Способ деления частоты с предвари-тельным управляемым делением иустройство для его осуществления

 

O Il И C A H И Е (839063

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04. 09. 79 (21) 2816641/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)M. Кл.

Н 03 К 23/00

Гооудлретвеииый комитет

СССР до делам изобретеиий и открытий .

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень № 22 (53)УДт(621.374 (088. 8) Дата опубликования описания 15,06. 81 (54) СПОСОБ ДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ

УПРАВЛЯЕМЫМ ДЕЛЕНИЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в цифровых синтезаторах частоты связных радиостан-. ций, вычислительных машинах, частотомерах и в другой радиоэлектронной аппаратуре различного назначения.

Известен способ деления частоты, включающий операции предварительного деления частоты, основного деления частоты и управления предварительным делением частоты.

Устройство, осуществляющее известный способ, содержит входную шину, предварительный управляемый делитель частоты на P — - P + 1, программируемый делитель частоты и программируемый счетчик.

Устройство работает следующим образом. Входная частоты делится предварительным управляемьи делителем на P и поступает на входы программируемого делителя частоты и программируемого счетчика, а управление коэффициентом деления предварительного делителя осуществляется игналом, формируемым программируемым счетчиком. Выходной сйгнал . с выхода программируемого делителя частоты поступает непосредственно на программируемый делитель частоты и программируемый счетчик, который формирует сигнал, поступающий на.

1Î управляющий вход предварительного делителя и переводит его в режим деления на Р+1, после отсчета определенного числа периодов предварительного делителя программируемый

15 счетчик устанавливается в исходное состояние и переводит предварительный делитель в режим деления íà Р, Весь цикл повторяется (15.

Недостатком известного способа является невозможность получения минимального коэффициента, меньше определенной величины M ;„ )q P(P-1).

Действительно, чем больше коэффициент деления предварительного деления Р, 39063 4

3 В тем больше величина минимального коэффициента деления, поэтому всякое увеличение P ведет к увеличению И„,;„.

Известен способ деления частоты с предварительным управляемым делением, включающий операции предварительного деления частоты, .основного деления частоты и управления предварительным делением частоты.

Устройство, осуществляющее известный способ деления, содержит две группы шин, блок предварительного управляемого делителя частоты, программируемый делитель частоты, блок программируемого счетчика и входную шину, которая соединена со счетным входом блока предварительного управляемого делителя частоты, выход которого соединен со счетным входом программируемого делителя частоты и счетным входом блока программируемого счетчика, вход разрешения счета которого соединен со входом управления и с выходом программируемого делителя частоты, первая группашин соединена со входами задания коэффициента деления

1 программируемого делителя частоты, вторая группа шин соединена со входами задания коэффициента пересчета блока программируемого счетчика, - выход которого соединен со своим входом запрещения счета,и со входом управления блока предварительного управляемого делителя частоты,устройство работает следующим образом.

Сигнал, снимаемый с выхода программируемого делителя частоты, устанавливает первоклассные состояния программируемого делителя частоты и блока программируемого счетчика в соответствии с кодами на первой и второй группах шин, При этом блок программируемого счетчика производит отсчет тактовых импульсов, поступающих с выхода блока предварительного управляемого делителя частоты, и одновременно переводит блок предварительного управляемого делителя частоты в режим деления на Р+1, который осуществляется до тех пор, пока блок программируемого счетчика вырабатывает сигнал управления, длительность которого определяется кодовой комбинацией на второй группе шин и длительностью тактовых импульсов с выхода блока предварительного управляемого делителя. В момент дости5

55 жения блоком программируемого счетчика минимального состояния на его

-выходе формируется сигнал, блокирующий прохождение тактовых импульсов, при этом блок предварительного управляемого делителя частоты переводится в режим работы с коэффициентом деления на P. Весь цикл повторяется с частотой выходных импульсов с программируемого делителя частоты 2 .

Недостатком известного способа является невозможность получения минимального коэффициента деления ниже значения

И„,,„= Р(Р-1). (i)

Цель изобретения — расширение диапазона коэффициентов деления в сторону минимума при сохранении быстроцействия.

Для достижения поставленной цели согласно способу деления частоты с предварительным управляемым делением, включающему операции предварительного деления частоты, основного деления частоты и управления предварительным делением частоты, операцию предвари-.: тельного деления частоты производят за Й этапов одновременно с операциями управления предварительным делением.

В устройстве для осуществления указанного способа деления частоты с предварительным управляемым делением, содержащем две группы шин, блок предварительного управляемого делителя частоты, программируемый делитель частоты, блок программируемого счетчи-" ка и входную шину, которая соединена со счетным входом блока предварительного управляемого делителя частоты, выход которого соединен со счетным входом программируемого делителя частоты и счетным входом блока про-. граммируемого счетчика, вход разрешения счета которого соединен со входом управления и с выходом программируемого делителя частоты, первая группа шин соединена со входами задания коэффициента деления программируемого делителя частоты, вторая группа шин соединена со входами задания коэффициента пересчета блока программируемого счетчика, блок предварительного управляемого делителя частоты содержит М управляемых делителей частоты, а блок программиру« емого счетчика содержит N программируемых счетчиков, счетные входы

83906

10 р! Р-1) Я

Р Р--ПР., 1 и

Г Р (sup ;- )

1-4

М

П Р,- (б)

sup Р--1

Р р. (5 Р„- ) й

П Р. (ь.оДР„-1

„- 11 которых соединены со счетным входом блока программируемого счетчика, вход разрешения счета которого соединен со входами разрешения счета всех программируемых счетчиков, выход 5 каждого из которых соединен со своим входом запрещения счета и с первым входом управления соответствующего управляемого делителя частоты,первый выход каждого управляемого делителя частоты, кроме последнего, соединен со счетным входом последующего управляемого делителя частоты, первый выход последнего управляемого делителя частоты соединен с выходом блока предварительного управляемого делителя частоты, второй выход каждого управляемого делителя частоты соединен с соответствующими дополнительными входами управления всех предыдущих уп равл я емых делит ел ей част оты,счетный вход блока предварительного управляемого целителя частоты соединен со счетным входом первого управляемого делителя частоты, входы р5 задания коэффициента пересчета блока программируемого счетчика соединены с соответствующими входами задания коэффициента пересчета программируемых счетчиков. 30

В данном способе операция предварительного деления частоты и операция управления предварительным делением разбивается на N одновременно выполняемых операций. При этом минимальный коэффициент деления определяется по формуле

l4 м,„,„=,п Р,. (ьирР -1), (2)

Формула (2) получена следующим обра- 40 зом. Предположим, что имеется М последовательно включенных управляемых делителей частоты с коэффициентом деления Р„ . Пусть управляемые делители частоты от Р„ до Р(,„ pa- ц5 ботают только в pewMe деления на

Р„, а последний й-ый управляемый делитель частоты может работать в двух режимах: режиме деления на

Р„1 и режиме деления на В„ 1. В 50 этом случае минимальный коэффициент деления можно найти по формуле.

Mч = " .Л (- )) (>)

Это выражение справедливо и для всех остальных Й-1 делителей, т.е. М 4) . 4 g" у р <(l< (< 1)) (4) . =P, P...P (p Ip <)) ) 3 6

Из анализа формул (3) — (5) видно, что для всех М; . произведение

Р; Р Р ... Р, есть величина постоянная.

Поскольку каждый из делителей управляется отдельным программируемым счетчиком, коэффициент деления их не зависит друг от друга, однако наибольший из М,п,.„ зависит от наибольшего из Р< т.е.

>,„-.П Р. 5ирР ))

При этом выигрыш в получении минимального коэффициента деления следующий

П Т llQ

S=

П Р рир Р 3)

1=(Если учесть, что выигрыш рассматривается при одном и том же коэффициенте деления предварительного управляемого делителя, то в общем случае можно записать

Для случая > = Р = Р =...Р„ получим л

S (7)

Р1-

На чертеже поедставлена структурная схема устройства, реализующего данный способ.

Схема устройства содержит входную шину l группу шин 2,3, управляемые делители 4 — 6 частоты, программи- . руемый делитель 7 частоты, програм-; мируемые счетчики 8 — 10,счетные входы

11 †. 13 соответственно управляемых делителей 4-6 частоты, счетный вход

14 программируемого делителя 7 частоты; счетные входы 15 — 17 соответственно программируемых счетчиков 8 — 10, выход 18 программируемого делителя 7 частоты, вход 19 управления программируемого делителя 7 частоты, входы

20 — 22 разрешения счета соответственно программируемых счетчиков

8-.10,входы 23-25 запрещения счета соответственно программируемых счетчиков 8-10,выходы 26-28 соответственно управляемых делителей 4-6 частоты со скважностью равной двум, выходы.

29, 30 соответственно управляемых де"

39063 8 деляемые входными кодами на группах шин 2 и 3. Этот же сигнал переводит программируемые счетчики 8 — 10 в состояние, которое обеспечивает переход управляемых делителей 4 — 6 частоты в режим деления Р + 1 P +l. э

Р +1. Длительность импульсов управления зависит от установленного на каждом из программирующих счетчир0 ков 8 — 10 входного кода и длительности тактовых импульсов на выходе управляемого делителя 6 частоты, при достижении программирующими счет. чиками 8 " 10 исходных состояний

15 происходит самоблокирование счетчиков и импульсы управления переводят управляемые делители 4 — 6 частоты в режим деления Р1, Р2,...P> независимо друг от друга. Такая после20 довательность сохраняется в каждом цикле.

Использование в данном устройстве двух управляемых делителей с коэффициентом деления Р = Р = Р = 10

25 или 11 позволяет при том же быстродействии блока программируемого счетчика, что и в известном устройстве,понизить минимальный коэффициент деления, в результате чего

30 значительно расширяется область его,применения

7 8 лителей 5 и 6 частоты со скважностью равной &„; вход 31 управления управляемого делителя 6, входы 32, 33 управления управляемого делителя 5, входы 34-36 управления, управляемого делителя 4, выходную шину 37.

Управляемые делители 4 — 6 частоты составляют блок предварительного управляемого делителя. Программируемые счетчики 8 — 10 составляют блок программируемого счетчика, Входная шина 1 соединена со счетным входом 11 управляемого делителя

4 частоты (являющимся счетным входом блока предварительного управляемого делителя), выход 26 которого соединен со счетным входом 12 управляемого делителя 5 частоты, выход 27 которого соединен со счетным входом 13 управляемого делителя 6 частоты, выход

28 которого (являющийся выходом блока предварительного управляемого делителя) соединен со счетным входом 14 программируемого делителя

7 частоты и счетными входами 15 — 17 соответственно программируемых счетчиков 8 — 10, выходы которых соединены соответственно со входами

23 — 25 запрещения счета и соединены соответственно со входами 31 — 35 управления. Коды 20 — 22 разрешения счета соответственно программируемых счетчиков 8 — 10 соединены со входом

19 управления, выходом программируемого делителя 7 частоты и с выходной шиной. 37, Выход 29 управляемого делителя 5 частоты соединен со входом

34 управления управляемого делителя

4 частоты, вход 36 управления которого соединен со входом 33 управления управляемого делителя 5 частоты и с выходом 30 управляемого делителя

6 частоты, группа шин 2 соединена со входами задания коэффициента деления программируемого делителя

7 частоты, группа шин 3 соединена со входами задания коэффициентов пересчета программируемых счетчиков

8 — 10.

Устройство работает следующим образом.

3а цикл работы всего устройства на выходе программируемого делителя

7 частоты появляется один импульс с частотой F который устанавлиЬь|х. вает программируемый делитель 7 .частоты и программирующие счетчики

8 — 10 в заданные состояния, опре14i п 1 (1 -f)= oo(

P< P -

11, R - P -5 40-f

Таким образом, минимальный коэффициент деления уменьшен в данном устройстве в 11 раз при том же быстродействии, что и в известном.

Формула изобретения

1. Способ деления частоты с пред45 варительным управляемым делением, включающий операции предварительного деления частоты, основного деления частоты и управления предварительным, делением частоты, о т л и ч а ю—

50 шийся тем, что, с целью расширения диапазона коэффициентов деления в сторону минимума при сохранении быстродействия, операцию предварительного деления частоты производят

ss за Й этапов одновременно с операциями управления предварительным делением.

2. Устройство для осуществления способа по п.l, содержащее две группы

39063 1О счета и с первым входом управления соответствующего управляемого делителя частоты, первый выход каждого управляемого делителя частоты, кроме

5 последнего, соединен со счетным входом последующего управляемого делителя частоты, первый выход последнего управляемого делителя частоты соединен с выходом блока предвари10 тельного управляемого делителя часто ты, второй выход каждого управляемого делителя частоты соединен с соответствующими дополнительными входами управления всех предыдущих управ15 ляемь1х делителей частоты, счетный вход блока предварительного управляемого делителя частоты соединен со счетно входом первого управляемого делителя частоты, входы задания

20 коэффициента пересчета блока программируемого счетчика соединены с соответствующими входами задания коэффициента пересчета программируемых счетчиков.

9 8 шин, блок предварительного управляемого делителя частоты, программируемый целитель частоты, блок программируемого счетчика и входную шину, которая соединена со счетным входом блока предварительного управляемого делителя частоты, выход которого соединен со счетным входом программируемого делителя частоты и счетным входом блока программируемого счетчика, вход разрешения счета которого соединен со входом управления и с выходом программируемого делителя частоты, первая группа шин соединена со входами задания коэффициента деления программируемого делителя частоты, вторая группа шин соединена со входами задания коэффициента пересчета блока программируемого счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок предварительного управляемого делителя частоты содержит М управляемых делителей частоты, а блок программируемого счетчика содержит

N программируемых счетчиков, счетные входы которых соединены со счетным входом блока программируемого счетчика, вход разрешения счета которого соединен со входами разрешения счета всех программируемых счетчиков, выход каждого из которых соединен со своим входом запрещения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Selelovace technika", 1974, М 4, с. 142-144.

30 2. Техническое описание радиостанции PRM 4021 английской фирмы

"Racal", 19/7 (прототип).

839063

Составитель Ранов

Редактор 0. Колесникова Техред А.Савка Корректор М. Демчик

Заказ 4181/4 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4