SU1234957A1 - Цифровой селектор временного положени импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике. Может быть использовано в устройствах дискретной авто.матики и цифровой вычислительной техники д.л  разделени  сигналов двух частот при изменении опорной частоты на входе. Цель изобретени  - повышение надежности работы - достигаетс  исключением потерь информации при перестройке на новую входную частоту и обеспе- чение.м возможности настройки при наличии только одной опорной частоты. В цифровой селектор вновь введены дешифраторы 5 и 11, формирователи 6 переднего и 7 заднего фронта импульса, логические элементы (ЛЭ) НЕ 8 и 13, ЛЭ И 14, счетчик 15, управл емый делитель частоты 17 и генератор импульсов 18. Кроме того, селектор содержит входную I и выходные 19 и 20 шины, ЛЭ И 2, 3, 9 и 12. счетчик 4 и 10, триггер 16.1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л to со 4 ОС сд

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано ii устройствах дискретной автоматики и цифровой вычислительной техники дл  разделени  сигналов двух частот при изменении опорной частоты на входе.

Целью изобретени   вл етс  повьииение надежности работы селектора путем исключени  потерь информации при перестройке на новую входную частоту за счет обеспе- чени  возможности настройки при наличии только одной опорной частоты.

На фиг.1 представлена структурна  схема предлагаемого селектора; на фиг.2 - временные диаграммы на выходах элементов устройства.

Цифровой селектор временного положени  импульсов содержит входную шину 1, нервый и второй элементы И 2 и 3, первый счетчик 4, первый дешифратор 5, формирователи 6 и 7 переднего и заднего фрон- тов, первый элемент НЕ 8, третий элемент И 9, второй счетчик 10, второй дешифратор 11, четвертый элемент И 12, второй элемент НЕ 13, п тый элемент И 4, третий счетчик 15, триггер 16, управл емый делитель 17 частоты, генератор 18 импульсов, первую и вторую выходные шины 19 и 20.

Входна  шина 1 соединена с первыми входами элементов И 2 и 3 и со счетны.м входом счетчика 4, выходы которого соединены с входами дешифратора 5, выход которого соединен с входами формирователей 6 и 7 переднего и заднего фронтон, а через элемент НЕ 8 и элемент И 9 - со счетным входом счетчика 10, вход сброса которого соединен с выход,ом формировател  7 заднего фронта, а выход - с первым входом элемента И 12, а через инвертор НЕ 13 и эле.мент И 14 - со счетным входом счетчика 15, вход сброса которого соединен с выходом элемента И 12 и входом установки нул  триггера 16, а выход - с входом управл емого делител  17 частоты, счетный вход которого соединен с выходом генератора 18 импульсов, вход сброса - с выходом формировател  6 переднего фронта и вторым входом элемента И 14, а выход управл емого делител  17 частоты соединен с вторым входом элемента И 9 и счетным входом триггера 16, пр мой выход которого соединен с вторым входом эле.мента И 2,

а инверсный выход с вторым входом

элемента И 3, выходы которых  вл ютс  соответственно первой 19 и второй 20 выходными 1нинами устройства.

Управл емый делитель 17 частоты содержит первый счетчик 21, N элементов И 22-1 - 22-N, дешифратор 23, второй счетчик 24, элемент ИЛИ 25 и формирователь 26 импульсов .

Счетный вход счетчика 21  вл етс  счетным входом управл емого делител  17 частоты , а выходы соединены с первыми вхо

0

0 S

5

0

дами N элементов И 22-1-22-N, вторые входь которых подключены к выходам дешифратора 23, входы которого соединены с выходами счетчика 24, счетный вход которого  вл етс  входом управлени  управл емого делител  17 частоты, причем выходы элементов И 22-1-22-N соединены с входами элемента ИЛИ 25, выход которого подключен к входу формировател  26 имнуль- сов, выход которого  вл етс  выходо.м управл емого сброса счетчика 10.

Цифровой селектор временного положени  импульсов работает следуюпхим образом .

Входна  шина 1 селектора соединена с источнико.м входного сигнала, который представл ет собой последовательность импульсов , содержаш.ую импульсы с опорной частотой foi: и измерительную посылку .. Каждый символ измерительной посылки всегда расположен на середине интервала между двум  соседними импульсами опорной частоты .

Цринцип действи  сс лектора заключаетс  в разделении двух частот: опорной и измерительной при изменении опорной частоты на входе в 2,4,8 и т. д. раз как в сторону увеличени , так ив сторону уменьшени . Положение импульсов измерительной юсылки всегда остаетс  посто нным - на середине интервала между дву.м  импульсами опорной частоты, т. е. соотношение частот foil и fn3-. посто нно. Но частота foil поступает на входе селектора непрерывно , в то врем  как измерительна  посылка следует пачками.

Емкость счетчика 4 выбираетс  равной 2 и зависит от числа импульсов измерительной посылки: 2 М, где /Н - максимальное число импульсов в измерительной посылке (дл  примера М 3, тогда при п 2 имеем 2 3, т. е. условие соблю- лТ,аетс ). С управл емого лТ,елител  17 частоты должна поступать частота f,i 2 fon. Цоэ- тому емкость счетчика 10 должна быть в два раза больше емкости счетчика 4, т. е. 2 2 (при п 2 равна 8).

Нри подаче питани  на селектор счетчик 24 управл емого делител  17 частоты устанавливаетс  в одно из N состо ний. Каждому состо нию счетчика 24 соответствует опрелаеленнЕ й выход дешифратора 23, сигнал с которого через один из элементов И 22-i, элемент ИЛИ 25 и формирователь 26 импульсов разреп1ает прохождение одной из фиксированных частот л на выход управл емого делител  17 частоты. При отсутствии сигнала на входе устройства счетчики 4,10, 15 и 24 не мен ют своего состо ни .

С .момента поступлени  входного сигнала (фиг.2а) начинаетс  анализ опорной частоты foil. В общем случае условие . не будет выполн тьс  (фиг.2 в, участок I), т. е. :i будет отличатьс  от fon в 4,8,16 раз.

Счетчик 4 начинает подсчитывать входные импульсы, а дешифратор 5 выдел ет одно из состо ний счетчика 4, прин тое за исходное . Временной интервал между двум  этими состо ни ми счетчика на фиг.2б обозначен Т.

По переднему фронту выходного импульса с дешифратора 5 формирователь 6 переднего фронта выдает импульс сброса (фиг.2(), который устанавливает в нуль счетчик 21, синхронизиру  тем самым работу управл емого делител  17 частоты с опорной частотой . По заднему фронту с дешифратора 5 формирователь 7 заднего фронта выдает импульс сброса счетчика 10 (фиг.2е). Одновременно сигнал с дешифратора 5 через э.те- мент НЕ 8 стробирует элемент И 9 на врем  интервала Т дл  прохождени  импульсов с частотой Ь на счетный вход счетчика 10. Кроме того, импульсы Ь перечитываютс  триггером 16 (фиг.2уг) и импульсы, совпадающие с импульсами опорной частоты, проход т на выходную шину 19 {фиг.2л() через элемент И 2.

За интервал Т счетчик 4 проходит три состо ни  и каждым четвертым импульсом fori переходит в исходное состо ние. При этом счетчик 10, емкость которого равна 2 8, просчитывает число импульсов, большее чем () 2 (это состо ние выдел етс  дешифратором 11), так как д 2 fo.i, а именно 9 (фиг.2ж). Дешифратор 11 выдел ет () состо ние счетчика 10 (фиг.2г) и выходным сигналом открывает элемент И 12, однако вследствие несоответстви  частот f.i и for. на выходе элемента И 12 сигнал с формировател  6 отсутствует (фиг.2к:) и на вход счетчика 15 сигнал сброса не поступает.

В то же врем  сигнал с выхода дешифратора 11 через элемент НЕ 13 откроет элемент И 14 и выходной сигнал с формировател  6 переднего фронта проходит на счетчик 15 и записывает в него 1. По истечении четырех интервалов Т в счетчик 15 записываетс  четыре единицы (фиг.2з) и сигнал переполнени  счетчика 15 поступает на вход управлени  управл емого делител  17 частоты (емкость счетчика 15 выбираетс  равной 4 исход  из того, что при меньшей емкости может призойти изменение частоты управл емого делител  Ь в момент прохождени  измерительной посылки,.а увеличение емкости приведет к увеличению времени настройки селектора на требуемую частоту).

Счетчик 24 мен ет состо ние, которое дешифрируетс  дешифратором 23, вследствие этого открываетс  один из элементов И 22, и частота Гд на выходе управл емого делител  17 частоты измен етс . На фиг.2 представлен случай, когда после первого переключени  счетчика 24 частота f.i становитс  равной 2 foil (фиг.2б, участок II). По окончании п того интервала Ts работы счетчика 4, в счетчик 10 будет записано ()

5

импульсов и дешифратор 11 выделит это состо ние. Сигнал с его выхода откроет элемент И 12, и импульс сброса с выхода формировател  6 переднего фронта пройдет на г сброс счетчика 15 и триггера 16. Отстутствие сигналов на выходе счетчика свидетельствует о правильности соотношени  частот Ьп и Ь, т. е. Ь. 2 . fon.

При поступлении на вход селектора измерительной посылки происходит увеличение

0 частоты входного сигнала, а следовательно , изменение длительности временных интервалов работы счетчика 4 (фиг.26, интервалы Тб и Ту). При этом счетчик 10 за интервалы Те и Т просчитывает число импульсов f.i, меньшее, чем () 2. Следовательно , на выходе дешифратора 11 сигнал отсутствует и элемент И 12 закрыт по первому входу. В этом случае сигнал с формировател  6 переднего фронта через элемент И 14 проходит на счетный вход счет0 чика 15. По частоте управл емого делител  17 частоты, поступающей на счетный вход триггера 16, последний формирует стробы (фиг.2уг), по которым элементы И 2 и 3 выдел ют соответственно импульсы опорной ton (фиг. 2м) и измерительной f изм (фиг. 2w)

5 частот.

Если в следующем интервале работы счетчика 4 (интервал Т после измерительной посылки на фиг.26) на его вход будет поступать сигнал частотой fon, то выходной

Q сигнал дешифратора 11 будет проходит через элемент И 12 (фиг.2к) на сброс счетчика 15, на его выходе будет нулевой сигнал , при этом перестройка селектора происходить не будет.

Таким образом, предлагаемый цифровой

5 селектор временного положени  импульсов обеспечивает перестройку только при наличии на его входе опорной частоты, в то врем  как дл  перестройки устройства-прототипа требуетс  как опорна  частота, так и пачка измерительной посылки. Поэтому в

0 предлагаемом селекторе сохран етс  вс  поступивша  на вход измерительна  информаци , что соответственно повышает его надежность работы. Кроме того, емкость счетчиков данного селектора не зависит от изменени  периода опорной частоты в сторону увеличени  или уменьшени , в то врем  как в устройстве-прототипе она пр мо пропорциональна yвev ичeнию периода опорной частоты.

Claims (2)

1. Цифровой селектор временного положени  импульсов, содержащий триггер, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с входной шиной устройства , а выходы  вл ютс  выходами устJ ройства, а также третий и четвертый элементы И, первый и второй счетчики, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы путем исключени  потерь

5

информации при перестройке на новую входную частоту, в него введены генератор импульсов , управл емый делитель частоты, первый и второй дешифраторы, формирователи переднего и заднего фронтов, третий счетчик , п тый элемент И, первый и второй элементы НЕ, причем входна  шина соединена со счетным входом первого счетчика, выходы которого соединены с входами первого дешифратора, выход которого соединен с входами формирователей переднего и заднего фронтов и через последовательно соединенные инвертор и третий элемент И со счетным входом второго счетчика, вход сброса которого соединен с выходом формировател  заднего фронта, а выходы - с входами второго дешифратора, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И и через последовательно соединенные второй элемент НЕ и п тый элемент И со счетным входом третьего счетчика импульсов, вход сброса которого сое- динен с выходом четвертого элемента И и входом установки нул  триггера, а выход с входом управлени  управл емого делител  частоты, счетный вход которого соединен с

Измерит, посылка

Z 3 Ч 5 6 7 8 3 /О /7 72 73 W /5 ;б ; W 19 ZO 21 . 21 JIIIJII I I1I I IIIII I I I I

выходом генератора импульсов, вход сброса - с вторыми входами четвертого и п того элементов И и выходом формировател  переднего фронта, а выход - с вторым входом третьего элемента И и счетным входом триггера, выходы которого соединены с вторыми входами первого и второго элементов И.

2. Селектор по п. 1, отличающийс  тем, что управл емый делитель частоты содержит первый и второй счетчики, дешифратор N элементов И, элемент ИЛИ и формирователь импульсов, выход которого  в т етс  выходом управл емого делител  частоты, а вход соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами N элементов И, первые входы которых соединены с выходами первого счетчика, а вторые входы - с выходами дешифратора, входы которого соединены с выходами второго счетчика , счетный вход которого  вл етс  входом управлени  управл емого делител  частоты , счетный вход которого соединен со счетным входом первого счетчика, вход сброса которого соединен с входом сброса управл емого делител  частоты.

- JuAj-uI ZJ

IJ

7 Z 3 -V III.L

; 2 3 A

L

I L

; 2

JL