончании формирования выходного импульса выбор второго из программирующих кодов и продолжение работы по формированию заданного периода следования выходного сигнала.

Выбранный алгоритм функционирования УДЧ исключает возможность некорректного программного обращения к нему по кодовым шинам, поскольку в результате селекции программирующих кодов по заданному признаку минимальной из поступивших кодов (независимо от того на какой из кодовых шин он находится) трактуется

УДЧ как код длительности выходного импульса, а максимальный код- как код периода следования выходных импульсов.

Подача на данное устройство одного или одновременно двух нулевых кодов может рассматриваться как преднамеренный программный запрет его работы, После включения УДЧ должен быть установлен в исходное состояние подачей положительного импульса на шину 15. При этом на выходах элементов ИЛИ -НЕ 7 и 16 и на выходе элемента ИЛИ 20 во время действия этого импульса имеется уровень

"О", который устанавливает в "0" все разряды счетчика 8 импульсов и триггер 12.

В исходном состоянии УДЧ тактовые импульсы на шину 9 не поступают, на кодовых шинах 1 и.2 заданы произвольные двоичные коды, счетчик 8 импульсов и триггер

12 установлены в "О", на шине 15 имеется уровень."0".

Пусть в исходном состоянии на кодовых шинах 1 и 2 заданы нулевые коды. В этом случае на выходе Равно" элемента 3 сравнения имеется уровень "1", который формирует уровни "О" и "1" на выходах соответствен: о элементов ИЛИ-НЕ 17 и 5, на выходах коммутатора 18 и 19 имеются нулевые коды; на выходе элемента ИЛИ-НЕ б, выходах "Равно". элементов 4 и О сравнения и выходе элемента И 11 действуют уровни "1", а на выходах элементов ИЛИНЕ 7 и 16 и на выходе элементз ИЛИ 20— уровни "0". Подача тактовых импульсов в этом режиме на шину 9 не приводит к изменению состояния УДЧ, поскольку счетчик 8 импульсов и триггер 12 блокированы по их

R-входам, Пусть в исходном состоянии на кодовой шине 1 задан нулевой код, а на кодовой шине 2 — код, отличный от нулевого. В этом случае на обоих выходах элемента 3 сравнения действует уровни "0", на выходы коммутатора 18 проходит код с кодовой шины

1, на выходы коммутатора 19 проходит код с кодовой шины 2 (коммутаторы 18 и 19 при уровне "0" на их входах управления пропускают на свои выходы код с первой группы входов, а при уровне "1" — код второй группы входов); на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6, на выходе "Равно" элемента 4 сравнения и на выходе элемента И вЂ” НЕ 5 имеются уровни

"1", а на выходе "Равно" элемента 10 сравнения, на выходе элемента ИЛИ вЂ” HE 17, на выходе элемента И 11 и на выходах элементов ИЛИ-НЕ 7 и 16 и ИЛИ 20 действуют уровни "0". Подача тактовых импульсов в этом режиме на шину 9 не приводит к изме- . нению состояния УДЧ, поскольку счетчик 8 импульсов и триггер 12 блокированы по их

R-входам.

Пусть в исходном состоянии на кодовой шине 1 задан код, отличный от нулевого, а на кодовой шине 2 — нулевой код. В этом случае на выходе "Больше" элемента 3 сравнения действует уровень "1", на выходы коммутаторов 18 и 19 проходят коды соответственно с кодовых шин 2 и 1; на выходе элемента ИЛИ--НЕ 6, на выходе "Равно" элемента 4 сравнения и на выходе элемента

И-НЕ 5 имеются уровни "1", а на выходе

"Равно" элемента 10 сравнения, на выходах элементов ИЛИ- HF 17 и И 11 и на выходах элементов ИЛИ НЕ 7 и 16 и ИЛИ 20 действуют уровни "G, Подача тактовых импульсов в этом режиме на шину 9 также не приводит к изменению состояния УДЧ, поскольку счетчик 8 импульсов и триггер 12 блокированы по их R-:.õîäà÷.

Таким образом, если в pe y;,:-.òàòå и„-ограммного обращения к УДЧ ".-,còÿ бы один из программирующих кодов, заданных на кодовых шинах 1 и 2, имеет нулевое значение, то УДЧ находится в исходном состояФ нии независи..;о от наличия или отсутствия тактовых импульсов на шине 9. Следовательно, подобный режим являе-гся режимо,. программного запрета работы УДЧ, Пусть в исходном состоянии на кодовых шинах 1 и 2 заданы коды, отличные 01 нулевых, причем значение первого из них меньше значения второго (фиг.2). В этом случае на обоих выходах элемента 3 сравнения имеются уровни "О", на выходы коммутатора

18 проходит код с кэдовбй шины 1, на выходы коммутатора 19 — код с кодовой шины 2; на выходе элемента ИЛИ-НЕ б, на выходах

"Равно" элементов 4 и 10 сравнения, на выходах элементов И 11 и ИЛИ-НE 7 установлены уровни "0", а на выходах элементов

И вЂ” НЕ 5, ИЛИ-HF 17 и 16 и ИЛИ 20 — уровни

"1". После подачи тактовых импульсов на шину 9 счетчик 8 импульсов осуществляет их пересчет, Когда состояние счетчика 8 импульсов становится равным значению кода, i 621169 имеющегося на выходах коммутатора 18, иа выходе "Равно" элемента 4 сравнения и на выходе элемента И вЂ” НЕ 5 последовательно формируются уровни "1" и "0" соответственно, что вызывает переключение в "1" триггера 12 и изменение состояния шин 13 и 14, на которых формируются передние фронты выходных импульсов, Под действием следующего тактового импульса состояние счетчика 8 импульсов yae è÷èâàåòñÿ иа единицу, вследствии чего на выходе "Равно" элемен-та 4 сравнения устанавливается уровень

"0", а на выходе элемента И вЂ” НЕ 5 формируется уровень "Г, который переводит триггер 12 в режим хранения предыдущего состояния. Далее счетчик 8 импульсов продолжает пересчет TBKTQBb!x импульсов до тех пор, пока его состояние не станет равным величине кода, имеющегося На выходах коммутатора 19. Пр«этом на выходе

"Равно" элемента 10 сравнения формируется уровень "1", а на выход-х элементов

ИЛИ вЂ” НЕ 16 и ИЛИ 20 — уровни "G", что вызывает сброс в "0" всех разрядов с етчика 8 импульсов, триггера 12 и возврат УДЧ в исходное состояние. На этом цикл работы УДЧ завершен, Если тактовые импульсы продолжают поступать на ши: у 9, то дальнейшая работа УДЧ осуществляется аналогично.

Пусть в исходном состоянии иа кодовых шинах 1 и 2 заданы коды, отличные от нулевых, причем значение первого из иих больше значения второго (фиг.3). В этом случае на выходе "Больше" элемегпа 3 сравнения имеется уровень "1", что обеспечивает прохождение иа выходы коммутаторов 18 и 19 кодов cooTBBTGTBGHHo с кодовых UJMI-< 2 и 1, При этом иа выходе элемента ИЛИ вЂ” Н Е 6, на выходах "Равно" элементов 4 и 10 сравнения, на выходах элементов И 11 и ИЛИ вЂ” НЕ

7 установлены уровни "0", а иа выходах элементов И вЂ” НЕ 5, ИЛИ-HF 17 и 16 и ИЛИ 20 действуют уровни "1". После nopачи тактовых импульсов на шину 9 функционирование УДЧ Осуществляется аналогично описанному в предыдущем режиме работы.

Таким образом, если в результате программного обращения к УДЧ иа кодовых шинах 1 и 2 заданы коды, Отли ные От нулевых и имеющие различную величину, то УДЧ производит селективный выбор кодов длительности и периода следования выходных импульсов. При этом минимальный из программирующих кодов принимается УДЧ за код длительности, а максимальный — за код периода, независимо от того, иа какой из кодовых шин 1 и 2 установлен каждый из кодов, 5

)Г

2 530

Пусть в исходном состоянии УДЧ на кодовых шинах 1 и 2 заданы коды, равные по величине и отличные от нулевых (фиг.4). В этом случае иа выходе "Равно" элемента 3 сравнения имеется уровень "1", на выходах коммутаторов 18 и 19 установлен один и тот же код; на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6, на выходах "Равно" элементов 4 и 10 сравнения и иа выходах элементов ИЛИ вЂ” НЕ 17 и И

11 действует уровень "0", а на выходах элемен-гов И вЂ” НЕ 5, ИЛИ-НЕ 7 и 16 и ИЛИ 20— уровень "1". После подачи тактовых импульсов на шину 9 счетчик 8 импульсов Осуществляет их пересчет до тех пор, пока его состояние не станет равным величине кода, имеющегося на выходах коммутаторов 18 и

19. При этом иа выходах Равно" элементов

4 и 10 сравнения формируется уровень "1", «то вызывает формирование уровней "1" и

"0 на выходах элементов И 11 и ИЛИ вЂ” НЕ

16, В результате этого происходит переключение по счетному входу в "1" триггера 12 и сброс no R-входу в "0" всех разрядов счетчика 8 импульсов. Это приводит к формироваии о уровней "0" на выходах "Равно" элементов 4 и 10 сравнения и элемента И 11 и уровня ""," иа Выходе элемен,а ИЛИ-НЕ

16,Цальиейшая работа УДЧ осуществляется ".Hàëoãè÷ío, с тем отличием, что последу|ошие переключения триггера 12 по его счетному входу происходят поочередно в противопсложные состояния, Та:, õ "". образом, если : результате программного обращения к УДЧ иа кодовых .INHBx 1 и 2 заданы коды, равные по величине отличные ы нулевых, УДЧ переходит в режим формирования вь ходного сигнала по сумме пpo раммирующих кодоь. при этом ои фор",èðóeò выходной сигнал типа меаидp.

Формула изобретения управляема и делитель частоты, содержащии первуio v втору,о кодовые шины. ко:орые соединены соответственно с первой и второй группами входов первого элемента сравнения, второй элемент сравнения, выход "Равно" которого оединен с первым входом элемеига И-НЕ, первая группа входов соединена с соответствующими входами первого элемента ИЛИ-IIF, выход

I .OTOPOÃO COPPlH!+PH С ПЕРВЫМ ВХОДОМ BTOPOrО элемента ИЛИ-I-IF, сч, чик импульсов, счетный вход которо о сосдинен с входной шиной, рэзряднь E-. выходы соединены с ВТорой группой входов второ о элемента сравнения и первой группой входов третьего элемента сравнения, выход "Равно" которого соединен с пзрвым входом элемента

И, вы. Од которого соединен со счетнь:м вхо1б21169 дом триггера, S-вход которого соединен с выходом элемента И-HE. а прямой и инверсный выходы соединены соответственно с первой и второй входными шинами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения 5 наде кности функционирования путем обеспечения воэможности корректного выбора величин длительности и периода выходных импульсов, в него введены шина начальной установки, третий и четвертый элементы 10

ИЛИ вЂ” НЕ, первый и второй коммутаторы и элемент ИЛИ, выход которого соединен с

R-входом триггера. первый вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ вЂ” НЕ, второй вход соединен с R-входом счетчика импуль- 15 сов и выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с шиной начальной установки и вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход соединен с выходом "Равно" третьего элемента 20 сравнения, третий вход соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ и первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ,.выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ и третьим входом второго элемента

ИЛИ-НЕ, а. второй вход соединен с вторым входом элемента И и выходом "Равно" первого элемента сравнения, выход "Больше" которого соединен с входами управления первого и второго коммутаторов, выходы которых соединены соответственно с первой группой входов второго элемента сравнения и второй группой входов третьего элемента сравнения, а первая группа входов первого коммутатора соединена с первой кодовой шиной и второй группой входов второго коммутатора, первая группа входов которого соединена с второй кодовой шиной и второй группой входов первого коммутатора.

1621169

И д

8 г

0 е

V

К

П

P

1621169.Составитель Л.Клевцова

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор А.Лежнина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 4254 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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