Делитель частоты

 

Применение: изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использована при построении делителей и умножителей частоты. Сущность изобретения; устройство содержит счетные триггеры 1-3, каждый из которых состоит из элементов И-НЕ 4-11 и ИЛИ-НЕ 12, а также элементы И-НЕ 13-15 и инвертор 16, счетный вход 17, выход 18 индикации моментов окончания переходных процессов и выход 19 делителя с соответствующими связями. 2 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECrlYb JlMK (я) 5 Н 03 К 23/66

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /:

b z

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869620/21 (22) 25,09.90 (46) 07,12.92. Бюл. ¹ 45 (71) Ленинградское производственное объединение автобусного транспорта ¹ 3 (72) Б.С,Цирлин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 953737, кл, Н 03 К 23/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № .153251., кл, Н 03 К 23/66, 1988. (54) ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

«, Ы2п» 1780189 Al (57) Применение: изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении делителей и умножителей частоты, Сущность изобретения: устройство содержит счетные триггеры 1-3, каждый из которых состоит из элементов И-НЕ 4-11 и ИЛИ-НЕ 12, а также элементы И-НЕ 13-15 и инвертор 16, счетный вход 17, выход 18 индикации моментов окончания переходных процессов и выход

19 делителя с состветствующими связями. 2 ил, 1780189

40

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении делителей и умножителей частоты.

Известен делитель частоты с произвольным коэффициентом деления, содержащий счетные триггеры, каждый из которых состоит из шести элементов И-НЕ, и два элемента ИЛИ-И-НЕ (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является делитель частоты с произвольным коэффициентом деления, содержащий счетные триггеры, каждый из которых состоит из семи элементов И-НЕ, и два элемента И-НЕ (2).

Достоинством известных устройств является высокое быстродействие и надежность, обеспечиваемые работой по реальным задержкам элементов благодаря индикации моментов окончания переходных процессов, а недостатком сравнительно узкие функциональные возможности: коэффициент деления частоты в известных устройствах — произвольное целое число не меньше единицы.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей делителя частоты за счет обеспечения произвольного рационального (дробного) коэффициента деления, в том числе и меньшего единицы, Введение восьмых элементов И-Hl= и элементов ИЛИ-НЕ в каждый счетный триггер и третьего элемента И-НЕ и инвертора в состав делителя позволяет в зависимости от кода настройки, поданного на пары шин управления коэффициентом деления, снимать с выхода инвертора произвольное число и импульсов в ответ íà m импульсов, поданных на счетный вход делителя, где

1=n=2Р и 1=m=2Р, а р-разрядность (число счетных триггеров) делителя, то есть обеспечивает произвольный рациональный коэффициент k деления частоты, где

1/2Р =k=2

Сказанное подтверждает существенность отличий предложенного технического решения, На фиг.1 представлена структурная электрическая схема трехразрядного делителя частоты; íà фиг,2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит счетные триггеры

1-3, каждый из которых состоит из элементов И-НЕ 4-11 и ИЛИ-НЕ 12, элементы И-НЕ

13-15 и инвертор 16, счетный вход 17, выход

18 индикации моментов окончания переходных процессов, выход.19 делителя.

В каждом счетном триггере 1-3 выходы элементов 4 и 5 соединены с первыми входами элементов 5-7, 10. 11 и 4. 8, 9, их вторые входы объединены и образуют счетный вход этого с етного триггера, причем счетный вход счетного триггера 1 соединен с выходом элемента 15, а счетные входы счетных триггеров 2 и 3 — с выходами элементов 8 счетных триггеров 1 и 2 соответственно, третьи входы элементов 4 и 5 каждого счетного триггера 1-3 соединены с выходами его элементов 6 и 8, а четвертый и пятый входы элемента 4 — с выходами его элементов 10 и 11 соответственно, вторые входы э lBMBHTQB 7 и 8 соединены с выходом его элемента 9, а вторые входы элементов 6, 9, 10, 11 — с выходом его элемента 7, Счетный вход 17 делителя соединен с первым входом элемента 15, второй вход которого соединен с выходом инвертора 16, а остальные входы с выходами элементов 11 счетных триггеров 1-3, выходы элементов 10 которых соединены с входами элемента 13, выход которого соединен с входом инвертора 16. Выход 18 индикации окончания переходных процессов делителя соединен с выходом элемента 14, входы которого соединены с выходами элементов 6 счетных триггеров 1-3 и элемента 8 счетного триггера 3, Шины 19.0, 19,1; 20.0, 20.1 и 21 0, 21.1 управления коэффициентом деления соединены соответственно с третьими входами элементов 10 и 6 и первым и вторым входами элемента 12 счетных триггеров 1-3, в каждом из которых выход элемечта 13 соединен с третьим входом элемента 11.

Делитель частоты работает следующим образом.

Для установки коэффициента деления на каждой из пар шин 19,0, 19,1, 20,0, 20.1 и

21,0, 21,1 могут быть установлены наборы значений "00", "10" и "01", а набор значений

"11" запрещен. Пусть например, на шинах

19,0, 20.0 и 21.0 установлен код "100", а на шинах 19.1, 20.1 и 21,1 код "010", В исходном состоянии на счетном входе

17 имеется "0" и пусть исходно счетные триггеры 1-3 обнулены,.то есть на выходах их элементов 5-8, 10, 11, имеется "1", а на выходах элементов 4 и 9 "0", при этом на выходах элементов 13 и 14 (то есть выходе

18) имеется "0", а на выходе инвертора 16

"1", При "0" на выходе 18 на счетный вход 17 может быть подана "1", в результате чего на выходе элемента 15 появится "0", который вызовет переключение счетного триггера 1, на выходах элементов 4 и 5 которого появится "1", а на выходе элемента 10 "0", Последнее вызовет переключение элемента 13, на выходе которого появится "1", а затем инвертора 16, выходной сигнал делителя с вы1780189

50 хода которого станет "0". Переключение инвертора 16 вызовет срабатывание элемента

15, на выходе которого появится "1", а затем и счетного триггера 1, на выходе элементов

4, 6, 8-11 которого будет "1", а на выходе элементов 5, 7 "0", Далее вновь переключится элемент 13 (на его выходе появится "0"), инвертор 16 (выходной сигнал делителя с его выхода станет "1") и элемент 15, на выходе которого снова появится "0". Последнее вызовет переключение счетного триггера 1, на выходах элементов 4 и 5 которого появится "1", а на выходе которого снова явится "0". Последнее вызовет переключение счетного триггера 1, на выходах элементов 4 и 5 которого появится "1", а на выходе элемента 8 "0", и счетного триггера

2, на выходе элементов 4 и 5 которого также появится "1", а на выходе элемента 6 "0", в результате чего сработает элемент 14 и на выходе 18 делителя появится "1".

При "1" на выходе 18 на счетный вход 17 может быть подан "О", в результате чего ча выходе элемента 15 появится "1", переключится счетный триггер 1, на выходах элементов 5-8, 10, 11 которого будет "1", а на выходах элементов 4, 9 "0", затем счетный триггер 2, на выходах элементов 4, 6, 8-11 которого будет "1", а на выходах элементов

5, 7 "О", и наконец, элемент 14, на выходе которого,.то есть выходе 18 будет "0".

При "О" на выходе 18 на счетный вход 17 может быть подана "1", что вызовет появление "О", на выходе элемента 15 и переключение счетного триггера 1, на выходах элементов 4 и 5 которого будут "7", а на выходе элемента 10 "0". Последнее вызовет срабатывание элемента 13 (на его выходе появится "1") и инвертора 16 (выходной сигнал делителя с его выхода станет "0"), после чего переключится элемент 15, на выходе которого появится "1", а затем счетный триггер 7. на выходах элементов 4, 6, 8-11 которого будет "1", а на выходах элементов

5, 7 "О", В результате переключится элемент

13 (на его выходе появится "0"), инверт р 16 (выходной сигнал на его выходе станет "1"), затем элемент 15, на выходе которого появится "О", и счетный триггер 1, на выходах элементов 4 и 5 которого будут "1", à HB выходе элемента 8 "0", что вызовет переключение счетного триггера 2, на выходах элементов 4 и 5 которого будут "1", а на выходе элемента 8 "О", и счетного триггера

3, на выходах элементов 4 и 5 которого будут

"1", а на выходе элемента 11 "0". Последнее приведет к появлению "1" на выходе элемента 15, что вызовет переключение счетных триггеров 1 и 2, на выходах элементов

5-8, 10, 11 которых будет "1", а на выходах

35 элементов 4, 9 "О", и счетног триггера 3, 1 а выходах элементов 4, 6, 8-11 которого будут

"1", а на выходах элементов 5. 7 О", В результате на выходе элемента 15 паявитс 1

"0", что повлечет переключение lp 1ггера 1, на выходах элементов 4 и 5 которого появится "1", а на выходе элемента 10 "О". Эго приведет к переключению элемента 73 (11а

его выходе будет "1"), инвертора 16 (Выходной сигнал делителя с выхода I OIOpoI0 с1анет "О"), что вызовет появление "1" на выходе элемента 15 и срабатывание счетного триггера 1, на выходах элементов 4, 6, 8-11 которого будут "1", а на выходах элементов 5, 7 "0", После этого переключится элемент 13 (на eIo выходе будет О"), инвертор 16 (выходной сигнал делителя с его Ebl хода станет "1") и элсмент 15, на выходе

KoTopoI 0 появитсЯ О, что вызовет BPpQ ключение счетного триггера 1, на выходах элементов 4, 5 которого появится "1", а на выходе элемента 8 "О", и триггера 2, на выходе элементов 4 и 5 которого появится "l", а на выходе элемента 6 "О", в результате чего сработаетзлемент 14 и на выходе 18 появи гся "1".

При "1" на выходе 18 на счетном Входе

17 может быть восстановлен "0", в результа-;е че-о на выходе элемента 15 появится "1", переключится счетный триггер 1, на выходах элементов 5-8, 10, 11 которого будут "1", а на Выходах элементов 4, 9 "О", счетнь1й триггер 2, на выходах элементов 4, 6, 8-11 которого будут "1". а на Выходах элементов

5, 7 "О", и элемент 14, что приведет к появлению "О" на выходе 18.

При "О" на выходе 18 на счетном входе

17 может быть уста oBSIBHB "1". что приведет к переключению счетного триггера 1, на

Выходах элементов 4 и 5 которого будут "1", а на выходе элемента 10 "0", который вызовет срабатывание элемента 13 (на его выходе будет "1"), инвертора 16 (выходной сигнал делителя с его выхода станет "0") и элемента 75, на выходе которого появится

"1". Последнее вызовет новое переключение счетного триггера 1, на выходах элементов 4, 6, 8-11 которого буду "1", а на выходах элементов 5 и 7 "0", элемента 13 (на его выходе будет "0"}, инвертора 16 (выходной сигнал делителя с его выхода станет "1") и элемента 15, на выходе которого снова появится "0". В результате переключатся счетные триггеры 1-3, на выходах элементов

4 и 5 которых будут "1", а на выходе элемента 8 "0", а затем элемент 14 и на выходе 18

flORBHTCSI "1".

При "1" на выходе 18 на счетном входе

17 может быть установлен "0", что вызовет переключение элемента 15, на выходе кото1780189

15

25

50 рого появится "1", триггеров счетных 1-3, на выходах элементов 5-8, 10, 11 которых будут

"1", а на выходах элементов 4, 9 "0". и элемента 14, что приведет к появлению "0" на выходе 18. B результате устройство возвратится в исходное состояние, то есть отработает полный цикл, При этом за полный цикл работы делителя было подано три пары изменений сигнала (три импульса) на счетном входе 17, что вызвало четыре пары изменений сигнала (четыре импульса) на выходе его инвертора 16, то есть установленный на управляющих шинах 19.0, 19,1-21,0, 21.1 код задает коэффициент деления К=З/4 — дробно-рациональный коэффициент деления частоты, что невозможно осуществить в известных делителях частоты, Сказанное иллюстрируется временной диаграммой работы дели. геля фиг.2, на которой, для краткости, состояния счетных триггеров 1, 2 и 3 характеризуются значениями сигналов на выходах их элементов 8 и 10, 6 и 11 соответственно, причем для простоты задержки элементов и счетных триггеров делителя приняты равными.

Устанавливая различные комбинации значений на управляющих шинах 19.0, 19.121.0, 21,1 можно изменять коэффициент деления от 7 до 1/7 для трехразрядного делителя или от 2Р до 1/2Р для р-разрядр1 р1 ного делителя, тогда как в известном делителе(1)и устройстве(2)диапазон изменения коэффициента деления от 2Р " до 1.

Таким образом, рассматриваемое техническое решение расширяет диапазон изменения коэффициента деления частоты, а следовательно,"и функциональные возмо>кности делителя частоты по сравнению с устройством (2).

Формула изобретения

Делитель частоты, содержащий счетные триггеры, каждый из которых состоит из семи элементов И-НЕ, и два элемента И-НЕ, причем s каждом счетном триггере выходы его первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с первыми входами второго, третьего, четвертого. седьмого и первого, пятого, шестого элементов И-НЕ, а их вторые входы — со счетным входом триггера, их третьи входы — с выходами третьего и пятого элементов И-НЕ соответственно, вторые входы которых соединены соответсТВеННо с выходами шестого и седьмого и вторыми входами седьмого и шестого элементов И-НЕ, четвертый вход первого элемента И-НЕ соединен с выходом седьмого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ, а третьи входы третьего и седьмого элементов И-НЕ соединены с соответствующей парой шин управления коэффициентом деления, при этом счетный вход каждого счетного триггера, кроме первого, соединен с выходом пятого элемента И-НЕ предыдущего счетного триггера, выходы седьмых элементов И-НЕ всех счетных триггеров соединены с соответствующими входами первого элемента И-Н Е делителя, а соответствующие входы второго элемента

И-НЕ которого соединены с выходами.третьих элементов И-НЕ всех счетных триггеров и пятого элемента И-НЕ последнего счетного триггера. а выход — с выходом индикации моментов окончания переходных процессов делителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей делителя путем обеспечения произвольного рационального коэффициента деления, в том числе и меньшего единицы, в делитель введены третий элемент И-НЕ и инвертор. а в каждый счетный триггер — восьмой элемент И-НЕ и элемент ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с соответствующей парой шин управления коэффициентом деления, а выход — с первым входом восьмого элемента И-НЕ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами первого и четвертого элементов И-НЕ, а выход — с пятым входом первого элемента И-НЕ, при этом выходы восьмых элементов И-НЕ àсех счетных триггеров соединены с соответствующими входами третьего элемента И-НЕ делителя, выход которого соединен со счетным входом первого счетного триггера, а остальные входы — со счетным входом делителя и выходом его инвертора соответственно, вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ делителя, а выход инвертора является выходом делителя.

1780189

//l У

Тг5

Фиг. 2

Редактор

Заказ 4442 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Тгl

Тг2 g

Составитель Л.Клевцова

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор, 3.Лончакова