SU1383497A1 - Делитель частоты следовани импульсов с переменным коэффициентом делени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в цифровых синтезаторах частоты, в устройствах автоматики и вычислительной техники. Изобретение повышает быстродействие и упрощает использование устройства путем исключени  необходимости пересчета между i i

Description

00 00

оо

4

СО

|управл ющим кодом н коэффициентом делени  устройства. Устройство содер- ;жнт последовате.гизно соединенные счет- чики 1,1-1,3 импульсов, последовательно соединенные t четвертого по п-й .счетчики 1.4-1,п импульсов, дешифраторы 2 и 3 циклов, триггеры 4 и 5 управлени , элементы ШШ 6 и 8. элемент 7 задержки,триггер 9 начала счета, триггер- . 10 и 11 манией, вход 12 управлени , вход 13 устройства , первые информацион.ные входы 14.1-14.4 и 15.1-15.4 устройства, вторые информационные входы 16.1- 16.П устройства. Работа устройства по сн етс  временными диаг раммами, приведенными в описании изобретени , 2 ил.

Нзобретение относитс  к ймпульс- iofi технике и может быть использова- ло в цифровых синтезаторах частот, :j устройствах автоматики и вычисли- ельной техники,

{ Цель изобретени  - повышение быст |)одействи  и упрощение использовани  Устройства за счет исключени  необ- :|содимости пересчета между управл ю- кодом и коэффициентом делени  Устройства.

На-фиг. 1 приведена электрическа  функциональна  схема устройства на фиг, 2 - временные диаграммы, по с- 1|  ющие его работу, .

i Делитель частоты следовани  им- ульсов с переменным коэффициентом елени  содержит последовательно 4оединенные первый 11, второй 12 и третий 13 счетчики импульсов, последовательно соединенные с четвертого ito п-й счетчики 1,4,,..,1,п импульсов , первый 2 и второй 3 дешифраторы Циклов, первый 4 и второй 5 триггеры 1 правлени , первый ИЛИ 6, : лемент 7 задержки, второй элемент Или 8, триггер 9 начала счета, первый 10 и второй 11 триггеры записи, йход 12 управлени , вход 13 устройства , первые информационные входы Г4 . 1,.,,,14.4 и 15. 1,, ,,,15,4 устройства и вторые информационные входы 16,1, 16.2,,,,,16,п-2 устройства, Cj-входы третьего счетчика 1.3 импуль сюв соединены с соответствующими Оервыми входами первого 2 и второго 3 дешифраторов, вторые входы которых соединены с соответствующими первыми информационными входами 14.1- 1А,4 и 15.1-15.- . устройства, а выходы -. с S-входами первого 4 и второ0

5

0

5

0

5

0

го 5 триггеров управлени } вторые информационные входы 16.1,.,.,16,п-2 устройства соединены с соответствующими информационными входами с третьего (1.3) по п-й (1 ,п) счетчиков импульсов, выход первого триггера 4 управлени  соединен с управл ю-, щим входом второго счетчика 1.2 импульсов , выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 6, а инверсный выход - через элемент 7 задержки с вторым входом первого элемента ИЛИ 6, третий вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера 5 управлени , а выход - с управл ющим входом первого счетчика

1.1импульсов , выход переноса третьего счетчика 1,3 импульсов соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 8, второй вход которого соединен с выходом переноса п-го счетчика 1,п импульсов; входы разрешени  установки с четвертого по- п-й счетчика импульсов подключены к выходу первого триггера 10 записи , третий вход второго элемента ИЛИ 8 подключен к инверсному выходу второго счетчика

1.2импульсов, четвертый вход - к выходу первого триггера 10 записи, а выход - к входу синхронизации второго триггера 11 записи, S-вход которого подключен к пр мому выходу второго счетчика 1.2 импульсов и к S-ВХОДУ триггера 9 начала счета, вход синхронизации которого подключен к выходу переноса третьего счетчика 1.3 импульсов, инверсный выход - к входам синхронизации первого и второго триггеров 4 и 5 управлени , пр мой выход - к S-ВХОДУ первого триггера 10 записи, вход синхронизадни которого подключен к второму разр ду третьего счетчика 1,3 импульсов , третий выход которого подключен к входу синхронизации четвертого счетчика 1.4 импульсов, вход 12 управлени  устройства подключен к R- ходам второго счетчика 1.2 .импульсов, а также первого и второго триггеров 10 и 11 записи. .

Если в качестве счетчиков 1. Т и 1.2 используютс  делители 1U/11, а в качестве счетчиков 1.3-l.n используютс  двоично-дес тичные четырехраз- х р дные счетчики, то коэффициент делени  К такого устройства определ етс  формулой

К Z-K;. ,

где К- - коэффициент делени  счетчиков l.i соответственно. Счетчики 1.1-1.3 работают на сложение, а остальные - на вычитание. Коэффициент делени  К; св зан с числом N; установки счетчиков в исходное сое-:, то ние следующими выражени ми:

при , при ,

где N - число в двоично-дес тичном

коде..

Число NJ может принимать значени  .0,...,9. Если за период выходного сигнала делител  первый и второй счетчики импульсов работают с коэффициентом делени  10, то общий киэф- фициент делени  устройства будет кратным 100. Дл  того, чтобы получить коэффициенты делени  К( и К отличными от нул  достаточно, чтобы счетчик 1.1 имел N( циклов, а счетчи 1.2 NJ, циклов коэффициента делени  11. Количество циклов N, и Nj с коэффициентом делени  11 дл  счетчиков 1.1 и 1.2 численно равно разр ду единиц и дес тков соответственно в дес тичном числе К. Подсчет циклов с коэффициентом делени  11 как первой , так и второй декад осуществл ет счетчик 1.3. Поскольку счетчик 1.3 может быть установлен в любое состо ние от 0000 до 1001 в зависимости от коэффициента К, то переключение первых двух счетчиков импульсов на счет с.коэффициентом делени  11, а, следовательно, и подсчет циклов

5

0

0

35

.п

осуществл етс  только после того, как все разр ды третьего счетчику импульсов установ тс  в нулеЕ)ое состо ние .

Делитель частоты работает следующим образом.

Входна  последовательность импульсов с частотой.fо, и периодом Т, поступает на вход счетчика 1.1. С его выхода снимаетс  сигнал, б.пизкий к меандру с частотой следовани  f, fg,/10 или f, - fg /1 1 . Это позвол ет без дополнительных согласующих устройств сигнал с частотой f, по- ,дать на вход счетчика 1.2, быстродействие которого в дес ть раз ниже быстродействи  счетчика 1.1. С выхода счетчика 1.2 сигнал (.фиг. 2а), также бл-изкий к меандру, с частотой fj, f,/10 или f поступает на счетный вход счетчика 1.3; что позвол ет снизить на,пор док быстродействие счетчика 1.3 по отношению к счетчику 1.2, что, в свою очередь устанавливает первый триггер 10 записи в единичное состо ние (фиг.2л),. Возвращение триггера 9 в нулевое состо ние осуществл етс  положительным фронтом Первого от начала цикла делени  импульса, поступающего на С-вход триггера 9 с выхода переноса счетчика 1.3, а триггера 10 - положительным фронтом импульса (фиг.2,в), поступающего на его С-вход с выхода Q счетчика 1.3. Таким образом, расширенный положительный импульс, сфор- мированньй на выходе первого триггера 10 записи, разрещает запись информации в счетчики 1.4-1.П в соот- :ветствии с информацией на входах 16.2-16.П-2 соответственно. Переключение счетчиков 1.4-1.П осуществл етс  импульсами, поступающими на их С-входы с выхода Q счетчика 1.3. Это позвол ет использовать экономичные счетчики с низким быстродействием . Выход триггера 10 подключен к входу элемента 8 дл  устранени  ложного срабатывани  триггера 10 в момент t;, , т.е. в конце первого укороченного цикла работы счетчика 1.3, которое могло иметь место при установке на входах 16,1 большого числа (7-9) вследствие больщой задержки импульса переноса (фиг. 2е) счетчика 1.П. Напр жени , формируемые на выходах переноса, Q и Q4 счетчика 1.3 изображены на фиг. 26. в соот

FJCTCTBeiiHo, a на выходе переноса счетчика 1 .п - на фи:г;., 2е, В момент с; оканчиваетс  предыдущий цикл работы устройства и начинаетс  новый. 11оложительньп1 фронт отрицательного импульса (фиг. 2ж), (1юрмируемый на выходе элемента 8, перебрасывает триггер 11 в нулевое состо ние : (фиг. 2з), а импульс (фиг. 2а), .пос- jтупающий на S-вход триггера 11 с вы- jхода счетчика 1.2, возвращает триг- 1 гер 11 в единичное состо ние. Им- I пульсом, сформированным на Q-выходе I триггера 11, устанавливаетс  счетчик i 1 .-3 по входу разрешени  записи в : исходное состо ние, определ емое ин ;формационными входами 16.1. Положи- : тельный импульс (фиг. 2и) формир- руемьм на инверсном выходе триггера ; 11,  вл ющемс  -выходом устройства, устанавливает триггер 9 в единичное состо ние (фиг. 2к), В момент по в- I лени  на инверсном выходе триггера 9 положительного фронта импульса

триггеры 4 и 5 сбрасываютс  в ноль : по С-входу. Возвращение их в единич- : ное состо ние происходит при поступЛенин импульсов с дешифраторов 2 и 3 на их-8-входы в моменты совпадени  ; кода разр дов счетчика Q,,, ..., Q4 : с кодами установки 14.1,...,14.4 и I 15.1,...,15.4 соответственно. Поскольку на вьгходе триггера 9 формируетс  только один импульс за цикл работы устройства,- то и на триггерах 4 и 5 также формируетс  только по одному импульсу. При по влении на Q-выходе триггера 4 отрицательного импульса счетчик 1.2 делит на 11 частоту импульсов, поступающих на его вход, а по окончании этого импульса на 10. Счетчик 11 выполн ет деление на 11 только один цикл за один цикл работы счетчика 1.2. Процесс формировани  импульсов управлени  коэф- .фициентом делени  счетчика 1.1 происходит следующим образом.. На элемент 6 поступают импульсы с Q-выхо- да счетчика 1.2 и задержанны с помощью элемента 7 импульсы с Q-выхода этого же;счетчика импульсов, в результате чего н-а выходе элемента 6 формир уетс  последовательность импульсов , котора  проходит на вход управлени  счетчика 1 ., 1 только во вре- м  наличи  импульса, поступающего на третий вход элемента 6 с Q-выход триггера 5. Длительность импульса у

5

0

5

5

0

5

0

5

0

равлени , определ ема  временем задержки на элементе У, выбираетс  равной периоду импульсов на выходе счетчика 1.1. Задержка поступлени  импульсов управлени  на счетчики 1. 1 и 1.2 зависит от схемы этих счетчиков. Например, при использовании микросхем типа К193ИЕ2 или К193ИЕЗ импульсы управлени  могут быть задержаны не более чем на семь периодов сигнала, поступающего на их вход. Положительным импульсом, поступающим на вход 12, устройство приводитс  в началь- . ное состо ние, соответствующее моменту tj на фиг. 2.

Форм у-л а изобретени 

Делитель частоты следовани  им- . пульсов с переменным коэффициентом делени , содержащий две цепи из последовательно соединенных с первого по третий и с четвертого по п-й счетчиков импульсов, триггер начала счета .- и первый триггер записи, Q-выходы . третьего счетчика импульсов соединены с соответствующими первыми входами первого и второго дешифраторов циклов, вторые входы которых соединены с соответствующими информационными входами устройства, а выходы - с S-входами соответственно первого и второго триггеров управлени , вторые информационные входы устройст- на соединены с соответствующими информационными входами с третьего по п-й.счетчиков импульсов, вы- ход первого триггера управлени  соединен с управл ющим входом второго счетчика импульсов,выход которого соединен с первым входом первого элемента ШШ, а инверсный выход - через элемент задержки с вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с инверсным дом второго триггера управлени , выход - с управл ющим входом первого счетчика импульсов, выход переноса третьего счетчика импульсов соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходам переноса п-го счетчика импульсов , входы разрешени  установки с четвертого по п-й счетчиков импульсов подключены к выходу первого триггера записи, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстро- действи , в него введен второй триг7138349

rep записи, при этом третий вход второго элемента Ш1И подключен к инверсному выходу второго счетчика импульсов , четвертый вход - к выходу перво- - го триггера записи, а выход - к входу синхронизации второго триггера записи, S -вход которого подключен к пр мому выходу второго счетчика импульсов , пр мой выход - к входу раз- ,о решени  установки третьего счетчика импуль.сов, инверсньтй выход - к S- входу триггера начала счета, вход синхронизации которого подключен к

8

выходу переноса третьего счетчика импульсов, инверсньш выход - к входам синхронизации первого и второго триггеров управлени , пр мой выход - к S-входу первого триггера записи, вход синхронизации которого подключен к второму разр ду третьего счетчика импульсов , третий выход которого подключен к входу синхронизации четвертого счетчика импульсов, вход управлени  устройства подключен к R-BXO- дам второго счетчика импульсов и nepBorq и второго триггеров записи.

Claims (1)

1. Форм у-л а изобретения

   20 Делитель частоты следования им- . пульсов с переменным коэффициентом деления, содержащий две цепи из последовательно соединенных с первого по , третий и с четвертого по n-й счетчи25 ков импульсов, триггер начала счета .· й первый триггер записи, Q-выходы . третьего счетчика импульсов соединены с соответствующими первыми входами первого и второго дешифраторов 3Q циклов, вторые входы которых соединены с соответствующими информационными входами устройства, а выходы с S-входами соответственно первого и второго триггеров управления, вторые информационные входы устройст35 < на соединены с соответствующими информационными входами с третьего по n-й.счетчиков импульсов, вы- ход первого триггера управления сое40 динен с управляющим входом второго счетчика импульсов,выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а инверсный выход - через элемент задержки с вторым входом 45 первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с инверсным вводом второго триггера управления, выход - с управляющим входом первого счетчика импульсов, выход переноса третьего счетчика импульсов соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом переноса η-го счетчика импульсов, входы разрешения установки с четвертого по n-й счетчиков импульсов 55 подключены к выходу первого триггера записи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен второй триг8

   W3li91 гер записи, при этом третий вход второго элемента НИИ подключен к инверсному выходу второго счетчика импульсов, четвертый вход - к выходу первого триггера записи, а выход - к входу синхронизации второго триггера записи, S -вход которого подключен к прямому выходу второго счетчика импульсов, прямой выход - к входу разрешения установки третьего счетчика импульсов, инверсный выход - к Sвходу триггера начала счета, вход синхронизации которого подключен к . выходу переноса третьего счетчика импульсов, инверсный выход - к входам синхронизации первого и второго триггеров управления, прямой выход - к S-входу первого триггера записи, вход синхронизации которого подключен к второму разряду третьего счетчика импульсов, третий выход которого подключен к входу синхронизации четвертого счетчика импульсов, вход управления устройства подключен к R-входам второго счетчика импульсов и первого и второго триггеров записи.