Делитель частоты импульсов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (l9) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aatopGHoMV СВЭДЕТВЪатВУ щ) Н 03 К 23/00, 23/ЬЬ (21 ) 44Ь3274/21 (22) 19.07.88 (46) 30. 05. 91 Бюл. 8 20 (72) В.П.Грибок и А.А.Жаренов (53) 621. 374 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1354414, кл. Н 03 К 23/40, Н 03 К 23/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 524321, кл. Н 03 К 23/00, 1975. (54) ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение может использоваться в устройствах контроля, тренажерах, играх. Цель изобретения — повы2 шение надежности работы за счет исключения внецикловых состояний при одновременном расширении функциональных возможностей за счет обеспечения дополнительного (кроме пяти) коэффициента деления, равного трем, — достигается введением вентиля 21 и организацией новых структурных связей. Устройство содержит триггеры 1 — 3, 13, 17, выполненные на вентилях соответственно

4 и 5, 6 и 7, 8 и 9, 14 и 15, 18 и 19, вентили 10-12, 16 и шину 20 тактовых импульсов. В качестве вентилей . могут быть, использованы элементы типа ИЛИ-НЕ, И-НЕ. 3 ил.

1653152

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в устройствах, где необходимо деление последовательности импульсов на

5 пять, а также изменение коэффициента деления с пяти на три, например в раз" ного рода тренажерах, устройствах контроля, играх и т.п.

Цель изобретения — повышение надежности работы за счет исключения внецикловых состояний при одновременном расширении функциональных возможностей за счет обеспечения дополнительного коэффициента деления, 15 равного трем.

На фиг.1 приведена электрическая функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие его работу в режимах деле- 20 ния на пять и три соответственно.

Делитель частоты импульсов содержит первый, второй и третий разряды, каждый из которых состоит из триггера:

1, 2 и 3, выполненного на двух венти- 25 лях соответственно 4 и 5, 6 и 7, 8

-.и 9, и вентиля соответственно 10, 11 и 12, выходы которьгс соединены с первыми единичньпми входами триггеров

2, 3 соответственно разрядов, вьгход вентиля 10 перього разряда, кроме того, соединен с первым единичным входом первого триггера 13 выполненного на вентилях 14 и 15, единичный выход которого соединен с

35 первым входом первого вентиля 16, выход которого соединен с единичным входом второго триггера 17, выполненного на вентилях 18 и 19, нулевой выход которого соединен с нулевым входом первого триггера 13, выход вентиля 11 второго разряда, первый вход которого подключен к единичному выходу триггера ? второго разряда, кроме того, соединен с первым входом вентиля 10 первого разряда и с вторым единичным входом триггера 1 первого разряда, единичный выход которого соединен с вторым входом вентиля 10 первого разряда, третий вход которого соединен с шиной 20 тактовых импуль50. сов, с нулевым входом первого триггера l,7 и с вторым входом веьпиля f 1 второго разряда, третий вход которого соединен с вторым единичным входом триггера 2 второго разряда, нулевой вход которого соединен с нулевым выходом триггера 1 первого разряда, первый вход второго вентиля 21 соединен с единичным выходом второго триггера 17, второй вход — с шиной

22 управления, выход — с четвертым входом вентиля 10 первого разряда и с первым -нулевым входом триггера 3 третьего разряда, нулевой выход которого соединен с третьим входом вентиля 11 второго разряда, второй нулевой вход — с выходом вентиля 10 первого разряда, с первым нулевым входом триггера 1 первого разряда и с вторым входом первого вентиля 16, третий вход которого соединен с выходом вен.тиля 11 второго разряда, четвертый вход — с вторым единичным входом первого триггера 13, с нулевым выходом триггера 2 второго разряда и с первым входом вентиля 12 третьего разряда, второй вход которого соединен с нулевым выходом триггера 1 первого разряда, выход — с вторым нулевым входом триггера 1 первого разряда, причем третий нулевой вход триггера 3 третьего разряда соединен с шиной 20 тактовых импульсов.

В качесте (всех) вентилей могут быть использованы элементы типа И-HE или

ИЛИ-НЕ,.

Функционирование предложенного делителя частоты импульсов рассмотрим, исходя из того, что он выполнен на элементах типа И-НЕ (для варианта исполнения на элементах типа ИК-НЕ работа, происходит аналогично).

Пусть в начальном состоянии (фиг.2) триггеры 1, 3 и 17 находятся в нулевом состоянии, триггеры 2 и (13 - в единичном. Тогда на выходах вентилей 5, 6, 9, 14 и 19 — "0",а на. выходе вентилей 4, 7, 8, 15, 18, 16, 10, 11 и 17 — "1" (на шине 22 в этот момент уровень "1", а на шине 20уровень "0"; устройство находится в режиме деления на пять).

С приходом первого положительного импульса (момент с ) по шине 20 (фиг.2а) на всех входах вентиля 11 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал, Он подтверждает единичные сигналы на выходах вентилей 7 и 10 (фиг.2д, и) и устанавливает единичный сигнал на выходе вентиля 5 (фиг.2ж). После этого на всех входах вентиля 4 оказываются единичные сигналы и на его вы» ходе формируется нулевой сигнал (фиг.2р). Он подтверждает единичные

5 165 сигналы на выходах вентилей 5 и 12 (фиг.2ж,с) и устанавливает единичный сигнал на выходе вентилей 6 (фиг.2п)

Такие сигналы сохранятся до момента окончания первого импульса. В момент t> сигнал на выходе вентиля 11 (фиг.2е) становится единичным. На всех входах вентилей 7 и 16 оказываются единичные сигналы и на их выходах AopMHpyloTCH нулевые сигналы (фиг.2д,г). Нулевой сигнал с выхода вентиля 7 подтверждает единичные сиг» налы на выходах вентилей 6 и 11, а нулевой сигнал с выхода вентилей 16 переходит в единичный сигнал на выходе вентиля 19 (фиг.2в). Вследствие этого на всех входах вентиля 21 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал (фиг.2л), подтверждающий единичные сигналы на выходах вентилей 8 и 10 (фиг.2к,и). Других изменений выходных сигналов вентилей в момент t не происходит.

После начала второго импульса (момент ta) на всех входах вентиля

18 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал.(фиг.2б). Он подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля

19 и устанавливает единичный сигнал на выходе вентиля 14 (Фиг.2м). После этого на всех входах вентиля 15 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нупевои сигнал (фиг ° 2н). Этот сигнал подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля

14 и устанавливает единичный сигнал на выходе вентиля 16. Такие сигналы сохранятся до момента t4. окончания . второго импульса. В момент t4 сигнал на выходе вентиля 18 становится единичным. После этого на всех входах вентиля 19 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал. Он подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля 18 и устанавливает единичный сигнал на выходе вентиля 2! (фиг.2л) . Других изменений выходных сигналов вентилей в момент t4 не происходит.

После начала третьего импульса (момент t>) на всех входах вентиля

I0 оказываются единичные сигналы и ° на

его выходе формируется нулевой сигнал

Он подтверждает единичный сигнал на выходе вентилей 5, 8 и 16 и устанавливает единичный сигнал на выходе

3152 о вентилей 4 и 15. Появление единичного сигнала на выходе вентиля 15 приводит к наличию на вех входах венти5 ля 14 единичных сигналов и на его выходе формируется нулевой сигнал, который подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля 15. Единичный сигнал с выхода вентиля 4 приводит к появлению на всех входах вентиля I2 единичных сигналов и формирует на его выходе нулевой сигнал. Этот сиг- нал подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля 4 и устанавливает единичный сигнал на выходе вентиля 9.

Такие сигналы сохранятся до момента

t< окончания третьего импульса. В момент t сигнал на выходе вентиля 10 становйтся единичным. На всех входах

20 вентилей 5 и 16 оказываются единичные сигналы и на их выходах формируются нулевые сигналы. Нулевой сигнал с выхода вентиля 5 подтверждает единичные сигналы на выходах вентилей

25 4 и 10. Нулевой сигнал с выхода вентиля 16 устанавливает единичный сигнал на выходе вентиля 19. В результате этого на всех входах вентиля 21 появляются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал. Этот сигнал подтверждает единичные сигналы на выходах вентилей 8 и 10. Других изменений выходных сигналов вентилей в момент t не происходит.

После начала четвертого импульса (момент t ) на всех входах вентиля

18 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой

40 сигнал. Этот сигнал подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля

19 и устанавливает единичный сигнал на выходе вентиля 14. Ка всех входах вентиля 15 оказываются единичные

45 сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал. Нулевой сигнал с выхода вентиля 15 подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля 14 и устанавливает единичный сигнал на выходе вентиля 16. Такие сигналы сохранятся до момента t> окончания четвертого импульса. В момент t сигнал на выходе вентиля 18 становится единичным. После этого на всех входах вентиля 19 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал. Этот сигнал подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля 18 и устанавливает еди1653152 ничный спг лал на выходе вентиля 21.

Других изменений выходных сигналов вентилей в момент t не происходит.

После начала пятого импульса (момент t ) на всех входах вентиля 8 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал. Этот сигнал подтверждает единичный сигнал на выходах вентилей

9 и 11 и устанавливает единичный сигнал на выходе вентиля 7„ После этого на всех входах вентиля 6 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал. Этот сигнал подтверждает единичные сигналы на выходах вентилей 7 и 16 и устанавливает едишлчныйл сигнал на выходах вентилей 1 5 и t 2, Единичный си r нал на выходе элемента 15 приводит к появлению на всех входах вентиля 14 единичных сигналов, на выходе вентиля 14 формируется нулевой сигнал, который подтверждаBY единичный сиг= нал на выходе вентиля 15, Такие сигналы сохранятся до момента 11в окончания пятого импульса, В момент сигнал на выходе вентиля 8 становится единичным. На всех:входах вентиля 9 оказываются единичные сигналы, на его выходе формируется нулевой сигнал. Этот нулевой сигнал подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля 8, Других изменений выходных сигналов элементов:в момент и не происходит. В момент t, выходные сигналы делителя частоты импульсов повторяют выходные сигналы перед подачей первого импульса. Далее работа делителя частоты импульсов повторяется.

Рассмотрим работу устройства при подаче на нину 22 сигнала "0", т.е. в режиме деления частоты на три (фиг.3).

Пусть перед приходом первого им.пульса на шину 20 элементы устройства находятся в тех же состояниях, что и в рассмотренном случае деления частоты на лять.

После начала пер.вого импульса (фиг.За) на нине 20 (момент времени

t<) на всех входах вентиля 11 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал (фиг.3e). Он подтверждает единичные сигналы на BbKoäàõ вентилей 7 и 10 (фиг.Зд, и) и переводит в единичный (Фиг.Зж) сигнал на выходе вентиля 5. После этого на всех входах вентиля 4 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал (фиг.Зр). Он подтверждает единичные сигналы (фиг.Зж,с) на выходах вентилей 5 и 12 и устанавливает единичный сигнал (фиг.Зп) на выходе вентиля б. Такие сигналы сохранятся до момента t окончания первого импульса. В момент t сигнал на выходе вентиля 11 становится единичным. На всех входах вентилей

7 и 16 оказываются единичные сигналы и на их выходах формируются нулевые сигналы (фиг.Зд.r). Нулевой сигнал с выхода вентиля 7 подтверждает единичные сигналы на выходах вентилей 6 и

11. Нулевой сигнал с выхода вентиля

16 устанавливает в единичное состояние сигнал (фиг ° Зв) на выходе вентиля 19. Других изменений выходных сигналов вентилей в момент t не происходит.

После начала второго импульса (момент ts) на всех входах вентилей

18 и10 оказываются единичные сигналы и на их выходах формируются нулевые сигналы (фиг.36, и). Нулевой сигнал с выхода вентиля 18 подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля 19 и переводит в единичный сигнал (фиг.Зм) на. выходе вентиля 14. Нулевой сигнал с выхода вентиля 10 подт-

35 верждает единичый сигнал на выходах вентилей 5, 8 и 15 и устанавливает единичный сигнал на выходах вентилей

4 и 16. После появления единичного сигнала на выходе вентиля 4 на всех входах вентиля 12 оказываются единичные сигналы и на его выходе фор-" мируется нулевой сигнал. Этот сигнал подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля 4 и устанавливает единичный сигнал (фиг.Зт) на выходе вентиля 9. Такие сигналы сохраняются до момента t< окончания второго импульса. В момент t< сигналы на выходах вентилей 18 и10 становятся единичными. После появления на выходе вентилеи 18 единичного сигнала на

50. всех входах вентиля 19 оказываются единичные сигналы. На его выходе формируется нулевой сигнал, который подтверждает единичные сигналы (фиг.Зб.л) на выходах вентилей 18 и

21. После появления на выходе вентиля

10 единичного сигнала на всех входах вентиля 5 и 15 присутствует единич1653152 ный сигнал (фиг. Зж, н), поэтому на их выходах формируются нулевые сигналы, которые подтверждают единичные сигналы на выходах вентилей 4, 14, 16 и

10. Других изменений .выходных сигнаJIoB вентилей в момент t не npоиэойдет.

По сл е начала тр ет ьег о импул ьс а (момент t )на всех входах вентилей 8 оказываются единичные сигналы и на ,его выходе формируется нулевой сигнал (фиг.Зк). Этот нулевой сигнал подтверждает единичные сигналы на выхо дах вентилей 9 и: 11 и устанавливает единичный сигнал на выходе вентиля 7.

После этого на всех входах вентиля 6 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется нулевой сигнал. Этот сигнал подтверждает единич" 2О ный сигнал на выходе вентиля 7 и 16 и устанавливает единичный сигнал на на выходе вентиля 7 и 16, а также единичный сигнал на выходе вентилей

15 и12. После появления единичного 25 сигнала на выходе вентиля 15 на всех входах вентиля 14 оказываются единичные сигналы. На его выходе формирует" ся нулевой сигнал, который подтверждает единичный сигнал на выходе вен- ЗО тиля 15. Такие сигналы сохраняются до момента t окончания третьего импульса. В момент t6 сигнал на выходе вентиля 8 становится единичным. После появления на выходе вентиля 8 единичного сигнала на всех входах венти" ля 9 оказываются единичные сигналы.

Ha его выходе формируется нулевой сигнал, который подтверждает единичный сигнал на выходе вентиля 8. Дру- 4О гих изменений сигналов в момент t< не происходит. В момент t выходные сигналы вентилей устройства повторяют сигналы перед подачей первого импульса. Далее работа устройства 45 повторяется.

Формула и з о бр е т ения

Делитель частоты импульсов, содержащий три разряда, каждый иэ которых состоит иэ триггера и вентиля, выходы которых соединены с первыми единичными входами триггеров соответствующих разрядов, выход вентиля первого разряда также соединен с первым единичным входом первого триггера, единичный выход которого соединен с первым входом первого вентиля, вьмод которого соединен с единичным входом второго триггера, нулевой выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, выход вентиля второго разряда, первый вход которого подключен к единичному выходу триггера второго разряда, соединен с первым входом вентиля первого разряда и с вторым единичным входом триггера первого разряда, единичный выход которого соединен с вторым входом вентиля первого разряда, третий вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, с нулевым входом второго триггера и с вторым входом вентиля второго разряда, третий вход которого соединен с вторым единичным входом триггера второго разряда, нулевой вход которого соединен с нулевым выходом триггера первого разряда, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности в работе эа счет исключения внецикловых состояний при одновременном расширении функциональньм воэможностей за счет обеспечения дополнительного коэффициента деления, равного трем, в него введены шина управления и второй вентиль, первый вход которого соединен с единичным выходом второго триггера, второй вход— с шиной управления, выход — с четвертым входом вентиля первого разряда и с первым нулевым входом триггера третьего разряда, нулевой выход которого соединен с третьим входом вентиля второго разряда, второй нулевой вход — с выходом вентиля первого разряда, с первым нулевым входом триггера первого разряда и с вторым входом первого вентиля, третий вход которого соединен с выходом вентиля второго разряда, четвертый вход — с вторым единичным входом первого триггера, с нулевым выходом триггера второго разряда и с первым входом вентиля третьего разряда, второй вход которого соединен с нулевым выходом триггера первого разряда, выход — с вторым нулевым входом триггера первого разряда, причем третий нулевой вход триггера третьего разряда соединен с шиной тактовых импульсов.

1653152

44 4 сс

Фиг.Г и и

Фиг. 3

Составитель A.Ñîêàëoâ

Редактор М.Келемеш Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий

Заказ 1781 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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