SU1277389A1 - Управл емый делитель частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в устройствах цифровой и измерительной техники, в устройствах отсчета временных интервалов и устройствах синхронизации цифровых систем. Целью изобретени   вл етс  уменьшение фазового сдвига между входньми и выходными импульсами при сохранении скважности выходных импульсов, равной двум. С этой целью в устройство введены элементы ИЛИ 9,10,11,12, элементы И-НЕ 7,8, инвертор 18 и элемент 16. Кроме того, устройство содержит счетчик 1 импульсов, шину 2 кода коэффициента делени , формирователь 3 импульсов, триггеры 4 и 5, входную и выходную шины 6,19, элементы И 13,14, шину 15 начальной установки , инвертор 17. При формировании фронтов выходных импульсов осуществл етс  пр ма  передача входных импульсов или их инвертирование, а при формировании выходного импульса или паузы осуществл етс  блокировка вы (Л хода на соответствующем уровне после формировани  фронта и разблокирование перед очередным фронтом. 2 ил.

Description

Ь

J9

СО

сх ;о 127 Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в устройствах цифровой и измерительной техники, в устройствах отсчета временных интервалов и устройствах синхронизации цифровых систем. Цель изобретени  - уменьшение фазового сдвига между входными и выходными импульсами при сохранении скважности выходных импульсов, равной двум. На фиг.1 представлена электрическа  функциональна  схема устройства; на фиг.2 - временна  диаграмма, по сн юща  работу устройства. Управл емый делитель частоты содержит (вычитающий двоичный) счетчик 1 импульсов, шину 2 кода коэффициента делени , формирователь 3 импульсов , первый и второй триггеры 4 и 5, входную шину 6, первый и второй элементы И-НЕ 7 и 8, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ 9, 10, 11 и 12, первый и второй элементы И 13 и 14, шину 15 начальной установки , элемент ИЛИ-НЕ 16, первый и второй инверторы 17 и 18 и выходную шину 19. Информационные входы счетчика Г

импульсов соединены с шиной 2 кода коэффициента делени , тактовый входчерез первый инвертор 17 с С-входами первого и второго триггеров 4 и 5, а через формирователь 3 импульсов с входной шиной бис первыми вxoдa и первых элементов И-НЕ 7 и ИЛИ 9, выходы 35 входной частоты. которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента И-НЕ 8, выход которого соединен с выходной шиной 19 и с D-входами первого и второго триггеров 4 и 5, а третий вход - с выходом второго элемента ИЛИ 10, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера 4, пр мой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ 7, R-вход - с выходом третьего элемента ИЛИ 11, а S-вход - с R-входом второго триггера 5 и с выходом первого элемента И 13, первь й вход которого соединен с первым входом второго элемента И 14, выход кото рого соединен с входом предварительной установки счетчика 1 импульсов. и с шиной 15 начальной установки, а второй вход - с выходом четвертого элемента ИЛИ 12, инверсный выход второго триггера 5 соединен с вторыми входами первого и второго элементов

Claims (2)

1. По шине 6 на вход формировател  3 поступают импульсы входной частоты (фиг.2с)), на выходе которого формируютс  короткие положительные импульсы по каждому фронту входного импульса (фиг.28), т.е„ импульсы удвоенной 92 ИЛИ 9 и 10 и первым входом элемента ИЛИ-НЕ 16, второй вход которого соединен с младшим разр дом шины 2 кода коэффициента делени , а выход - с первым входом четвертого элемента ИЛИ 12 и через второй инвертор 18 с первым входом третьего элемента ИЛИ 11. Вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ 11 и 12 и второго элемента И 14 соединены с вь ходом Заем счетчика 1 импульсов. Формирователь 3 импульсов может быть выполнен в виде элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого непосредственно , а второй через элемент задержки соединены с его входом. Управл емый делитель частоты работает следуюшдм образом. В исходное состо ние устройство приводитс  подачей логического нул  на шину 15 начальной установки, при этом по S-входу в единичное состо ние устанавливаетс  триггер 4, по R-входу в нулевое состо ние устанавливаетс  триггер 5, а по входу предварительной установки в счетчик 1 с шины 2 записиваетс  двоичный код N коэффициента делени  частоты. После начальной установки инверсный выход триггера 5 (фиг,2 &) и пр мой выход триггера 4 (фиг,2г) наход тс  в состо нии единиц и обеспечивают режим пр мой передачи входных импульсов на шину 19, поскольку элементы 9 и 10 блокированы на уровне единиц и не вли ют на работу элемента 8, а элемент 7 открыт по второму входу. Поэтому с приходом первого входного импульса (фиго2а) через последовательно соединенные элементы 7 и 8 на шине 19 формируетс  положительный фронт (фиг,2е), а с помош;ью формировател  3 - короткий положительный импульс (фиг.2), который уменьшает на единицу содержимое счетчика 1 импульсов (фиг.2р, а своим задним фронтом через инвертор 17 устанавливает в единичное состо ние триггеры 4 и 5, поскольку на их D-входах к этому моменту уже установитс  единица, поступающа  с шины 19 (длительность импульсов 31 формировател  3 выбираетс  такой, чтобы вместе с задержкой инвертора 1 перекрывать врем  задержки любой пар элементов: 7 и 8 или 9 и 8), Установка триггера 5 в единичное состо ние вызывает логический ноль на инверсном выходе (фиг.26), а след вательно, и ноль на выходе элемента 10, что приводит к блокировке выхода элемента 8 и шины 19 устройства на уровне логической единицы. Последующие входные импульсы не измен ют сигнал на шину 19, а импуль сы с выхода формировател  3 измен ют лишь содержимое счетчика 1 (фиг.2р, осуществл   подсчет полупериодов. С приходом на шину 6 (N+1)/2-ro импуль са при нечетном N или по окончании N / 2-го импульса при четном N на вы ходе формировател  3 формируетс  N-й импульс, который уменьшает содержимо Счетчика 1 до нулевого значени  (фиг.2а), а по его окончании на выхо де Заем счетчика 1 выбираетс  нуле вой уровень (фиг.23), который через элемент 14 поступает на вход предварительной установки счетчика 1 и записывает в него вновь код N коэффици . ента делени  (фиг.2з), после чего логический ноль на выходе Заем исчезает (фиг.2Э). Однако еще до этого в зависимости от четности коэффициента N делени  и состо ни  триггера 5 производитс  переключение триггера 4 или 5 (с целью устранени  возможности возникновени  гонок переключение производитс  всегда только одного из триггеров). При нечетном N младший разр д коэффициента делени на шине 2 находитс  в единице, котора  удерживает на выходе элемента 16 ноль, открыва  тем самым элемент 12 и закрыва  через инвертор 18 элемент 11 дл  пропуска уровн  логического нул . Поэтому ноль с выхода Заем счетчика 1 через элементы 12 и 13 поступает на R- и S-входы триггеров 4 и 5 (пыта сь установить их пр мой и инверсный входы соответственно в единицу). Поскольку к этому моменту поочередно один из указанных выходов находитс  в единице, то и происходит поочередна  установка в единицу первого и подтверждение этого состо ни  второго из указанных выходов триггеров (и, наоборот, при следующем импульсе (фиг.2Ь,г) при нечетном N). Така  установка снова переводит 894 устройство в режим пр мой передачи входных импульсов. Поэтому после окончани  импульсов или паузы (фиг.2о) на выходе формируетс  задний или передний фронт выходного импульса (фиг.2е) соответственно. После формировани  заднего фронта выходного импульса (фиг.2е) логический ноль с шины 19 поступает на Dвходы триггеров 4 и 5, и первый импульс с выхода формировател  3 устанавливает в ноль триггер 4 при нечетном N (или подтверждает зто состо ние при четном N) (фиг.2г), что вызывает логическую единицу на выходе элемента 7, а триггер 5 этим импульсом с выхода формировател  3 устанавливаетс  в логический ноль при четном N или подтверждаетс  в этом состо нии при нечетном N. Единица с инверсного вьосода триггера 5 через элементы 9 и 10 поступает на второй и третий входы элемента 8, которые вместе с единицей с выхода элемента 7 удерживает на выходе элемента 8 логический ноль. Последующие входные импульсы вновь не измен ют состо ни  выхода, а только уменьшают содержимое счетчика 1, и идет формирование тузы между импульсами. При четном N младший разр д на шине 2 коэффициента делени  находитс  в логическом нуле, который открывает элемент 16, единица с выхода которого при логическом нуле на инверсном выходе триггера 5 закрывает элемент 12, а через инвертор 18 открывает элемент 11. Поэтому ноль с выхода Заем счетчика 1 по окончании N/2го входного импульса через элемент 11 по R-входу устанавливает триггер 4 в логический ноль, который вместе с единицей с инверсного выхода устанавливают логические единицы на выходах элементов 7 и 10 соответственно, а оставшийс  логический ноль на инверсном выходе триггера 5 разрешает элементу 9 пропуск входных импульсов, оторые инвертируютс  элементом 8. По окончании N/2-го периода поступивий на шину 6 (N/2+1) импульс инвертируетс , формиру  на выходе задний ронт выходного импульса (фиг.2е). Если инверсный выход триггера 5 аходитс  в логической единице, то на через элемент 16 открывает элеент 12, через который ноль с выхода Заем счетчика 1 по окончании N-ro входного импульса поступает на элемент 13 и устанавливает в единичное состо ние по S-входу триггер 4, а по R-входу подтверждает логическую единицу на инверсном выходе триггера 5. Т.е устройство возвращаетс  в ис ходное состо ние, при котором идет пр ма  передача импульсов с шины 6 на шину 19, поэтому по окончании Nго периода входных импульсов с приходом (N+1)-ro импульса будет сформирован передний фронт нового выходного импульса. В итоге на шину 19 поступают импульсы , частота следовани  которых равна частоте импульсов, поступающих на шину 6, деленной на коэффициент делени  N, поданный на шину
2. 2. Причем как при четном значении N выходные импульсы имеют всегда скважность равную двум, так и при нечетном значении N. Если при нечетном N входны импульсы поступают со скважностью, не равной двум, то длительность выходного импульса отличаетс  от длительности паузы между-импульсами на врем , равное аналогичной разности во входных импульсах. Формула изобретени  Управл емый делитель частоты, содержащий счетчик импульсов, информаци онные входы которого соединены с шиной кода коэффициента делени , такто вый вход- через формирователь импульсов с входной шиной, а через первый инвертор с С-входом первого триггера S-вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход кото рого соединен с шиной начальной уста новки и с первым входом второго элемента И| выход которого соединен с входом предварительной установки счетчика импульсов, второй триггер и выходную шину, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  фазового сдвига между входными и выходными импульсами при сохранении скважности выходных импульсов, равной двум, в него введены четыре элемента ИЛИ, два элемента И-НЕ, второй инвертор и элемент ИЛИ-НЕ, причем входна  шина соединена с первыми входами первых элементов И-НЕ и ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходной шиной и с D-входами первого и второго триггеров,, а третий вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, пр мой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, R-вход - с выходом третьего элемента ИЛИ, а С-вход и S-вход соединены соответственно с С-входом и R-входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с младшим разр дом шины кода коэффициента делени , а выход - с первым входом четвертого элемента ИЛИ и через второй инвертор с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, при этом вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ и второго элемента И соединены с выходом Заем счетчика импульсов.

   П П П

   Ип

   п- п

   а

   :

   izii

   J N

   И-2