SU1621169A1 - Управл емый делитель частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретени  - повышение надежности функционировани  за счет обеспечени  возможности корректного выбора величин длительности и периода выходных импульсов - достигаетс  путем введени  в делитель элементов ИЛИ-НЕ 16,17, коммутаторов 18,19, элемента ИЛИ 20 и образовани  новых функциональных св зей. Кроме того, делитель содержит элементы сравнений 3,4,10, элемент И-НЕ 5. элементы ИЛИ- НЕ 6,7, счетчик 8 импульсов, элемент И 11, триггер 12, шины 1,2,9,13.14,15: первую кодовую , вторую кодовую, входную, перёую выходную, вторую выходную, начальной установки соответственно. 4 ил.

Description

Фиг.1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники .

Цель изобретени  - повышение надежности функционировани  путем обеспечени  возможности корректного выбора величин длительности и периода выходных импульсов.

На фиг.1 представлена структурна  электрическа  схема управл емого делите- л  частоты; на фиг.2-4 - временные диаграммы , по сн ющие его работу.

Управл емый делитель частоты содержит первую и вторую кодовые шины 1 и 2, которые соединены соответственно с первой и второй группами входов первого элемента 3 сравнени , второй элемент 4 сравнени , выход Равно которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 5, перва  группа входов соединена с соответствующими входами первого элемента ИЛ И-НЕ 6, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ 7, счетчик 8 импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной 9, разр дные выходы соединены с второй группой входов второго элемента 4 сравнени  и первой группой входов третьего элемента 10 сравнени , выход Равно которого соединен с первым входом элемента И 11, выход которого соединен со счетным входом триггера 12, S-вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 5, а пр мой и инверсный выходы соединены соответственно с первой и второй выходными шинами 13 и 14. Делитель содержит также шину 15 начальной установки, третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ 16 и 17, первый и второй коммутаторы 18 и 19 и элемент ИЛИ 20, выход которого соединен с R-входом триггера 12, первый вход - с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ 7, второй вход - с R-входом счетчика 8 импульсов и выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ 16, первый вход которого соединен с шиной 15 начальной установки и вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ 7, второй вход-с выходом Равно третьего элемента 10 сравнени , третий вход - с выходом первого элемента ИЛИ- НЕ 6 с первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ 17, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 5 и третьим входом второго элемента ИЛИ-НЕ 7, а второй вход - с вторым входом элемента И 11 и выходом Равно первого элемента 3 сравнени , выход Больше которого соединен с входами управлени  первого и второго коммутаторов 18 и 19,выходы которых соединены соответственно с первой группой входов

второго элемента 4 сравнени  и второй группой входов третьего элемента 10 срав-. нени , а перва  группа входов первого коммутатора 18 соединена с первой кодовой шиной 1 и второй группой входов второго коммутатора 19, перва  группа входов которого соединена с второй кодовой шиной 2 и второй группой входов первого коммутатора 18

При составлении временных диаграмм

было прин то, что разр дность кодовых шин 1 и 2. коммутаторов 18 и 19, элементов 3,4 и 10 сравнени  и счетчика 8 равна трем.

На временных диаграммах фиг,2-4

обозначены: а - сигнал на шине 9; б - сигнал ча шине 15; в,г,д - сигналы на кодовой шине

1(в - младший, д - старший разр ды); е.ё.ж - сигналы на кодовой шине 2 (е - младший,

ж - старший разр ды), з,и - сигналы на выходах Равно1 и Больше элемента 3 сравнени  соответственно, и,к,л - сигналы на выходах коммутатора 18 (и - младший, л - старший разр ды), м,н,о - сигналы на

выходах коммутатора 19 (м - младший, о - старший разр ды), п - сигнал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6; р,с,т - сигналы на выходах счетчика 8 (р - младший, т - старший разр ды); у,ф - сигналы на выходах элементов 4 и 10 сравнени ; х,ч,ш,щ,э - сигналы нз выходах элементов ИЛИ-НЕ 17, И-НЕ 5, И 11, ИЛИ-НЕ 7 и 16 и ИЛИ 20 соответственно , ю - сигнал на ишне 13,   - сигнал на шине 14 На фиг 2 прин то, что на кодовых

шинах 1 и 2 заданы коды соответственно чисел 2 и 6; на фиг.З - на кодовых шиках 1 и

2заданы коды соответственно чисел 6 и 2, на фиг 4 - на кодовых шинах 1 и 2 заданы коды числа 3

Управл емый делитель частоты (УДЧ)

работает следующий образом

В качестве признака, по которому устройство осуществл ет выбор кода длительности и кода периода следовани  выходных

импульсов, выступает величина чиспового эквивалента каждого из двух кодов При этом алгоритм функционировани  устройства состоит из следующих фаз:

1. Сравнение величин заданных программирующих -,o,tiQB между собой;

2 Если величины исходных кодоз не равны, то выбор кода, имеющего минимальное значение, в ПРОТИВНОМ случае - выбор

любого из кодов

3.Сравнение выбранного значени  с нулевым значением,

4.При положительном результате сравнени  запрет работы устройства, при отри- цателочом- инициала г ци  рабочего цикла

и формирование выходного импульса заданной длительности;

5. По окончании формировани  выходного импульса выбор второго из программирующих кодов и продолжение работы по формированию заданного периода следовани  выходного сигнала.

Выбранный алгоритм функционировани  УДЧ исключает возможность некорректного программного обращени  к нему по кодовым шинам, поскольку в результате селекции программирующих кодов по заданному признаку минимальной из поступивших кодов (независимо от того на какой из кодовых шин он находитс ) трактуетс  УДЧ как код длительности выходного импульса , а максимальный код - как код периода следовани  выходных импульсов Подача на данное устройство одного или одновременно двух нулевых кодов может рассматриватьс  как преднамеренный программный запрет его работы,

После включени  УДЧ должен быть установлен в исходное состо ние подачей положительного импульса на шину 15 При этом на выходах элементов ИЛИ -НЕ 7 и 16 и на выходе элемента ИЛИ 20 во врем  действи  этого импульса имеетс  уровень О, который устанавливает в О все разр ды счетчика 8 импульсов и триггер 12

В исходном состо нии УДЧ тактовые импульсы на шину 9 не поступают на кодовых шинах 1 и 2 заданы произвольные двоичные коды, счетчик 8 импупьсов и триггер 12 установлены в О на шине 15 имеетс  уровень О

Пусть в исходном состо нии на кодовых шинах 1 и 2 заданы нулевые коды В этом случае на выходе Равно элемента 3 сравнени  имеетс  уровень 1, который формирует уровни О и 1 на выходах соответственно элементов ИЛИ- НЕ 17 и 5, на выходах коммутатора 18 и 19 имеютс  нулевые коды; на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6, выходах Равно элементов 4 и 10 сравнени  и выходе элемента И 11 действуют уровни 1, а на выходах элементов ИЛИ- НЕ 7 и 16 и на выходе элемента ИЛИ 20 - уровни О. Подача тактовых импульсов в этом режиме на шину 9 не приводит к изменению состо ни  УДЧ, поскольку счетчик 8 импульсов и триггер 12 блокированы по их R-входам.

Пусть в исходном состо нии на кодовой шине 1,задан нулевой код, а на кодовой шине 2 - код, отличный от нулевого. В этом случае на обоих выходах элемента 3 сравнени  действуют уровни О, на выходы коммутатора 18 проходит код с кодовой шины 1, на выходы коммутатора 19 проходит код

с кодовой шины 2 (коммутаторы 18 и 19 при уровне О на их входах управлени  пропускают на свои выходы код с первой группы входов, а при уровне 1 - код второй группы

входов); на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6, на выходе Разно элемента 4 сравнени  и на выходе элемента И-НЕ 5 имеютс  уровни 1, а на выходе Равно элемента 10 сравнени , на выходе элемента ИЛИ-НЕ 17, на

выходе элемента И 11 и на выходах элементов ИЛИ-НЕ 7 и 16 и ИЛИ 20 действуют уровни О. Подача тактовых импульсов в этом режиме на шину 9 не приводит к изменению состо ни  УДЧ, поскольку счетчик 8

импульсов и триггер 12 блокированы по их R-входам.

Пусть в исходном состо нии на кодовой шине 1 задан код, отличный от нулевого, а на кодовой шине 2 - нулевой код. В этом

случае на выходе Больше элемента 3 сравнени  действует уровень 1, на выходы коммутаторов 18 и 19 проход т коды соответственно с кодовых шин 2 и 1; на выходе элемента ИЛИ -НЕ 6, на выходе Равно элемента 4 сравнени  и на выходе элемента И-НЕ 5 имеютс  уровни 1, а на выходе Равно элемента 10 сравнени , на выходах элементов ИЛИ- НЕ 17 и И 11 и на выходах элементов ИЛИ НЕ 7 и 16 и ИЛИ 20 действуют уровни О Подача тактовых импульсов в стом режиме и ч шину Ј тачже не приводит к изменению состо ни  УДЧ поскольку счетчик 8 ммпульсов м три (ер 12 блокированы по их R-ьходам.

ЗЕ

Таким образом, если в программного обращени  к УДЧ хот  бы оцмн из программирующих КОДОР, заданных на кодовых шинах 1 i. 2, имеет нулевое значение , то УДЧ находитс  в исходном состо 0 нии независимо от наличи  или отсутстви  тактовых импульсов на шине 9 Следовательно , подобный режим  вл етс  режимом программного запрета работы УДЧ.

Пусть в исходном состо нии на кодовых

5 шинах 1 и 2 заданы коды, отличные от нулевых , причем значение первого из них меньше значени  второго (фиг.2) В этом случае на обоих выходах элемента 3 сравнени  имеютс  уровни О, на выходы коммутатора

0 18 проходит коде кодовой шины 1, на выходы коммутатора 19 - код с кодовой шины 2; на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6, на выходах Равно элементов 4 и 10 сравнени , на выходах элементов И 11 и ИПИ-НЕ 7 установ5 лены уровни О, а на выходах элементов И-НЕ 5, ИЛИ-НЕ 17 и 16 и ИЛИ 20-уровни 1. После подачи тактовых импульсов на шину 9 счетчик 8 импульсов осуществл ет их пересчет. Когда состо ние счетчика 8 импульсов становитс  равным значению кода,

имеющегос  на выходах коммутатора 18, на выходе Равно элемента 4 сравнени  и на выходе элемента И-НЕ 5 последовательно формируютс  уровни 1 и О соответственно , что вызывает переключение в 1 триггера 12 и изменение состо ни  шин 13 и 14, на которых формируютс  передние фронты выходных импульсов, Под действием следующего тактового импульса состо ние счетчика 8 импульсов увеличиваетс  на единицу, вследствии чего на выходе Равно элемента 4 сравнени  устанавливаетс  уровень О, а на выходе элемента И-НЕ 5 формируетс  уровень 1, который переводит триггер 12 в режим хранени  предыдущего состо ни . Далее счетчик 8 импульсов продолжает пересчет тактовых импульсов до тех пор, пока его состо ние не станет равным величине кода, имеющегос  на выходах коммутатора 19 При этом на выходе Равно элемента 10 сравнени  формирует с  уровень 1, а на выходах элементов ИЛИ-НЕ 16 и ИЛИ 20 - уровни 0 , что вызывает сброс в О всех разр дов счетчика 8 импульсов, триггера 12 и возврат УДЧ в исходное состо ние. На этом иикл работы УДЧ завершен Если тактовые мпугь- сы продолжают поступать НА шину 9, to дальнейша  работа УДЧ осуществл етс  аналогично.

Пусть в исходном сое го нии на кодовых шинах 1 и 2 заданы коды, отличные от нулевых , причем значение первого из них больше значени  второго {фиг 3) В этом случае на выходе Больше элемента 3 сравнени  имеетс  уровень 1, что обеспечивает прохождение на выходы коммутаторов 18 кодов соответственно с кодовых шин 2 и 1 При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6, на выходах Равно элементов 4 и 10 сравнени , на выходах элементов 14 11 и ИЛИ-НЕ 7 установлены уровни О, а на выходах эле ментов И-НЕ 5, ИЛИ-НЕ 17 и 16 и ИЛИ 20 действуют уровни 1. После подачи тактовых импульсов на шину 9 функционирование УДЧ осуществл етс  аналогично описанному в предыдущем режиме работы

Таким образом, если в результ&ге программного обращени  к УДЧ на кодовых шинах 1 и 2 заданы коды, от нулевых и имеющие различную величину, то УДЧ производит селективный выЬср кодов длительности и периода следовани  выходных импульсов При этом минимальный из прс граммирующих кодов приминаетс  УДЧ за код длительности, а максимальный - за код периода, независимо от того на какой из кодовых шин 1 и 2 установлен каждый из кодов

Пусть в исходном состо нии УДЧ на ко- доьых шинах 1 и 2 заданы коды равные по . величине и отличные от нулевых (фиг 4) В этом случае на выходе Равно элемента 3

сравнени  имеетс  уровень 1, на выходах коммутаторов 18 и 19 установлен один и тот же код; на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6, на выходах Равно элементов 4 и 10 сравнени  и на выходах элементов ИЛИ-НЕ 17 и И

11 действует уровень О, а на выходах элементов И-НЕ 5, ИЛИ-НЕ 7 и 16 и ИЛИ 20 уровень 1. После подачи тактовых импульсов на шину 9 счетчик 8 импульсов осуществл в их пересчет до rex пор, пока его

состо ние не станет равным величине кода, имеющегос  на выходах коммугатооов 18 и 19 При этом на выходах Равно элементов } и 10 сравнени  формируетс  уровень 1, что вызывает формирование уровней 1 и

0 на выходах элементов И 11 и ИЛИ-НЕ 16 В результате этого происходит переключение по счетному входу в 1 триггера 12 и сброс по R-входу в О всех разр дов счетчика 8 импульсов Это приводит к формироваьи о уровней 0 на выходах Равно элементов 4 и 10 сравнени  и элемента И 11 и уровн  1 на виходе элемен а ИЛИ-НЕ 15 Дагьнеиша  работа УДЧ осуществл ет и  налогично с IBM отличием что последуюшие переключени  триггера 12 по его счетному входу проис од т поочередно в противоположные состо ни 

Та к образом если L результате про- фгммного обращени  к ДЧ на кодовых

чинал 1 и ° заданы коды равные по величина v огли ч jie /i нулевых УДЧ г ьоеходит в режим формировани  выходного сигнала по сумме про рсэммиоующих кодоь при этом он формирует выходной сигнал типа меа ндр

Claims (1)

1. Формула изобретени  / раол емо й депитель частоты, содержащий перБу ю v вторую кодовые шин коьрые соединены соответственно с пеовой и второй группами входов первого элемента спавнени  второй элемент сравнени  выход Рззно кото )ого „оедииен с первым входом олрмома И-НЕ перва  группа еходо в соединена с соответствующими входами первого цемента ИЛ /-НЕ выход которого соеп чеч с первым входом второго элемент 1/ЛИ НС . ч и к импульсов, счетный йход коюрого соединен с входной

   шкчой, разр дное выходы сое, йены с второй группой входов второго элемента сравнени  v, первой группой входов третьего элемента сравнени , БЫ/-ОД Равно кото рого соединен с i входом элемента И, в1. од /от орого соединен со счетч, м входом триггера, S-вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, а пр мой и инверсный выходы соединены соответственно с первой и второй входными шинами, отличающийс  тем, что. с целью повышени  надежности функционировани  путем обеспечени  возможности корректного выбора величин длительности и периода выходных импульсов, в него введены шина начальной установки, третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, первый и второй коммутаторы и элемент ИЛИ, выход которого соединен с R-входом триггера, первый вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ. второй вход соединен с R-входом счетчика импульсов и выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с шиной начальной установки и вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход соединен с выходом Равно третьего элемента

   сравнени , третий вход соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ и первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ и третьим входом второго элемента ИЛИ-НЕ, а второй вход соединен с вторым входом элемента И и выходом Равно первого элемента сравнени , выход Больше которого соединен с входами управлени 

   первого и второго коммутаторов, выходы которых соединены соответственно с первой группой входов второго элемента сравнени  и второй группой входов третьего элемента сравнени , а перва  группа входов

   первого коммутатора соединена с первой кодовой шиной и второй группой входов второго коммутатора, перва  группа входов которого соединена с второй кодовой шиной и второй группой входов первого коммутатора

   (7.

   ВЬ t

   I

   д

   е

   ё ж

   з и

   и

   н

   о п р с т

   Ч Ф / U Ч

   ш щ

   :г т

   ю

   .Г1 -П.. П.

   ±ч

   /

   t

   -Ј,

   t t

   JC1

   J.

   л J

   t

   -t

   т

   Фиг. 2.

   -«да г

   e

   ж

   tf л

   л

   IT

   T

   T-7

   П

   т