CN85109031A - 分频器 - Google Patents

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Abstract

按比值A/B分频时钟脉冲频率C1的方法和装置，其中B和A之间的商的整数为C，余数为D。产生一脉冲串，此脉冲串包含(A-D)个脉冲，和C倍的时钟脉冲的脉宽，同时还包括D倍

Description

本发明是关于在计算机中采用A/B的比率对时钟频率C1实现任意分频的方法和装置，其中，B除A商数的整数为C，余数为D。
在同步工作状态下，例如计算机系统之间或数字电话交换中的输入输出装置之间，要求定时精度优于±0.5%，这些装置中传输数据的时钟脉冲频率可在60KHE到1200HE范围内变化。尤其在高时钟频率情况下，存在一个问题，就是当计算机接收数据进行处理和分配时，在给定精度范围内，为了连接不断地输入数据，这就要求输出数据流保持不变。众所周知，利用缓冲存贮器，把要输出的数据暂存起来，根据缓冲寄存器被数据占有的空间，按一定速率传输出去。大家也知道，用数-模转换器时（D/A变换）根据缓冲寄存器被数据占有的位数去控制压控振荡器的频率。然后通过振荡频率的可控分频使频率变化在允许的±0.5%的精度范围之内。但是这种方法需要复杂的电路结构。
本发明，连同权利要求中所公开的特点，是涉及到一种方法和装置，通过它可以在一个系统中，用易于集成的手段去实现对计算机内部的时钟频率任意分频。
现参考附图对本发明作一详细说明。图1是方框图，除此以外还包括
Figure 85109031_IMG1
个寄存器和一个分频单元。图2示出了已分频的时钟脉冲的波形图。图3示出了按本发明装置的一个应用实例。
图1是方框图，其中有三个寄存器，1、2和3。每个含有其内容的寄存器都连接到分频单元4。计算机内部时钟也接到上述的分频单元4，该时钟的脉冲频率是C1，将按比值A/B把C1分频，此处A除以B的商是整数C和余数D。用这个时钟脉冲，以其周期的一半作为脉冲宽度，使第一个计数器5按每个 1/2 脉冲步进加1进行计数。然后计数器5中所存的数与第一寄存器1中的数C在第一个比较电路7中进行比较。对于两者相等的情况，电路7送一信号，触发双稳态多谐振荡器10，而已分频的时钟脉冲从多谐振荡器的输出端输出。该信号同时也使计数器5复位为零。并使在第一个实施例中的第二个计数器9计数。在第二个实施例中计数器9是由双稳态多谐振荡器10输出的 1/2 脉冲来进行计数，如图1虚线所表示。
第二计数器9中所计的数与第二寄存器2中的数（A-D），在第二个比较电路12中进行比较。如果计数器9中的数与（A-D）相等，则比较电路12发一信号将计数器9置零，同时复位开关8和11。在这两个开关复位状态下，第一个开关8接通加法电路6。加法电路6使第一寄存器1中的数C加“1”。在另一实施例中，（图1中未画出），加法电路6也可以用从寄存器1的内容C中减去“1”的方法来控制。在两个开关复位状态下，第二开关11接通第三寄存器3而不是接通寄存器2，以便使第三寄存器中的数D与第二个计数器9中的内容进行比较。如果相等，开关8和11都回到原来的状态，且继续重复上述过程。这样，就得到一个脉冲串，该脉冲串的脉冲数目与第二个寄存器2的内容（A-D）的值一样多。脉冲宽度将是时钟脉冲频率C1脉宽的C倍，C是第一寄存器中的内容。此外那个脉冲串是D倍 1/2 脉冲，D是第三寄存器3中的内容，该脉冲宽度是（C+1）倍的时钟脉冲频率C1的脉宽，（C+1）是第一寄存器1的内容加“1”后的数值。
图2示出了把时钟脉冲频率C1分为C1的8/17的波形图，17除8其商的整数为2，余数是1。那么，寄存器1就存数值2，寄存器2就存数值（8-1）＝7，第三寄存器存数值1。7个 1/2 脉冲周期性地产生是用2个时钟脉冲的脉宽和3个时钟脉冲的 1/2 脉宽而得。脉冲宽度上的这种改变在某些应用中受到欢迎。所介绍的这个应用与下面的图3有关。
用64KHE脉冲频率同步地提供数据的若干输入装置，与计算机13相连接，计算机时钟频率是4MHE。这些装置的频率精度优于±0.5%。计算机已处理的数据并暂存于缓冲存贮器14中，从缓冲存贮器来的数据输出到许多与计算机相连接的装置中，这些输出装置在与输入装置相同的条件下同步工作。对于具有输出装置的通讯而言，要求传输速率既不能使缓冲器过满，也不能使它空着，这一点是最基本的。为此作了这样的安排，当加缓冲存贮器被充满的程度达到某个预定的较低的数值时，送第一个信号;当被充满的程度达到某个较高的数值时，送第二个信号。缓冲存贮器提供数据的速率是由这些信号按下面的方式进行控制的;即，当缓冲存贮器达到较低的充满程度时，送上述的第一个信号，于是第一寄存器1存数值62，此数就是64KHE和4MHE之间商数的整数部份，第二寄存器就存数值1，第三寄存器3存数值4。于是所得到的已分频的时钟频率下限是63，694KHE（64KHE的-0.48%）。这个时钟频率控制着缓冲存贮器的输出，直到达到较高的充满程度时才送出信号，此时，发出的第二个信号使得这几个寄存器的内容发生变化，以致第二个寄存器2的内容变成4;第三个寄存器3的内容变成1。这样已分频的脉冲频率增加到64、309KHE（64KHE的0.48%）。当缓冲存贮器对于低的充满程度来说是空着的时候就重复此过程。偏离平均脉冲宽度（62.5）的0.5，是每个脉冲的0.8%，总的偏差是4×0.8＝3.2%。

Claims (3)

1、按比值A/B对时钟频率C1进行分频的装置，其中B和A之间的商数的整数为C，余数为D，以及已分频的脉冲宽度允许有一个极限偏差，时钟脉冲C1的周期包含两个相等的 1/2 脉冲宽度，其特征在于该装置包括写入数值C的第一寄存器(1)，写入数值A-D的第二寄存器(2)，写入数值D的第三寄存器(3)同时还包括分频器(4)，分频器(4)中又包括第一个比较电路(7)，该电路使第一寄存器(1)中的内容和第一个计数器(5)中的内容同时送入它进行比较，第一计数器(5)是按每 1/2 时钟频率C1的脉宽冲步进加1直至等于第一个寄存器(1)里的数值为止，然后，比较电路(7)送一信号复位双稳态多谐振荡器(10)同时置计数器(5)为零，所产生的信号送第二计数器(9)步进计数。在分频器(4)中还包括第二个比较电路(12)，从第二计数器(9)来的数值和第二寄存器(2)的内容同时送到(12)进行比较。若两者相等。比较电路(12)就发出一个信号置第二计数器(9)为零，同时使第一开关(8)复位，在此状态下开关(8)使第第一寄存器(9)为零，同时使第一开关(8)复位，在此状态下开关(8)使第第一寄存器(1)中的数加“1”，这个过程发生在连接到第一比较器(7)之前，与此同时也使第二开关(11)复位，在此状态下开关(11)使第三寄存器(3)而不是第二寄存器(2)连接到第二比较电路(12)。
2、根据权利要求1的装置，其特征在于到第二计数器（9）输入端的信号是从第一比较电路（7）来的，第二计数器对于每个从比较电路（7）来的信号步进加1。
3、根据权利要求1的装置，其特征在于在装置中，加到第二计数器（9）的信号是从双稳态多谐振荡器（10）输出的，第二计数器对于每个从多谐振荡器来的脉冲频率的 1/2 脉冲步进加1。
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