SU1758860A2 - Умножитель частоты следовани импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретени  - повышение надежности работы за счет оперативного контрол  качества работы устройства - достигаетс  введением вентил  ИЛИ и реверсивного счетчика и организаций новых структурных св зей. Устройство также содержит два счетчика периодов умножаемой частоты, два счетчика с параллельной записью, счетчик импульсов, элемент сравнени  кодов, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, инвертор, генератор опорной частоты, блок синхронизации, делитель частоты, входную и две выходные шины. 1 ил.

Description

Предлагаемое устройство относитс  Y импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники,  вл етс  усовершенствованием известного устройства по эв ев N: 1670778.

Известный умножитель частоты следовани  импульсов содержит первый, второй, третий, четвертый и п тый счетчики импульсов , элемент сравнени  кодов, элементы ИЛИ-НЕ и ИЛИ, делитель частоты, однотак- тный генератор импульсов опорной частоты , инвертор, блок синхронизации,входную и выходную шины, выходы первого и второго счетчиков поразр дно соединены соответственно с первой и второй группами входов элемента сравнени  кодов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым выходом

блока синхронизации и входами записи первого и п того счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а через инвертор - с выходной шиной, а тактовым входом делител  частоты и с входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом делител  частоты, выход - со входом сброса второго счетчика импульсов, счетный вход которого соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов, с выходом генератора импульсов опорной частоты и с первым входом блока синхронизации, второй вход которого соединен с входной шиной и со входом сброса делител  частоты, второй выход - со входами сброса третьего и четвертого счетчиков импульсов, выходы которых поразр дно соединены с информационными входами соответственно п того и первою счетчиков импульсов, выход переноса п таго счетчика соединен со входом переноса первого, при этом третий и четвертый счетчики импульсов соединены последовательно , т.е. выход последнего разр да третьего счетчика импульсов подключен ко входу разрешени  счета четвертого счетчика импульсов .

Блок синхронизации содержит инвертор , делитель частоты, счетный вход которого соединен с первым входом, а вход сброса - со вторым входом, выход второго разр да делител  частоты соединен с его входом разрешени  счета через инвертор, выход первого разр да делител  соединен с входом первого формировател , пр мой выход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, а инверсный выход - со входом формировател  импульсов, выход которого соединен со вторым выходом блока синхронизации.

Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие текущей информации о состо нии работоспособности устройства, те при по влении неисправности, например изменении коэффициента умножени , выходна  частота не будет соответствовать истинной величине, что приведет к изменению оценки состо ни  устройства.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности за счет оперативного анализа качества работы устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в умножителе частоты следовани  импульсов , содержащем первый, второй, третий, четвертый и п тый счетчики импульсов, элемент сравнени  кодов, элементы ИЛИ-НЕ и ИЛИ, делитель частоты, однотактный генератор импульсов опорной частоты, инвертор , блок синхронизации, входную и выходную шины, причем выходы первого и второго счетчиков поразр дно соединены соответственно с первой и второй группами входов элемента сравнени  кодов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации и входами записи первого и п того счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ- НЕ и через инвертор - с выходной шиной, со счетным входом делител  частоты и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом делител  частоты , выход - со входом сброса второго счетчика импульсов, счетный вход которого соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов, выходом генератора импульсов опорной частоты и с первым входом блока синхронизации, второй вход которого соединен с входной шиной и со входом

сброса делител  частоты, второй выход - со входами сброса третьего и четвертого счетчиков импульсов, выходы которых поразр дно соединены с информационными входами соответственно п того и первого счетчиков импульсов, выход переноса п того счетчика соединен со входом переноса первого счетчика, при этом третий и четвертый счетчики импульсов соединены после- довательно, т.-е. выход последнего разр да третьего счетчика импульсов подключен ко входу разрешени  счета четвертого счетчика импульсов, введены второй элемент ИЛИ и реверсивный счетчик, при этом первый 5 вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом делител  частоты, а второй вход - со вторым выходом блока синхронизации, третий выход которого соединен со знаковым входом реверсивного счетчика, счетный 0 вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход 1-го разр да соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, с выходной шиной информации состо ни  предлагаемого устройства, первый 5 разр д делител  в блоке синхронизации соединен с третьим выходом блока синхронизации .

Сопоставительный анализ с известным устройством показывает, что за вл емое ус- 0 тройство отличаетс  наличием новых узлов и функциональных св зей между элементами предлагаемого устройства, что соответствует критерию изобретению новизна.

При патентных исследовани х не 5 обнаружены решени  с признаками, аналогичными отличительным признакам предлагаемого устройства. Это приводит к выводу о соответствии технического решени  критерию существенные отли- 0 чи .

Введение новых узлов в предлагаемое устройство и новых св зей позвол ет блокировать его в случае неправильного умножени  и выдавать информацию о исправности 5 или неисправности состо нии устройства, что может служить командой дл  включени  резервного умножител  в системах повышенной надежности.

Функциональна  схема предлагаемого 0 умножител  частоты следовани  импульсов представлена на чертеже.

Предлагаемое устройство состоит из счетчика 1 частоты с параллельной записью кода периода, счетчика 2, счетчиков 3, 4 5 периодов умножаемой частоты, счетчика 5 частоты с параллельной записью кода периода , делителей 6, 7 частоты, элемента 8 сравнени  кодов формирователей 9,10, элемента НЕ 11, элемента ИЛИ 12, элемента ИЛИ-НЕ 13, инвертора НЕ 14, генератора 15

опорной частоты,входной 16 и выходной 17 шин,элемента ИЛИ 18, реверсивного счетчика Т9 импульсов,блока синхронизации 20, шины 21.

При этом выходы первого и второго 1,2 счетчиков ипмульсов поразр дно соединены соответственно с первой и второй группами входов элемента 8 сравнени  кодов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 13, второй вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации 20 и входами записи первого 1 и п того 5 счетчиков импульсов,счетные входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ 13 и через инвертор НЕ 14 - с выходной шиной, со счетным входом делител  6 частоты и с первым входом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с выходом делител  6 частоты, выход - со входом сброса второго 2 счетчика импуль- сов, счетный вход которого соединен со счетным входом третьего 3 счетчика импульсов , с выходом генератора 15опорной частоты и с первым входом блока синхронизации 20, второй вход которого соединен с входной шиной 16 и со входом сброса делител  6 частоты. Второй выход блока синхронизации 20 соединен с входами сброса третьего 3 и четвертого 4 счетчиков импульсов, выходы которых поразр дно со- единены с информационными входами соответственно п того 5 и первого 1 счетчиков импульсов. Выход переноса п того 5 счетчика соединен со входом переноса первого 1 счетчика, при этом третий 3 и четвертый 4 счетчики импульсов соединены последовательно , т.е. выход последнего разр да третьего 3 счетчика импульсов подключен ко входу разрешени  счета четвертого 4 счетчика импульсов. Первый вход элемента ИЛИ 18 соединен с выходом делител  6, а второй вход - со вторым выходом блока синхронизации 20, третий выход которого соединен со знаковым входом реверсивного счетчика 19, счетный вход которого сое- динен с выходом элемента ИЛИ -18. а 1-й разр д счегчика 19 - с третьим входом элемента ИЛИ 12 и с выходной шиной 21.

В блоке синхронизации 20. содержащем элемент НЕ 11, делитель 7 частоты, счетный Б.ХОД которого соединен с первым входом, а вход сброса - со вторым входом блока синхронизации 20. выход второго разр да делител  7 частоты соединен с его входом разрешени  через элемент НЕ 11, выход первого разр да делител  7 частоты соединен с входом первого формировател  9, пр мой выход которого соединен с первым выходом блока синхронизации 20, а инверсный выход-с входом второго формировател  10, ВЫХОД KOlOpOIO СОРДИН . Н ГО

вторым выходом блока синхронизации 20 первый разр д делител  7 частоты соединен с третьим выходом блока синхронизации 20

Умножитель частоты следовани  импульсов работает следующим образом.

В момент по влени  импульса входной частоты на шине 16 происходит установка в исходное состо ние делителей 6 и 7 частоты . Импульс Генератора 15 опорной частоты измен ет уровень сигнала на первом выходе делител  7 частоты, чем запускает формирователь 9. Сформированный импульс с пр мого выхода формировател  9 поступает на входы записи счетчиков 1 и 5 частоты, чем обеспечиваетс  запись в счетчики 1 и 5 частоты выходных кодов счетчиков 4 и 3 соответственно . При этом в счетчики 5 и 1 частоты записываютс  соответственно дробна  и цела  части кода периода импульсов , поступающих на шину 16. Этот же сигнал поступает через элемент ИЛИ-НЕ 13 и элемент НЕ 14 на выходную шину 17 и далее через элемент ИЛИ 12 - на вход сброса счетчика 2 импульсов, устанавлива  его в нулевое состо ние. В момент срабатывани  формировател  9 с его инверсного выхода по заднему фронту запускаетс  формирователь 10, на выходе которого по вл етс  импульс сброса, поступающий на входы сброса счетчиков 3 и 4 импульсов, устанавлива  их в исходное состо ние. Второй импульс с выхода генератора 15 опорной частоты измен ет состо ние на первом и втором выходах делител  7 частоты и тем самым через элемент НЕ 11 делитель 7 частоты блокируетс  до прихода следующего импульса входной частоты по шине 16

До прихода следующего импульса по шине 16 импульсы с выхода генератора 15 опорной частоты поступают на счетный вход счетчика 3, т.е. происходит преобразование в код следующего периода входных импульсов , и на счетный вход счетчика 2, осуществл   преобразование кода, содержащегос  в счетчике 1 в период выходных импупьсов. Импульсы выходной частоты на шины 17 вырабатываютс  по оду целой части, содержащейс  в счетчике 1, Поступающий с выхода элемента ИЛИ-НЕ 13 на счетные входы счетчиков 5 и 1 сигнал обеспечивает изменени  упом нутого кода целой части. что приводит к соответствующей коррекции периода выходных импульсов. Параллельный код, записанный в счетчике 1, подаетс  на элемент сравнени  8, на вторые одноименные входы которого подаетс  код счетчика 2 импульсов. Импульс на выходе элемента сравнени  8 будет по вл тьс  каждый раз при равенстве кодов счетчиков

i и нмчилцгпч Емкость,делител  6частоты

.f /U JJb-i коэффициент умножени  и рав  РМКОГТИ сиетчика 3 импульсов Цикл описанного устройства повтор етс 

тгсле посгуплени  на входную шину 16 слеАующсго импульса входной частоты.

г 1 Mj,.n самоконтрол  предлагаемого cipoMCTbd заключаетс  в следующем.

После поступлений импульса входной rLfuru vi вход сброса делител  частоты 7 ./лока синхронизации 20 он разблокируетс  .-vinyibo с его первого выхода поступает она г.,ы11 вход реверсивного счетчикача- cioru 19, HID обеспечивает ему режим сло- .х, При этом с некоторой задержкой импульс со второго выхода блока синхронизации 20 -ерез элемент ИЛИ 18 зэписыва- смгл в делитель 19 Под вли нием второго импульса от генератора 15 опорной частоты измен етс  состо ние на первом выходе делител  7 частоты, чем обеспечиваетс  режим вычитани  реверсивного счетчика 19. По заполнении делител  б частоты умноженной частотой на его выходе по вл етс  импульс, который через элемент ИЛИ 18 поступает на реверсивный счетчик 19, в результате чего ранее записанный в него импульс вычитаетс , т.е при нормальной работе предлагаемого устройства и сн тии информации с определенною 1-го разр да - iiu H i21 - происходит поочередно операции , считывание в реверсивном счетчике 19.

Рассмотрим два режима самоконтрол  предлагаемс  о устройства при по влении неисправности.

Первый рижим. из-за неисправности уве коэффициент умножени . При это выходна  частота на шине 17 увеличитс  и дсштель 6 частоты быстрее обычного станет заполн тьс  увеличенной выходной i sгустой, то нарушит очередность опера- ол 1сь - считывание и через несколько периодов входной частоты на 1-м Оазр т,е реверсивного счетчика 19 по витс  „ч усф лзци  состо ни  неисправности. Преобладающим состо нием реверсивного слгтчикз 19 будет в этом случае режим вычитани 

Второй режим из-за неисправности уменьшилс  козс сЬициент умножени . При этом рыходна  частота на шине 17 уменьшитс  и врем  заполнени  делител  6 частоты увеличитс . Очередность операции Запись - Считывание также нарушитс  и через несколько периодов входной частогы на 1-м разр де реверсивного счетчика 19 также по витс  информаци  состо ни  неисправности . Но при этом преобладающим состо нием реверсивного счетчика будет режим сложени .

Сигнал, определ ющий по вление неисправности , поступает с 1-го разр да реверсивного счетчика 19 на третий вход элемента ИЛИ 12 (операци  Запрет), чем блокирует устройство. Одновременно сиг5 нал о неисправности на шине 21  вл етс  командой на отключение вышедшего из стро  устройства и подключение другого исправного в систему обработки информации. Вход сброса реверсивного счетчика 19

0 подключен к входной шине Приведение в исходное, на которую подаетс  в начальный момент команда приведени  в исходное состо ние, i-й разр д реверсивного счетчика определ етс  из расчета допусти5 мой границы контрол  изменени  выходной частоты умножител .

Таким образом, новые признаки предлагаемого устройства позвол ют повысить надежность системы, в которой может

0 быть применено предлагаемое устройство. так как осуществл етс  оперативный анализ качества умножени  устройства и автоматическа  его замена в системе обработки информации.

Claims (1)

1. 5 Формула изобретени 

   Умножитель частоты следовани  импульсов по авт.св. № 1670778, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности за счет оперативного контрол 

   0 качества работы устройства, в него введены второй элемент ИЛИ и реверсивный счетчик импульсов, при этом первый вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом делител , второй вход - со вторым выходом

   5 блока синхронизации, третий выход которого соединен со знаковым входом реверсивного счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход 1-го разр да - с третьим

   0 входом первого элемента ИЛИ и с выходной шиной информации состо ни  устройства .