Управляемый делитель частоты

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в программно-управляемых устройствах обработки информации. Цель изобретения - повышение быстродействия за счет уменьшения задержек выходных сигналов относительно входного сигнала - достигается введением новых функциональных связей и тем, что первый и второй ключи 1 и 10 с запоминанием сигнала управления выполнены с управлением режимом работы. Делитель содержит элемент ИЛИ 2, счетчик 3 импульсов , элемент 4 сравнения, первый и второй триггеры 5 и 6, элемент ИЛИ-НЕ 7, элемент И 8, триггер 9, входную шину 11, шину 12 сброса, шину 13 управления режимом, шину 14 управления, первую, вторую и третью выходные шины 15, 16 и 17. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 03 К 23/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4704744/21 (22) 24.04.89 (46) 15.11.91. Бюл, ¹ 42 (72) Е,Г.Гросфельд (53) 621.374(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1387193, кл. Н 03 К 23/66, 17,10.86, Авторское свидетельство СССР № 1495988, кл. Н 03 К 17/62, 04,01.88.

Авторское свидетельство СССР № 1555858, кл. Н 03 К 23/66, 17.05.88. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в программно-управляемых устройствах обраИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в программно-управляемых устройствах обработки информации.

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет уменьшения задержек выходных сигналов относительно входного сигнала.

На фиг. 1 представлена электрическая функциональная схема управляемого делителя частоты; на фиг. 2 — электрическая функциональная схема возможного варианта реализации ключа с запоминанием сигнала управления; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие общие принципы работы ключа с запоминанием сигнала управления, Управляемый делитель частоты (УДЧ) содержит первый ключ 1 с запоминанием сигнала управления, элемент ИЛИ 2, счетчик 3 импульсов, элемент 4 сравнения, первый и второй триггеры 5 и 6, элемент

„„5Ц „„1691955 А1 ботки информации. Цель изобретения — повышение быстродействия за счет уменьшения задержек выходных сигналов относительно входного сигнала — достигается введением новых функциональных связей и тем, что первый и второй ключи 1 и 10 с запоминанием сигнала управления выполнены с управлением режимом работы. Делитель содержит элемент ИЛИ 2, счетчик 3 импульсов, элемент 4 сравнения, первый и второй триггеры 5 и 6, элемент ИЛИ-НЕ 7, элемент

И 8, триггер 9, входную шину 11, шину 12 сброса, шину 13 управления режимом, шину

14 управления, первую, вторую и третью выходные шины 15, 16 и 17. 3 ил.

ИЛИ-НЕ 7, элемент И 8, третий триггер 9, второй ключ 10 с запоминанием сигнала управления, входную шину 11, шину 12 сброса, шину 13 управления режимом, шину 14 управления, первую, вторую и третью выходные шины 15, 16 и 17.

Информационный вход ключа 1 соединен с информационным входом ключа 10 и с шиной 11, первый выход соединен с входом запу=ка триггера 5 и со счетным входом счет ика 3 импульсов, вход сброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ 2 и с входом сброса триггера 5, выходы соединены с первой группой входов элемента 4, вторая группа входов которого соединена с шиной 14, выход соединен с входом запуска триггера 5 и с входом управления ключа 1, вход режима которого соединен с прямым выходом триггера 6 и с входом управления ключа 10, второй выход соединен с шиной 15 и с первым входом элемента

1691955

20

40

ИЛИ 2, второй вход которого соединен с первым входом сброса триггера 6 и с шиной

12, третий вход соединен с шиной 17 и с вторым выходом ключа 10, первый выход которого соединен с шиной 16, вход режима соединен со вторым входом сброса триггера 6 и с инверсным выходом триггера 9, вход сброса и вход запуска которого соединены с выходами соответственно элемента ИЛИНЕ 7 и элемента И 8, первые входы которых соединены соответственно с прямым и ин версным выходами триггера 5, вторые входы соединены с шиной 13.

УДЧ работает следующим образом.

После включения УДЧ должен быть установлен в исходное состояние подачей импульса на шину 12. При этом все разряды счетчика 3 и триггеры 5 и 6 устанавливак тся в "О". Если при установке исходного состо$IIHvIA на шине 13 установлен уровень "0", то на выходах элементов 7 и 8 имеются соответственно уровни "1 " и "О", вследствие чего триггер 9 устанавливается в "Î", Если же на шине 13 ус ановлен уровень "1", то на выходах элементов 7 и 8 имеются соответственно уровни "О" и "1", вследствие чего триггер

9 устанавливается в "1", В исходном состоянии тактовые импульсы на шину 11 не поступают, на шиках 11, 12, 15-17 имеются уровни "О", на шине 13 имеется произвольный логический уровень, на шине 14 задан двоичный код некоторого числа К, Пусть на шине 13 установлен уровень

"О", а на шине 14 задан двоичный код, например, числа К=3. При этом на входеуправления и на входе режима ключа 1 имеются уровни "О", а на аналогичных входах ключа

10 действуют соответственно уровни "О" и

"1". В результате этого ключ 1 подготовлен к трансляции импульсов с информационного входа на его первый выход, а ключ 10 установлен в режиме запрета трансляции импульсов с информационного входа на его оба выхода (см. фиг. 3). После подачи тактовых импульсов на шину 11 первый из них в соответствии с правилом работы ключа с запоминанием сигнала управления (см. фиг.

3) проходит на первый выход ключа 1, Это вызывает инкремент содержимого счетчика

3 и установку в "1" триггера 5, На шины 16 и 17 импульс с шины 11 не проходит, так как работа ключа 10 запрещена уровнем "1" по входу режима. В результате переключения в "1" триггера 5 на выходе элемента 7 устанавливается уровень "О", а состояние триггера 9 не изменяется, Следующие два тактовых импульса также проходят с шины

11 на первый выход ключа 1 и увеличивают число в счетчике 3 до трех, а также подтверждают единичное состояние триггера 5. Лоскольку код числа в счетчике 3 совпал с кодом, заданным на шине 14, то на выходе элемента 4, на входе управления ключа 1 и на входе запуска триггера б формируется уровень "1", Однако это не приводит к изменению состояния триггера 6, так как на его втором входе сброса постоянно действует уровень "1", Четвертый тактовый импульс проходит с шины 11 на второй выход ключа

1, формируется на шине 15 и поступает через элемент 2 на входы сброса счетчика 3 и триггера 5, что вызывает их установку в "О".

При этом на входе управления ключа 1 и на выходе элемента 7 формируются соответственно уровни "О" и "1", а УДЧ возвращается в исходное состояние. Несмотря на то, что во время действия на информационном входе ключа 1 четвертого тактового импульса, на входе управления этого ключа происходит изменение уровня сигнала с "1" на "О", данный импульс сохраняет свою длительность на втором выходе ключа 1, а следовательно, и на шине 15 и не формируется на его первом выходе, что обусловлено свойством ключа с запоминанием сигнала управления. Если тактовые импульсы продолжают поступать на шину 11, то работа УДЧ в этом режиме повторяется аналогично описанной, Таким образом, если на шине 13 установлен уровень "О", а на шине 14 задан двоичный код некоторого числа К (B рассмотренном примере К=З), то после подачи тактовь:;: импульсов на шину 11 УДЧ пропускает на шину 15 каждый (K+1)-й тактовый импульс (в рассмотренном примере каждый четвертый) и, следовательно, коэффициент деления УДЧ в данном режиме равен (К+1).

На шинах 16 и 17 в этом режиме сохраняются уровни "0".

Пусть на шине 13 установлен уровень

"1", а на шине 14 задан двоичный код, например, того же числа К=3. При этом на входе управления и на входе режима ключей

1 и 10 действуют уровни "О", вследствие чего оба ключа подключены к трансляции импульсов с информационных входов на их первые выходы, После подачи тактовых импульсов на шину 11 первый из них в соответствии с правилом работы ключа с запоминанием сигнала управления проходит на первый выход ключа 1. Это вызывает инкремент содержимого счетчика 3 и установку в "1" триггера 5. Кроме того, первый тактовый импульс проходит с шины 11 на первый выход ключа 10 и формируется на шине 16. В результате переключения в "1" триггера 5 на выходе элемента 8 устанавливается уровень "О", а состояние триггера 9 не изменяется. Следующие два тактовых

45 бп

З ъ г.-, импульса также проходят с шинь.:, нз ш — ну 16 и на первый выход ключа 1, подтверждая единичное состояние триггер::. -.:.:. увеличивая число в счетчике 3 до тре?;, .скольку при этом код числа в счетчика ч совпал с кодом, заданным на шине 14, то н:-. выходе элемента 4, на входе управления ключа 1 и на входе запуска триггера 5 устанавливается уровень "1". Это вызывает пе"?екл счени"-..-В "I гсиггера 9 и формирование ,ровня ". !?з Влсде Оежима ключа 1 и на

;Входе "правления ел .Оча 10 Четвертыа тзKтовый импульс HB Выходы кл>счз 1 Н8 прсФ:"дит поскольку рзоста этого ключа запрещена по входу режима уровнем 1".

Однако этот импульс проходит нз второй выход ключа 10, формируется на шине 17 N псстуг зет через элемент 2 на входы брос-.: счетчикз 3 и триггера 5, что Вызывает I I>: установку в "0". При 31ом на Выходе элемента 4 и на выходе элемента 8 формиру:отея сг)ответственно усовни 0" и "1", а состояние триггеров 6 и 0 не изменяется, j1QQI« льку к моменту посгупления пятого тактового и?" и "льса HG Входе упраВления и на входе

Оежима ключа 1 имеются cooTBpTcTBBннс мпэ,ни "0 ;1 "1", з за аналоги:„-:II„ ?< зх ?д;х

y.,:-.loöB 1ь Действун-.т ссстветствв- нс i ð: вн:

"1" „> "0", то пятый и все последуюгцие «;,-! Овые имп льсы п,)o первых К piorпульсов, т,е, (К+1)-й, (К+2)-й и T.ä. (в ааннсм примере, четвертый, пятый и т.д.). й-; èèH8

15 в этом режиме сохр-няется уровень "0", Если на шине 13 изменение vpoBHA с .Гнала с "О" на "1" происходит в процегсе деления частоты, ксГда В счетчике 3 здписаНо некоторое число 0- :-1Л4(, тс это не Вызывает изменения уровней напря)кения на выходах элементов 7 и

1 j на второй Выход ключа 1, Фсрми)ъуется н:шине 15 и через элемент 2 устанавливает в 0 с 18.;ик 3 и " риггер 5. При этом на выход . элемента 4 и на выходе элемента 8 форми;:зу >тс= ""..;О-итветс1 венно уровни "0" и "1", что обе:,:.;-.:. мвает ycTBHQB триггера g в "1" и. еле-- овзельно, измененйе дальнейшего ре.-.<к,м. р;боты УД "!, Несмотря на то, что во ,.;.:.:-8 .",я действия на информационном входе

l.ii:.-Ча 0 (К+1)-го тактового импульса íà Входе режима этого ключа происходит изменение,".:Овня сигнала " "1" на "0", данный импуBI,c не формируется ни на одном из

8l..,:-;пдсв ключа 10, что обусловлено свойст. О: -;.,- .;Q-:B с запоминанием сигнала управлени,,,bBriь. ейшая работа УДЧ аналогична сг:иоан OA в рея<и. <е выделения на шине 16 -BI TQP VX ИМОУ" lt Я

Таким обрысм, если на шине 13 изменеHN8 уровня сиГнала с 0 на 1 прсисхс . .--. — з роцессе,„p,. ения частоты, когда а

: ч т ике 3 записBHО íекоторсе число О М - "К, та смена режима работы УД 1 происходит

r:è::B ... в "«o: i8ÿò з вершения текуьцего рабо-:.-. .-:..: цнклз, когда; з шине 15 сформируется .ь:.Х

-., ц. :, ;:-.:.; 6 у>хе;=ь..- елены М импульсов (где

"., тэ это не - ;: зывзет изменения уров,:-..й напря 8.:!",B нг Вь:ходах элемеí;ов 7 и

;.:;.:":àT8:::ьн"., нс сказывает влияния HB состоя ние триггера 9.!1оскольку в результат Действия К-ГQ тактового импульса триггер

5 ус;.,новлен в "!", Tо (К+1)-й тактовый имо;>riLl.- по ?!!.ÄèT с шины 1 1 на BTQpGA выхоД

„;:;-,:;8 ":О, фосми- ется на шине 17 и через эле.-э;T И,Г Л " устзнавлиьает в "0" счетчик

3 и т,:л: Гер 5. 1 ри этом на выходе элемента

4 и на выходе злеме тз 7 формируются со

9 и 6 "<, слздсвзте ьно, изменение дальнейпег . Оеж,:; ма работы У0Ч. Дальнейшая раОста "! < "i Qc ц pсгвляется аналОГично сп l!;:BI IIIQÉ В рея<име деления частоты.

Таким образам, если на шике i3 изме - <= -i,I - $:OQB«lA " : нвл- - . Ня 0 прсисхо

;;,:ir . момент. когда на шине ",6 уже в:.. -;Лены М им.::ульссь (где М К), то смена

p.=.. -.B работы УДЧ,poI:cxсдит лишь после

-=":-, как буду-: выделены Все К тактовых иvoó.iü;oë„B именHQ В момен-, формирования выходного импульса на ши --:8 17, = -) o ð ì ó ë ã изобретения

Упрззл=:=-.ëB.é делитель частоты, содер?кадий первь;Й ключ с запоминанием сигна,-."-. уп авления, и:,-формационный вход

I

5 целью повышения быстродействия за счет уменьшения времени задержки выходных сигналов относительно входных, в нем первый и второй ключи с запоминанием сигнала управления выполнены с управлением

10 режимом работы, третий вход элемента

ИЛИ соединен с вторым выходом второго ключа с запоминанием сигнала управления, информационный вход и вход режима которого соединены соответственно с входной

15 шиной и с инверсным выходом третьего триггера, вход управления соединен с прямым выходом второго триггера и с входом режима первого ключа с запоминанием сигнала управления, вход управления и второй

20 выход которого соединены соответственно с входом запуска второго триггера и с первой выходной шиной.

i691955

Составитель А. Соколов

Редактор А. Фельдман Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 3934 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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