Устройство для умножения частоты

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении специализированных вычислительных устройств и следящих умножителей частоты в системах автоматического управления. Целью изобретения является повышение достоверности функционирования устройства для умножения частоты. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2, два триггера 3, 4, четыре элемента И-НЕ 5, 6, 7, 15, счетчик 8, управляемый делитель 9 частоты, делитель 10 частоты, информационный вход 11. шину 12 логической единицы , два элемента НЕ 13, 14, соединенные между собой функционально. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИНЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 06 F 7/68

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1I !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4918706/24 (22) 31.01,91 (46) 23.02.93. Бюл, М 7 (71) Научно-производственный филиал

"Дельфин-диагностика" Совместного предприятия "Дельфин-диагностика" (72) О.Б.Скворцов, П.С.Кожевников и

Д.К. Шевцов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1146659, кл. G 06 F 7/52, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 651469, кл. Н 03 К 5/156, 1977

Авторское свидетельство СССР

hb 1149253, кл. G 06 F 7/68, 1983, рис.2. (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧАСTOTbl

RJ. 1797115 Al (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении специализированных вычислительных устройств и следящих умножителей частоты в системах автоматического управления. Целью изобретения является повышение достоверности функционирования устройства для умножения частоты. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2, два триггера 3, 4, четйре элемента И-НЕ 5, 6, 7, 15, счетчик 8, управляемый делитель 9 частоты, делитель 10 частоты, информационный вход 1 t, шину 12 "логической единицы", два элемента HE 13, 14, соединенные между собой функционально, 1 ил, 1797115

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении специализированных вычислительных устройств и следящих умножителей частоты в системах 5 автоматического управления.

Известно устройство для умножения частоты, содержащее генератор тактовых им-. пульсов, управляемый делитель, счетчик, регистр, первый и второй триггеры, два элемента И и коммутатор, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом делителя, выход которого соединен со входом счетчика, информационные выходы которого соединены с информационными входами регистра, Недостатком этого устройства для умножения частоты является относительно низкая надежность функционирования, поскольку в случае изменения входной частоты возможно совпадение входных сигналов и тактовых импульсов таким образом, что запись информации в регистр будет происходить в момент переходного процесса в счетчике, в результате чего, на указанной частоте входного сигнала будет происходить сбой в правильной работе.

Известно также устройство для умножения частоты, содержащее генератор тактовых импульсов, управляемый делитель ЗО частоты, счетчик и разностный счетчик, а также триггер, элемент ИЛИ и элемент И, вход которого соединен с входом устройства и первым входом триггера, выходы разностного счетчика соединены с входами З5 счетчика, выход которого соединен с входом управляемого делителя частоты.

Недостатком этого устройства для умножения частоты является относительно низкая достоверность функционирования, 40 что связано с тем, что при изменении частоты входных импульсов изменение частоты выходных импульсов отслеживает это изменение со значительным (превышающим период входных импульсов) запаздыванием. 45

Кроме того, в этом устройстве в случае не-. которых совпадений частот возможен сбой иэ-за одновременности поступления импульсов на входы разностного счетчика.

Наиболее близким к предложенному по 50 технической сущности и функционированию является выбранное в качестве прототипа устройство умножения частоты, содержащее генератор тактовых импульсов, регистр, первый, второй и третий эле- 55 менты И-НЕ и три счетчика, вход устройства соединен с первым входом первого триггера, прямой выход которого соединен с Двходом второго триггера; динамический вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, информационные выходы первого счетчика соединены с информационными входами регистра, информационные выходы которого соединены с информационными входами второго счетчика, прямой выход второго триггера соединен с первым входом первого элемента

И-НЕ.

Недостатком известного устройства для умножения частоты является его относительно низкая достоверность функционирования.

Целью изобретения является повышение достоверности функционирования устройства для умножения частоты, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для умножения частоты, содержащее генератор тактовых импульсов, делитель частоты; счетчик, регистр, управляемый делитель частоты и первый и второй триггеры, причем прямой выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, разрядные выходы счетчика соединены соответственно с информацион ными входами регистра, разрядные выходы которого соединены соответственно с установочными входами управляемого делителя частоты, а установочные входы делителя частоты являются входами умножаемого кода устройства, введены первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ и первый и второй элементы НЕ, причем информационный вход устройства соединен с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен с шиной потенциала "логической единицы", а входы установки в ноль первого и второго триггеров соединены с выходом первого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом второго триггера и с тактовым входом регистра, а второй вход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, тактовыми входами делителя частоты и управляемого делителя частоты, счетным входом счетчика и выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход второго элемента

И-KE соединен с выходом третьего элемента И-НЕ и является выходом устройства, первый вход третьего элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента И-HE и с входом разрешения перезаписи управляемого делителя частоты, выход первого элемента И-НЕ соединен со вторым входом третьего элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, выход делителя частоты

1797115

20 устройства и по переднему фронту тактового импульса в первый триггер 3 записывает- 25 ступают на тактовый вход второго триггера

4 и на второй элемент НЕ 14. По переднему 30 фронту тактового импульса переключается

40 соединен с входом разрешения счета счетчика и с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а выход четвертого элемента И-НЕ соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с вхо- ° дом разрешения перезаписи делителя частоты и входом установки в ноль счетчика.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2, первый и второй триггеры 3, 4, первый, второй, третий элементы И-НЕ 5; 6, 7, счетчик 8. управляемый делитель 9 частоты, делитель 10 частоты, информационный вход 11, шину 12 потенциала "логической единицы", первый и второй элементы НЕ 13, 14, четвертый элемент

И-НЕ 15 и входы 16 умножаемого кода, соединенные между собой функционально.

Устройство для умножения частоты работает следующим образом, Входные импульсы подаются на вход 11 ся единица, которая появляется на его прямом выходе. Генератор 1 тактовых импульсов формирует импчльсы, которые повторой триггер 4, появление единичного сигнала на прямом выходе которого по переднему фронту обеспечивает запись кода из счетчика 8 в регистр 2. Приход следующего счетного импульса с выхода элемента НЕ

14 обеспечивает срабатывание элемента ИНЕ 5, выходной сигнал которого разрешает сброс триггеров 3 и 4, э перед этим, после записи кода в регистр 2 с задержкой, определяемой временем срабатывания элемента И-НЕ 15 и элемента НЕ 13, осуществляется формирование сигнала записи в счетчик 8 нулевого кода, что означает начало нового цикла работы, Длительность цикла определяется периодом входных импульсов, В течение цикла работы на выходе делителя 10 частоты формируется сигнал, который обеспечивает запись в последний кода с входов 16 соответствующего коэффициента умножения устройства. Таким образом обеспечивается достоверное функционирование устройства, Если частота тактовых импульсов fT, а период входного сигнала (время между передними фронтами входного сигнала) Та, то за это время в счетчике 8 будет сформирован код М=

fex X тт

К, где К вЂ” коэффициент деления

55 частоты тактовых импульсов делителем 10 частоты. Этот код переписывается в регистр

2, выходной код которого определяет коэффициент деления частоты тактовых импульсов управляемым делителем 9 частоты.

Появление нулевого сигнала на выходе этого делителя обеспечивает переключение элементов И-НЕ 6 и 7, выходной сигнал которых используется в качестве выходного сигнала всего устройства и обеспечивает формирование сигнала записи в делитель 9 кода из регистра 2. Появление очередного нулевого тактового импульса с выхода элемента НЕ 14 приведет к возврату элементов

И-НЕ 6 и 7 в исходное состояние. Таким образом частота выходного сигнала будет равна fegtx= К fex при произвольном значении частоты входных сигналов и частоты тактового генератора 1.

Сигнал сброса; формируемый на выходе элемента И-НЕ 5, поступая на второй вход элемента И-НЕ 7, действует аналогично сигналу с выхода делителя 9. Таким образом, записанный в регистр 2 по переднему фронту. сигнала на входе элемента И-HE 5 новый код будет записан в делитель 9.

Таким образом исключается недостоверная работа, связанная с возможностью прихода входного импульса в момент переходного процесса в счетчике 8, а для выходных импульсов обеспечивается временная привязка к входному сигналу, Формула изобретения

Устройство для умножения частоты, содержащее генератор тактовых импульсов, делитель частоты, счетчик, регистр, управляемый делитель частоты и первый и второй триггеры, причем прямой выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, разрядные выходы счетчика соединены соответственнос информационными входами регистра, разрядные выходы которого соединены соответственно с установочными входами управляемого делителя частоты, э установочные входы делителя частоты являются входами умножаемого кода устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в него введены " первого по четвертый элементы И-НЕ и первый и второй элементйНЕ, причем информационный вход устройства соединен с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен с шиной потенциала логической единицы, а входы установки в

"0" первого и.второго триггеров соединены с выходбм первого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом

17797115

Составитель В.Гусев

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор H,Ðåàñêàÿ

Заказ 654 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 второго триггера и тактовым входом регистра, а второй вход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, тактовыми входами делителя частоты и управляемого делителя частоты, счетным входом счетчика и выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход второго элемента И-НЕ соединен с выходом третьего элемента И-НЕ и является выходом устройства, первый вход третьего элемейта И-НЕ соединен C выходом второго элемента И-НЕ и с входом разрешения перезаписи управляемого делителя частоты, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ с выходом управляемого делителя

5 частоты, выход делителя частоты соединен с входом разрешения счета счетчика и с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а выход четвертого

10 элемента И-НЕ соединен с входом первого элемента НЕ; выход которого соединен с входом разрешения перезаписи делителя частоты и входом установки в "0" счетчика;