NL8001030A - Programmeerbare frequentiedeler. - Google Patents

Description

* f * - 1 -

Programmeerbare frequentiedeler.

De uitvinding heeft betrekking op een programmeerbare frequentiedeler.

Tot nog toe gebruikt men een programmeerbare teller, bestaande uit een omiaagteiier van een voorinsteltype of 5 een omhoogteller van een terugsteltype ais programmeerbare frequentiedeler. Zoals bekend kan evenwel een normale programmeerbare teller de programmawaarde slechts veranderen met ëên klokpulseenheid. In het geval waarbij de nominale uitgangsfrequentie van de programmeerbare frequentiedeler 10 2000 Hz is en de uitgangsfrequentie moet worden veranderd met ongeveer 1 Hz eenheid, is een nominale deelwaarde van 2000 vereist, en de vereiste frequentie van de klokpuls is 4 MHz.

Dit soort programmeerbare frequentiedeler wordt 15 gebruikt ais deel van een frequentie-opbouwer in een rotatie-regelingsapparaat van een platenspeler of een radio-ontvanger voor civiel gebruik. Aangezien het geheel van de elektrische ^ schakeling tamelijk complex is en groot van afmeting, wordt

in dit soort apparaat een hoofdschakeling, die de programmeer-20 bare frequentiedeler omvat, vaak gevormd door een-chip LSI

(Large Scale Integration) geïntegreerde schakeling, of alternatief ten minste door een digitale MSI (Medium Scale Integration) geïntegreerde schakeling voor algemeen gebruik.

Het energieverbruik van deze digitale IC's neemt gewoonlijk 25 toe in evenredigheid aan een toename in de frequentie van de klokpuls. In een CMOS-IC (Complementary Metal Oxide Semiconductor IC) bijvoorbeeld, die geschikt voor het grote-schaal integratie, neemt het stroomverbruik toe in evenredigheid aan de stijging in frequentie van de klokpuls, 30 en in IIL-IC (Integrated Injection Logic IC) is het nodig om een voorversterking van een injectiestroom tot stand te brengen, wanneer klokpulsen van hoge frequentie moeten worden gebruikt.

Een toename in energieverbruik vereist een elektri-35 sche energiebron met grote capaciteit. Verder wordt de levensduur van een batterij zoals een droge batterij in een draagbaar apparaat verkort, en de hoog-vermogen consumptie 80 0 1 0 30 — δ — verhoogt de hoeveelheid hitte, geproduceerd in de ketencomponenten. Hierdoor wordt de betrouwbaarheid van het apparaat verlaagd en wordt tevens een miniaturisering van de verpakking in een een-chip LSI verhindert.

5 Het is nu het doei van de uitvinding een programmeerbare frequentiedeler te verschaffen, waarbij deze bezwaren zijn opgeheven.

Daartoe voorziet de uitvinding in een programmeerbare frequentiedeler, gekenmerkt door 10 een programmeerbare teller, die klokpulsen telt aangelegd aan een ingangskiem daarvan, en met programmaklemmen voor het aanleggen van een programmawaarde met uitzondering van de minst significante bit daarvan, een detectie-orgaan, dat een teleindpuls genereert 15 bij detectie yan het einde van een teloperatie van de programmeerbare teller, een eerste stuurketen, die het opnieuw starten bestuurt van de teloperatie van de programmeerbare teller na een tijdsverloop sedert een pulsgeneratie van het 20 detectie-orgaan, en een tweede stuurketen, die het opnieuw starten stuurt van de teloperatie van de programmeerbare teller na een tijdsverloop T2 sedert een tweede pulsgeneratie van het detectie-orgaan, 25 waarbij de tijd en de tijd T2 dezelfde tijdsduur hebben, wanneer de minst significante bit het ene logische niveau is, en éên klokpuisperiode verschillen, wanneer de minst significante bit het andere logische niveau is.

De frequentiedeler volgens de uitvinding kan 30 dezelfde funktie uitvoeren als een gebruikelijke programmeerbare frequentiedeler en gebruikt een klokpuls met niet meer dan de helft van de klokpulsfrequentie in vergelijking met een gebruikelijke. Een dergelijke programmeerbare frequentiedeler kan naar keuze alternatieve uitgangssignalen leveren, 35 waarvan de frequentie tweemaal of een half maal de frequentie is van het hoofduitgangssignaal van een geprogrammeerde uitgang.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. In de tekening toont: 80 0 1 0 30 * %.

- 3 - fig. 1 een schakelingsschema van het een teller vormende deel van één uitvoeringsvoorbeeld van een frequentiedeler volgens de uitvinding, fig. 2 een uitvoeringsvoorbeeid van een het 5 stuurketenarrangement vormende deel van de uitvinding, en fig. 3a - 3s golfvornoverzichten van golfvormen aan verschillende delen van de schakelingen getoond in de fig. 1 en 2.

Een schakelingsschema van een programmeerbare 10 frequentiedeler, waarin de uitvinding is belichaamd, is getoond in de fig. 1 en 2. Fig. 1 toont het tellergedeeite van een uitvoering volgens de uitvinding. In fig. 1 is een ingangsklem M voor een klokpuls verbonden met een ingangsklem 100a van een programmeerbare teller 100. De 15 programmeerbare teller 100 is een 11 bits binaire omlaag-teller van een voorinsteltype en bevat 11 T-type flipflops 1, 2 ....11 en 22 NIET-OF poorten 12, 13 .... 33 met twee ingangsklemmen. Alle T-type flipflops 1 tot 11 zijn in serie verbonden en de ingangsklem T van de T-type flip-flop 20 1 aan een voorzijde van de serieverbinding vormt de ingangsklem 100a. Een klem 100b, die hier een voorinstel-klem wordt genoemd, is een klem, waaraan voorinstellingen worden aangelegd aan de programmeerbare teller 100. De klem 100b is verbonden met één of twee klemmen van alle 25 NIET-OF poorten 12 tot 33. A, B, C, D, E, F, G, Η, I, J, K, en L betekenen programmaklemmen voor het ontvangen van programma-ingangssignalen voor de programmeerbare teller 100 en de programmaklemmen A t/m L corresponderen in volgorde met de 12 bits van de 12 bits binaire code. De programma-30 klemmen A en L corresponderen resp. met de minst significante bit (LSB) en de meest significante bit (MSB) van de binaire code. Zoals getoond in fig. 1 zijn de programmaklemmen B tot L en dus met uitzondering van A, verbonden met ëên van de ingangsklemmen van de NIET-OF poorten 23 35 tot 33 resp. De uitgangsklemmen van de NIET-OF poorten 23 tot 33 zijn resp. verbonden aan de ander van de ingangsklemmen van de NIET-OF poorten 12 tot 22 en met de terugstel-kiemmen R van de T-type flipflops 1 tot 11. Alle uitgangsklemmen Q van de T-type flipflops 1 tot 11 zijn verbonden 40 met ingangsklemmen van een OF-poort 34 teneinde een einde flnn1 o 30 - 4 - te detecteren van het tellen van de programmeerbare teller 100.

Fig. 2 toont een stuurschakeiingsarrangement volgens deze uitvoeringsvorm van de uitvinding. Deze bestaat 5 in hoofdzaak uit een eerste stuurketen 101 en een tweede stuurketen 102. De eerste stuurketen 101 heeft twee RS-type flipflops (hierna aan te duiden ais RS-FF) 60 en 61 en twee NIET-EN poorten 37 en 40. De RS-FF 60 bestaat uit twee NIET-EN poorten 35 en 36, en een ingangsklem van de 10 NIET-EN poort 35 (S ingangsklem) is verbonden met de uitgang van de OF-poort 34 (fig. 1) via een kiem Y. Het uitgangssignaal Q van de RS-FF 60 en klokpulsen, geïnverteerd door een invertor 57, worden toegevoerd aan een NIET-EN poort 37. Het uitgangssignaal van de NIET-EN poort 37 wordt 15 toegevoerd naar de RS-FF 61, die bestaat uit twee NIET-EN poorten 38 en 39, als een S ingangssignaal. Het uitgangssignaal Q van de RS-FF 61 en het uitgangssignaal O van de RS-FF 60 worden toegevoerd naar de NIET-EN poort 40.

De tweede stuurketen 102 heeft drie RS-FF's 20 62, 63, en 64, die bestaan uit NIET-EN poorten 42 en 43, 45 en 46, en 48 en 49, zeven NIET-EN poorten 41, 44, 47, 50, 51, 52 en 53, een EN-poort 54 en een invertor 55.

Het uitgangssignaal Q van de RS-FF 61 en een uitgangssignaal van de OF poort 34 (geïnverteerd door een invertor 56) 25 worden toegevoerd naar de NIET-EN poort 41. De uitgangssignalen van de RS-FF's 62, 63 en 64 worden toegevoerd naar de NIET-EN poorten 44, 47 en 50 resp. De klokpulsen worden geïnverteerd door de invertor 57 en toegevoerd naar de NIET-EN poorten 44 en 50, en de klokpulsen worden 30 ongeïnverteerd toegevoerd naar de NIET-EN poort 47. Een uitgangssignaal Q van de RS-FF 62 en een uitgangssignaal van de NIET-EN poort 40 van de eerste stuurketen 101 worden toegevoerd naar een EN poort 58, terwijl een uitgangssignaal van de EN poort 58 wordt toegevoerd naar de voorinstelklem 35 100b via een klem X. De programmaklem A wordt toegevoerd naar een ingangsklem van een invertor 55 en de NIET-EN poort 53 .Het uitgangssignaal van de invertor 55 wordt toegevoerd naar de NIET-EN poorten 52 en 51. Een klem N is aanwezig voor het veranderen van de frequentie van een 40 uitgangssignaal, en is verbonden met één. van de uitgangs- 80 0 1 0 30 - 5 - * klemmen van de NIET-EN poorten 52 en 53. Het uitgangssignaal Q van de RS-FF 62 en het uitgangssignaal Q van de RS-FF 63 worden toegevoerd naar de NIET-EN poort 52. Het uitgangssignaal Q van de RS-FF 63 en het uitgangssignaal 5 Q van de RS-FF 64 worden toegevoerd naar de NIET-EN poort 53. Het uitgangssignaal Q van de RS-FF 63 wordt tevens toegevoerd naar de NIET-EN poort 51 en naar een R ingangs-klem van de RS-FF 64, waarbij de R ingangsklem êén van de ingangskiemmen is van de NIET-EN poort 49. De uitgangs-10 signalen van de NIET-EN poorten 51 en 50 worden toegevoerd naar de EN poort 54, waarvan het uitgangssignaal wordt toegevoerd naar de R ingangskiemmen van de RF-FF's 61, 62 en 63. De uitgangssignalen van de NIET-EN poorten 40, 52 en 53 worden toegevoerd naar de EN-poort 59. Een uit-15 gangsklem van de EN-poort 59 is verbonden met een uitgangs-klem P van de programmeerbare frequentiedeler.

De wijze van de werken zal nu worden uiteengezet aan de hand van het golfvormschema van fig. 3.

In fig. 3 toont fig. 3a een golfvorm van de minst 20 significante bit (LSB) aangelegd aan de ingangsklem A, en toont fig. 3c een golfvorm van het uitgangssignaal van de OF poort 34. Dit uitgangssignaal, is getoond als een reeks negatief gaande pulsen van verwaarloosbare breedte.

De fig. 3d, 3e en 3f tonen resp. golfvormen van de uitgangs-25 niveau's van de NIET-EN poorten 35, 37 en 38 van de eerste stuurketen 101. De fig. 3g, 3h, 3i, 3j, 3k, 31, 3m, en 3n tonen resp. golfvormen van de uitgangsniveau's van de NIET-EN poorten 41, 42, 44, 45, 47, 48, 50 en 51 van de tweede stuurketen 102. Fig. 3o toont de uitgangs-30 niveau's van de NIET-EN poort 40. De fig. 3p en 3q tonen de uitgangsniveau's. van de NIET-EN poorten 52 en 52 resp.

De fig. 3r en 3s tenslotte tonen de uitgangsniveau's van resp. de EN poorten 58 en 59.

In de thans volgende uiteenzetting betekent een 35 logisch niveau 1 een hoog logisch niveau en een logisch niveau 0 een laag logisch niveau.

Het is evenwel ook mogelijk om zonder daarbij buiten de uitvinding te treden, dat de logische niveau's 1 en 0 resp. lage en hoge logische niveau's zijn.

40 Voordat geldt t=tlf zijn de RS-FF's 6Q, 61, 62 800 1 0 30 - 6 - en 63 in hun terugsteitoestand, gebaseerd op een uitgangssignaal van de EN poort 54, en de uitgangssignalen Q van de RS-FF's 60, 61, 62 en 63, dat wil zeggen de uitgangssignalen van de NIET-EN poorten 35, 38, 42 en 45 zijn in 5 de nultoestand. De RS-FF 64 is in terugsteitoestand, gebaseerd op een uitgangssignaal van de RS-FF 63 en een uitgangssignaal Q van de RS-FF 64. Dit betekent, dat het uitgangssignaal van de NIET-EN poort 48 eveneens in de nultoestand is.

10 Op hetzelfde moment zijn de geïnverteerde uitgangs signalen Q van deze RS-FF’s 60 tot 64 in de 1-toestand, en zijn aiie NIET-EN poorten 37, 40, 41, 44, 47, 50, 51, 52, en 53 eveneens in de 1-toestand, aangezien ten minste êén van deze resp. NIET-EN poort ingangskiemmen tot nul 15 zijn gebracht door de RS-FF's 60 tot 64. Signalen met’ohet niveau 1 worden toegevoerd naar alle resp. ingangskiemmen van de NIET-EN poorten 54, 58 en 59, waardoor deze alle in de 1-toestand worden gebracht. Aangezien het 1-signaai van de NIET-EN poort 58 is toegevoerd naar alle NIET-OF 20 poorten 12 tot 33 van de programmeerbare teller 100, zijn deze NIET-OF poorten nul, en dienovereenkomstig worden nuisignalen. van deze NIET-OF poorten toegevoerd naar de S en R ingangskiemmen van de T-type flipflops 1 tot 11. Zodoende telt de programmeerbare teller 100 de klokpulsen 25 aangelegd aan de ingangskiem M.

Op het tijdstip t=t1, wanneer alle uitgangssignalen van de T-type flipflops 1 tot 11 nul zijn, de telwaarde is nl. nul door het decimale stelsel, worden deze nuisignalen toegevoerd naar de OF poort 34 en daardoor verandert het 30 uitgangsniveau van de OF poort 34 van de een-in de nultoestand, zoals eerder aangegeven. Aangezien het uitgangssignaal van de OF poort 34 wordt toegevoerd naar de S klem van de RS-FF 66 via de klem Y, geraakt de RS-FF 60 in zijn insteltoestand. Dat betekent, dat het uitgangsniveau 35 van de NIET-EN poort 35 verandert van nui naar een, en daardoor de uitgangsniveau's van de NIET-EN poorten 36 en 40 van een naar nul, zoals getoond in de fig. 3d en 3o.

Wanneer de NIET-EN poort 40 nul is, worden de EN poorten 38 en 59 nul, zoals getoond in de fig. 3r en 3s. Aangezien 40 het uitgangssignaal van de EN poort 58 wordt toegevoerd 80 0 1 0 30 - 7 - naar de NIET-OF poorten 12 tot 33 via de kiem X, wordt een programma-waarde, aangelegd aan de programmaklemmen B, C, D, .... L, toegezonden naar de T-type flipflops 1 tot 11 via de NIET-OF poorten 12 tot 33.

5 In het geval bijv., waarbij een programmawaarde van 2000 in het decimale stelsel, d.w.z. 011111010000 in het binaire stelsel, wordt aangelegd aan de programmaklemmen, corresponderen de waardes aan (d.w.z. de toestanden van) de programmaklemmen L, K, J .... C, 5 en A resp. met de 10 "'bovengegeven binaire code. Wanneer dergelijke programmawaardes van de programmaklemmen B tot L uitgezonderd A worden aangelegd aan resp. de NIET-OF poorten 23 tot 33, worden de uitgangsniveau1s van de NIET-OF poorten 23, 24, 25, 27, en 33 èen, terwijl de uitgangsniveau1s van de NIET-OF poorten 15 26, 28, 29, 30, 31 en 32 nul blijven. Met andere woorden, de uitgangsniveau1s van de NIET-OF poorten 23 tot 33 corresponderen met de equivalente binaire code van de gekozen programmawaarde. De uitgangsniveau1s van de NIET-OF poorten 15, 17, 18, 19, 20 en 21 worden 1 in reactie op de uitgangs-20 signalen van de NIET-OF poorten 26, 28, 29, 30, 31 en 32.

Dienovereenkomstig worden de uitgangsniveau1s van de T-type flipflops 4, 5, 7, 8, 9 en 10, waarvan de S ingangskiemmen een 1-niveausignaal ontvangen, 1, en de uitgangsniveau1s van de T-type flipflops 1, 2, 3, 5, en 11, 25r-waarvan de R ingangskiemmen het 1-niveausignaai krijgen, blijven nul. Bij dergelijke operaties wordt een getal, dat bijv. 1000 is in het decimale stelsel vooringesteid aan de programmeerbare teller 100 als beginwaarde.

Aangezien sommige uitgangsniveau1s van de T-type 30 flipflops van de programmeerbare teller 100 1 worden, gaat het uitgangssignaal van de OF poorten 34 terug naar 1, zoals getoond in fig. 3c. Er is evenwel geen effect van de niveauverandering van de OF-poort 34 op de eerste stuurketen 101, ten gevolge van het terugstellen, aangezien de RS-FF 60 35 reeds is teruggesteld, en er is eveneens geen effect op de tweede stuurketen 102, aangezien de NIET-EN poort 41 het nulniveausignaal toegevoerd gekregen heeft van de NIET-EN poort 38.

Op een tijd na t^, gelijk aan een halve klokpuls-40 tijdperio.de, verandert het uitgangsniveau van de invertor 57 800 1 0 30 - 8 - van nul naar 1, en vervolgens worden beide van de ingangssignalen van de NIET-EN poort 37 1, waardoor de NIET-EN poort 37 van 1 naar nul overgaat. Het uitgangssignaal van de NIET-EN poort 37 wordt toegevoerd naar de ingangskïem 5 S van de RS-FF 61, en daardoor geraakt de RS-FF 61 in zijn insteitoestand, hetgeen betekent, dat het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 38 verandert van nul naar 1, zoals getoond in fig. 3f. Op deze tijd vernadert het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 39 van 1 naar nul, en daardoor 10 gaat het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 40 terug naar 1, zoals getoond in fig. 3o. Daardoor wordt de programmeerbare teller 100 vrijgemaakt van de voorinsteltoestand, en begint deze de klokpulsen terug te teilen van de vooringestelde waarde 1000 in het decimale stelsel.

15 Daarbij verandert het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 59 weer naar 1, zoals getoond in fig. 3s.

Op het tijdstip t3^, wanneer de duizendste klok-puls is aangelegd aan de klokpulsingangskïem M, worden alle uitgangsniveau's van de programmeerbare teller 100 20 nul, en daardoor gaat de uitgang van de OF poort 34 over naar nul. De toestand van de RS-FF 60 verandert evenwel niet, aangezien deze in de insteitoestand is geweest. Op dit tijdstip wordt het uitgangssignaal van de OF poort 34 geïnverteerd door de invertor 56, en toegevoerd naar de 25 NIET-EN poort 41, waardoor het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 41. verandert van 1 naar nul. Het uitgangssignaal van de NIET-EN poort 41 wordt toegevoerd naar de ingangskïem S van de RS-FF 62, en daardoor komt de RS-FF 62 in zijn insteitoestand. Dat betekent, dat het uitgangsniveau van 30 de NIET-EN poort 42 verandert van nul naar 1, zoals getoond in fig. 3h. Bij deze verandering verandert het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 43 van 1 naar nul.

Op dat tijdstip wordt, als een signaal nul wordt aangelegd aan de programmaklem A (de minst significante 35 bitklem), een 1-niveausignaal gegeven aan de NIET-EN poort 52 via de invertor 55. Stel nu, dat dit 1-niveausignaal is aangelegd aan de klem N, dan worden alle ingangssignaal-niveau's van de NIET-EN poort 52 1, wegens de niveau-verandering van de NIET-EN poort 42 in 1. Daardoor verandert 40 het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 52 van 1 naar nul, 80 0 1 0 30 - 9 - terwijl tegelijk het uitgangsniveau van de EN poort 59 eveneens verandert van 1 naar nul, zoals getoond in fig. 3s.

Op dit tijdstip wordt het uitgangsniveau van de EN poort 58 nul door de verandering van de NIET-EN poort 5 43, en de programmeerbare teller 100 wordt wederom teruggesteld tot een programmawaarde 1000 in het decimale stelsel. Onmiddeliijk daarna gaat het uitgangsniveau van de OF poort 34 terug naar 1, en bijgevolg gaat het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 41 eveneens terug naar 10 1, zoals getoond in de fig. 3c en 3g.

Op een tijd na t2, gelijk aan een halve klokpuls-periode, verandert het uitgangsniveau van de invertor 57 van nul naar 1, en het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 44 verandert van 1 naar nul, aangezien het uitgangs-15 niveau van de NIET-EN poort 42 op dit moment 1 is. Het uitgangssignaal van de NIET-EN poort 44 wordt toegevoerd naar de ingangskiem S van de RS-FF 63, en daardoor komt deze RS-FF in zijn insteltoestand. Dat betekent, dat het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 45 verandert van nul 20 naar 1, zoals getoond in fig. 3j. Met deze verandering verandert het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 46 van 1 naar nul.

Het uitgangssignaal, van de NIET-EN poort 45 wordt toegevoerd naar êên van de ingangsklemmen van de NIET-EN 25 poort 51, en een 1-niveausignaal van de invertor 55 wordt toegevoerd naar de andere ingangskiem van de NIET-EN poort 51, aangezien de programmakiem A op nulniveau is. Daardoor verandert de NIET-EN poort 51 tot nul, en de EN poort 54 verandert eveneens van 1 naar nul.

30 Door de niveauverandering van de EN-poort 54 veranderen de RS-FF's 60 tot 63 tot hun terugsteltoestanden.

D.w.z., de uitgangssignalen van de NIET-EN poorten 36, 39, 43 en 46 worden alle 1, en bijgevolg worden die van de NIET-EN poorten 35, 38, 42 en 45 nui.

35 Door deze operatie worden de uitgangsniveau's van de NIET-EN poorten 37 en 44 1, en de uitgangsniveau's van alie poorten gaan terug naar de niveau's van voor het tijdstip t=t1·

Op dit moment wordt, aangezien het uitgangsniveau 40 van de EN poort 58 eveneens teruggaat naar 1, de programmeer- 80 0 1 0 30 bare teller 100 vrijgegeven van de voorinsteltoestand, en begint zij opnieuw de klokpuisen terug te tellen vanaf de vooringestelde waarde 1000 in de decimale eenheden.

Op het tijdstip t^^, wanneer de programmeerbare 5 teller 100 het terugtellen van 1000 klokpuisen heeft voltooid en het uitgangsniveau van de OF poort 34 nul wordt, werken de NIET-EN poorten 35 tot 40 en de EN poort 58 op dezelfde wijze als op het tijdstip t=t^ (zoals getoond in fig. 3), en de programmeerbare teller 100 is voor-10 ingesteld en begint dan opnieuw terug te tellen.

Op het tijdstip t=t^, wanneer het omlaag tellen van duizend pulsen door de programmeerbare teller 100 is voltooid en het uitgangsniveau van de OF poort 34 nul wordt, werken de NIET-EN poorten 41 tot 46, 51 en 52, 15 de EN poort 54 van de tweede stuurketen 102, en verder de NIET-EN poorten 35 tot 39 van de eerste stuurketen 101, en de EN poorten 58 en 59 op dezelfde wijze als op het tijdstip t=t2/ zoals getoond in fig. 3. Dat betekent, dat in de programmeerbare teller 100 de programmawaarde 20 duizend in decimaal stelsel is vooringesteld in de teller, en dat de teller opnieuw begint terug te teilen.

Zolang de programmawaarde, aangelegd aan de programmaklemmen A tot L, niet verandert, worden dezelfde operaties ais boven beschreven herhaald.

25 In het geval, waarin de programmawaarde wordt veranderd in 2001 in decimaal stelsel, d.w.z. 011111010001 in het binaire stelsel, na de tijd t=tj, verandert alleen het signaalniveau, aangelegd aan de programmakiem A van de minst significante bit, van nul naar 1. De aanwezige waarde 30 duizend van de programmeerbare teller 100 verandert evenwel niet, aangezien de ingangssignalen, aangelegd aan de ingangskieramen B tot L, constant zijn.

Bij deze toestand, waar het uitgangsniveau van de OF poort 34 verandett van 1 naar nul aan het eind van het 35 laagtellen, werken de eerste stuurketen 101 en de EN poorten 58 en 59 op dezelfde wijze als op het tijdstip t=t^ of t^, aangezien de niveauverandering van de programmakiem A geen enkele invloed heeft op de eerste stuurketen 101.

In de programmeerbare teller 100 is de waarde 1000 voor-40 ingesteld in decimaaleenheden en de teller begint opnieuw 800 1 0 30 - 11 - ; terug te teilen.

Op het tijdstip t=tg, wanneer het terugtelien van eenduizend pulsen door de programmeerbare teller 100 is voltooid en het uitgangsniveau van de OF poort 34 5 nul wordt, verandert het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 41 tot nul,zoals getoond in fig. 3g, en daardoor verandert het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 43 tot nul. De RS-FF 62 geraakt in zijn insteitoestand. Verder verandert het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 58 10 tot nul, zoals getoond in fig. 3r. Het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 52 blijft evenwel in de 1-toestand en verandert niet, aangezien het uitgangsniveau van de invertor 55 nul is, wegens het 1-niveausignaal van de programmaklem A, zoals aangegeven door een stippellijn 15 in fig. 3p.

Wanneer het uitgangsniveau van de EN poort 58 nul wordt, is de waarde duizend (decimaal stelsel) vooringesteld in de programmeerbare teller 100, en daardoor gaat het uitgangsniveau van de OF poort 34 en de NIET-EN 20 poort 41 terug naar 1.

Op een tijd van een halve kiokpuisperiode na de tijd tg gaat het uitgangsniveau van de invertor 57 over van nul naar 1, en het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 44 gaat over van 1 naar nul, aangezien het uitgangs-25 niveau van de NIET-EN poort 42 op dit moment 1 is. Het uitgangssignaal van de NIET-EN poort 42 wordt toegevoerd naar de ingangsklem S van de RS-FF 63, en deze RS-FF 63 komt in insteitoestand. Door de niveauverandering van de NIET-EN poort 45 worden de ingangssignalen van alle 30 ingangsklemmen van de NIET-EN poort 53 1, en het uitgangs niveau daarvan verandert van 1 naar nul, en vervolgens verandert het uitgangsniveau van de EN poort 59 van 1 naar nul.

Nadat een volgende halve kiokpuisperiode is 35 gepasseerd, verandert het niveau van de NIET-EN poort 47 van 1 naar nul, en de RS-FF 64 verkeert in zijn insteitoestand. Dat betekent, dat het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 48 verandert van nul naar 1, zoals getoond in fig. 3L. Met deze verandering verandert het uitgangs-40 niveau van de NIET-EN Doort 49 van 1 naar nul. Door de 800 1 0 30 - 12 - niveauverandering van de NIET-EN poort 49 gaan de uitgangsniveau's van zowel de NIET-EN poort 53 als de EN poort 59 terug naar 1, zoals getoond in de fig. 3q en 3s.

5 Nadat een verdere halve klokpuisperiode is gepasseerd, d.w.z. nadat anderhalf maai de klokpuisperiode is gepasseerd sinds het tijdstip tg, en het uitgangsniveau van de invertor 57 1 wordt, verandert het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 50 van 1 naar nul, en 10 daardoor dat van de EN poort 54 van 1 naar nul. De RS-FF's 60 tot 63 worden teruggesteld door de uitgangssignalen van de EN poort 54, hetgeen betekent, dat de uitgangsniveau' s van de NIET-EN poorten 36, 39, 43 en 46 veranderen tot 1, en daardoor die van de NIET-EN poorten 35, 38, 42 15 en 45 van 1 naar nul.

Verder geraakt de RS-FF 64 in zijn insteitoestand door de verandering van het niveau van de NIET-EN poort 45, d.w.z. het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 49 gaat terug naar 1, en daardoor dat van de NIET-EN poort 48 20 naar nul, zoals getoond in fig. 3L. Daardoor gaat het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 50 terug naar 1, en dat van de EN poort 54 eveneens terug naar 1. Eik van de RS-FF's 60 - 64 heeft zijn reversie op dit tijdstip reeds voltooid. Daardoor zijn de uitgangsniveau's van de NIET-25 EN poorten 37, 40, 41, 47, 51, 52, en 53, EN-POORTEN 58 en 59 1.

Het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 43 is in de nultoestand vanaf het tijdstip t=tg tot een tijd, welke anderhalve klokpuisperiode later ligt, en daardoor 30 is het uitgangsniveau van de EN poort 58 eveneens in de nultoestand gedurende deze tijdsperiode. De programmeerbare teller 100 stopt het teilen bij voorinsteitoestand gedurende deze tijdsperiode.

Aan het eind van de tijdsduur van anderhalf maal 35 de klokpuisperiode vanaf het tijdstip tg wordt de programmeerbare teller 105 gegeven van de voorinsteitoestand, en start deze opnieuw met het terugteilen van de vooringestelde duizend (decimaal stelsel) klokpulsen.

Op het tijdstip t=t^, wanneer de programmeerbare 40 teller 100 het terugteilen van duizend klokpulsen heeft 800 1 0 30 - 13 - voltooid en het uitgangsniveau van de OF poort 34 nul wordt, werken de eerste stuurketen 101 en de EN poorten 58 en 59 op dezelfde wijze als ten tijde t=t^ en bijgevolg wordt in de programmeerbare teller 100 de waarde duizend 5 (decimaal) vooringesteld, teneinde het terugtellen opnieuw te laten beginnen.

Na deze tijd herhaald de programmeerbare frequentie-deler volgens de uitvinding de operaties van de periode van tg tot t^.

10 In het golfvormschema van fig. 3 bedraagt het aantal klokpuisen vanaf t^-j^ tot t=t2, vanaf t=t2 tot t=t2, vanaf t=tg tot t=t^, vanaf t=t^ tot t=tg, en vanaf t=tg tot t=tg, duizend, en dat van t=tg tot t=t^ duizendeneen.

De programmeerbare frequentiedeler, getoond in 15 de fig. 1 en 2 omvat de programmeerbare teller 100, waaraan de programmawaarde uitgezonderd de LSB wordt aangelegd via de programmaklemmen B, C, .... L daarvan, de detectie-poort (OF poort) 34, welke een teleindpuis genereert na het einde van een teloperatie van de programmeerbare teller, 20 de eerste stuurketen 101, welke het opnieuw starten stuurt van de teloperatie van de programmeerbare teller 100 na een tijdsverloop T1 na de generatie van een eerste getelde puls van de OF poort 34, en de tweede stuurketen 102, welke het opnieuw starten van de teloperatie van de 25 programmeerbare teller 100 stuurt na het tijdsverloop T2 vanaf de generatie van een tweede teleindpuis van de OF poort 34, terwijl de tweede stuurketen de tijd zodanig bestuurt, dat de T2 tijd dezelfde duur heeft als de tijd, wanneer LSB nul is, en de T1 tijd en de T2 een verschil 30 van één klokpülsperiode hebben, wanneer LSB 1 is.

Dienovereenkomstig wordt het aantal klokpuisen dat optreedt in de tijd vanaf een generatie van de gedeelde uitgangspuls door de eerste stuurketen 101 via de EN poort 59 tot de generatie van de volgende gedeelde uitgangspuls 35 gelijk aan de programmawaarde. Op dat tijdstip wordt de tweede gedeelde uitgangspuls verkregen van de tweede stuurketen 102 in het midden van de gedeelde uitgangs-pulsen van de eerste stuurketen 101, waardoor de frequentie van het uitgangssignaal gemakkelijk kan veranderen tot 40 tweemaal zo hoog of een half maal zo hoog als de frequentie enn10 30 - 14 - van het uitgangssignaal. In de uitvoering van de fig. 1 en 2 kan bijv., wanneer de gedeelde uitgangsfrequentie voor het geval de kiem N nul, als referentie worden genomen, een uitgangsfrequentie van tweemaal zo hoog ais die van 5 de referentiefrequentie worden verkregen door het veranderen van de klem N tot 1. Wanneer de gedeelde uitgangsfrequentie voor het geval de kiem N 1 is, wordt genomen als referentie, wordt een uitgangsfrequentie van een half maal zo hoog ais de referentiefrequentie verkregen door het veranderen 10 van de klem N tot nul.

Hierbij wordt, wanneer de LSB in één niveau is, de NIET-EN poort 53 van de tweede stuurketen 102 gebruikt om de voorflank van de tweede gedeelde uitgangspuls een halve klokperiode te vertragen ten opzichte van de voor-15 flank van de tweede gedeelde uitgangspuls in het geval LSB in nultoestand is.

D.w.z., het uitgangssignaal van de NIET-EN poort 40, welke een eerste gedeelde uitgangspuls genereert, verandert op het tijdstip t=t1, tg, tg en tj, zoals getoond 20 in fig. 3o. Het uitgangsniveau van de NIET-EN poort 53 genereert evenwel een tweede gedeelde uitgangspuls, en verandert van 1 naar nul op een tijd, wanneer een halve klokperiode heeft gepasseerd sinds t=tg in het geval, waarin LSB 1 is, zoals getoond in fig. 3q.

25 'Aangezien het aantal kiokpulsen in de periode van t=tg tot tweeduizendeneen is, wanneer de programma- waarde 2001 bedraagt, heeft de periode Τβ1 van de gedeelde puls, getoond in fig. 3s een constante duur equivalent aan 1000,5 maal zolang als die van de klokpulsperiode.

30 In het geval dat LSB nul is, heeft de periode TD0 van 9e<^eei^e puls een duur equivalent aan 1000 maal de klokpulsperiode. Wanneer de programmawaarde 2002 bedraagt, heeft de periode van de gedeelde puls een duur equivalent aan 1001 maal zo lang als de klokpuls, en wanneer 35 de programmawaarde 2003 is, heeft de periode van de gedeelde puls een duur equivalent aan 1001,5 maal de klokpulsperiode.

In de programmeerbare frequentiedeler volgens de uitvinding kan de periode van de gedeelde waarde worden gevarieerd door een eenheidsinterval van een halve klokpuls-40 periode. Daardoor is, wanneer bijv. de nominale frequentie 800 1 0 30 - 15 - * van de gedeelde uitgangspulsen 2000 Hz is, en het vereist is om de gedeelde uitgangspuls de veranderen met de eenheid van 1 Hz, zoals eerder opgemerkt in de beschrij-vingsinleiding, een signaal met een frequentie van slechts 5 2 MHz voldoende als klokpuls, en het is mogelijk om het beoogde doel te realiseren door een klokpuls een de frequentie van de helft van de klokpuls bij een gebruikelijke inrichting.

Als gevolg kan het energieverbruik worden gere-10 duceerd en verder kan de operationeel mogeiijke grens- frequentie worden verhoogd tot tweemaal die bij een gebruikelijke inrichting.

De operationele grensfrequentie van de synchroon-telier, welke de momentele hoge snelheid TTL (transistor-15 transistor logic) gebruikt, is ongeveer 30 MHz, en bijgevolg is de nominale uitgangsfrequentie van de gedeelde puls van de programmeerbare teller, die een nominaal gedeelde waarde van 2000 heeft volgens de bekende techniek, zo laag als 15 KHz. Volgens de uitvinding kan echter een 20 veel hogere nominale frequentie van 30 KHz worden bereikt.

In de uitvoeringsvorm, beschreven in de fig. 1 en 2, zijn de programmeerbare teller en de eerste en tweede stuurketens zodanig uitgevoerd, dat zij in positieve logica werken, maar het zal duidelijk zijn, dat zij ook 25 zodanig kunnen worden geconstrueerd, dat zij in negatieve logica werken (in het laatste geval dienen de logische niveau's 1 en nul van de programmawaarde te worden omgekeerd). Verder is het niet per sê nodig, dat een omlaagteiler van het voorinsteltype wordt gebruikt, maar kan ook een omhoog-30 teller van het terugsteltype worden gebruikt ais programmeerbare teller.

In de bovenbeschreven uitvoeringsvorm is verder de eerste stuurketen zodanig uitgevoerd, dat de voor-insteipuls wordt gegenereert, welke een tijdsduur heeft 35 equivalent aan die van de halve klokpulsperiode, terwijl de tweede stuurketen zodanig is uitgevoerd, dat deze de voorinstelpuls T2 genereert, die een tijdsduur heeft equivalent aan een halve klokpulsperiode, wanneer LSB nul is, terwijl de voorgestelde puls een tijdsduur equivalent 40- aan anderhalf maal de klokpulsperiode bezit, wanneer LSB

80 0 1 0 30 - 16 - 1 is. In het geval, dat de operatiefrequentie van de programmeerbare teller laag is, en de responsie ervan langzaam, kan evenwel de breedte van de voorinstelpuls . worden verbreed met een halve klokpulsperiode.

5 In de eerste en tweede stuurketens, getoond in de fig. 1 en 2, kan de breedte van de voorinstelpuls worden verbreed met een halve klokpulsperiode door toevoeging van een set, bestaande uit een RS-FF met twee NIET-EN poorten en één NIET-EN poort als voortrap ervan. In het 10 geval, dat de breedte van de voorinstelpuls wordt verbreed, is het vanzelfsprekend nodig om de keten zodanig te construeren, dat het verschil tussen de voorinstelpulsbreedte T^ van de eerste stuurketen en de voorinstelpulsbreedte T2 van de tweede stuurketen een oneven klokpulsaantal is.

15 De programmeerbare frequentiedeler volgens de uitvinding omvat, zoals boven genoemd, de programmeerbare teller, waaraan de programmawaarde uitgezonderd de LSB wordt aangelegd, de eerste stuurketen, die de eerste teloperatie van de programmeerbare teller stuurt, en de 20 tweede stuurketen, die de tweede teloperatie van de programmeerbare teller stuurt, teneinde de pauzeperiode van de programmeerbare teller met één klokpulsperiode te verhogen door middel van de tweede stuurketen, wanneer LSB 1 is. Door een dergelijke constructie kan de gewenste 25 uitgangsfrequentie worden verkregen door gebruik te maken van een klokpulsfrequentie van slechts de helft van die, nodig bij een gebruikelijke inrichting. Verder kan de uitgangsfrequentie gemakkelijk worden veranderd tot de helft of tweemaal die van de referentie-uitgangsfrequentie.

- conclusies - 80 0 1 0 30

Claims (6)

1. Programmeerbare frequentiedeler, gekenmerkt door: een programmeerbare teller, die klokpulsen telt, aangelegd aan een ingangsklem daarvan, en die programma-5 klemmen heeft voor het aanleggen van een programmawaarde uitgezonderd de minst significante bit daarvan, een detectie-orgaan, dat een tel-eindepuls genereert bij detectie van het einde van een teloperatie van de programmeerbare teller, 10 een eerste stuurketen, die het opnieuw starten stuurt van de teloperatie van de programmeerbare teller na een tijdsverloop vanaf een eerste pulsgeneratie van het detectie-orgaan, en een tweede stuurketen, die het opnieuw starten 15 van de teloperatie van de programmeerbare teller stuurt na een tijdsverloop T2 vanaf een tweede pulsgeneratie van het detectie-orgaan, waarbij de tijd en de tijd T2 dezelfde tijdsduur hebben, wanneer de minst significante bit het ene 20 logische niveau heeft, en met één kiokpulsperiode verschillen, wanneer de minst significante bit het andere logische niveau is.

2. Frequentiedeler volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de eerste stuurketen en de tweede 25 stuurketen eerste en tweede frequentiedeleruitgangspulsen genereren, en dat, wanneer de minst significante bit het genoemde andere logische niveau is, de voorflank van de tweede gedeelde uitgangspuls over een halve pulsperiode wordt verschoven ten opzichte van de positie van de 30 voorflank van de tweede gedeelde uitgangspuls, wanneer de minst significante bit het genoemde ene logische niveau is.

3. Frequentiedeler volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat de programmeerbare teller een 35 omlaagteller bevat van een voorinsteltype, dat de eerste 80 0 1 0 30 - 18 - stuurketen en eerste voorinsteipuis genereert met de genoemde T1 tijdsperiode/ dat de tweede stuurketen een tweede voorinsteipuis genereert met de genoemde T2 tijdsperiode/ en dat de tijdsperiode en de tijdsperiode 5 één klokpulsperiode verschillen.

4. Frequentiedeler volgens, één der voorgaande conclusies/ met het kenmerk, dat de programmeerbare teller flipflops bevat, waarvan het aantai-één minder is dan het aantal van een programmabit.

5. Programmeerbare frequentiedeler volgens ëën der voorgaande conclusies/ met het kenmerk, dat de eerste stuurketen omvat: een eerste flipflop, die wordt ingesteld door tel-eindepuls van het detectie-orgaan, 15 een tweede flipflop, die wordt ingesteld door een NIET-EN signaal, voortgebracht door de kiokpuls en één van de uitgangssignalen van de eerste flipflop, en een eerste NIET-EN poort, die een NIET-EN signaal produceert, voortgebracht één van de uitgangssignalen 20 van de eerste en tweede flipflops.

6. Programmeerbare frequentiedeler volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede stuurketen omvat: een derde flipflop, die wordt ingesteld door 25 een NIET-EN signaal, voortgebracht door één van de uitgangssignalen van de tweede flipflop en de tel-eindepuls van het detectie-orgaan, een vierde flipflop, die wordt ingesteid door een NIET-EN signaal, voortgebracht door één van de uitgangs-30 signalen van de derde flipflop en de kiokpuls, een vijfde flipflop, die wordt ingesteid door een NIET-EN signaal, voortgebracht door ëën van de uitgangssignalen van de vierde flipflop en de kiokpuls, een tweede NIET-EN poort, die een NIET-EN signaal 35 produceert, voortgebracht door ëën van de uitgangssignalen van de derde flipflop, één van de uitgangssignalen van de vierde flipflop en een geïnverteerd logisch niveausignaal 800 1 0 30 . - 19 - van de minst significante bit, en een derde NIET-EN poort, die een NXET-EN signaal produceert, voortgebracht door één van de uitgangssignalen van de vierde flipflop, één van de uitgangssignalen van 5 de vijfde flipflop, en het logische niveausignaal van de minst significante bit. 80 0 1 0 30