Устройство цифровой фазовой автоподстройки частоты

 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении контроллеров накопителей на гибких магнитных дисках для синхронизации процесса считывания информации . Устройство позволяет осуществить синхронизацию процесса считывания информации с магнитного диска, частота вращения которого изменяется в интервале до двух процентов. Целью изобретения является увеличение точности автоподстройки . Поставленная цель достигается за счет введения триггеров 6-10, элемента ИЛИ 11. коммутатора 12 и новых связей. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 H 03 1 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

@иг. 1 (21) 4707024/24 (22) 19.06.89 (46) 15.06.91, Бюл. М 22 (72) С. В. Корчагин (53) 621.396.666(088.8) (56) Каталог фирмы WECTERN DIGITAL

CORPORATION, США, с. 121, фиг. 11, 1986, Каталог фирмы WESTERN О!6!ТА1

CORPORATION, США. с. 122, фиг. 12, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОЙ ФАЗОВОЙ

АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть исполь5U 1656679 А1 зовано при построении контроллеров накопителей на гибких магнитных дисках для синхронизации процесса считывания информации, Устройство позволяет осуществить синхронизацию процесса считывания информации с магнитного диска, частота вращения которого изменяется в интервале до двух процентов. Целью изобретения является увеличение точности автоподстройки, Поставленная цель достигается за счет введения триггеров 6-10, элемента ИЛИ 11, коммутатора 12 и новых связей. 5 ил.

1656679 зом

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении контроллеров накопителей на гибких магнитных дисках для синхронизации процесса считывания информации, а также для синхронизации обмена информацией между устройствами.

Целью изобретения является увеличение точности автоподстройки.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2-5 — диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Устройство содержит счетный триггер

1, элементы НЕ 2, тактовый вход 3, управляемый делитель 4 частоты с коэффициентом деления на восемь, счетный триггер 5, триггеры 6 — 10, элемент ИЛИ 11, коммутатор 12. вход 13 начальной установки, первый информационный выход 14, информационный вход 15, второй информационный выход 16.

Делитель 4 частоты содержит элемент НЕ

17, регистр 18, коммутатор 19, Устройство имеет следующие сигналы (с л. фиг. 2-5): А — сигнал на четвертом выходе регистра 18 делителя 4 частоты,  — сигнал на пятом выходе регистра 18, С вЂ” сигнал на синхровходе регистра 18; 0 — сигнал на выходе триггера 8; Š— сигнал на вы,оде 14;

F — сигнал на выходе коммутатора 12, G— сигнал на входе 3; Н вЂ” сигнал на входе 15; — сигнал на прямом выходе триггера 1О; R— сигнал на входе 13.

Устройство работает следующи обраНа тактовый вход 3 поступает тактовый сигнал G (меандр) чэсто1ой 8 M Гц, на вход 15 поступает информационный сигнал Н кода

МФМ (модифицированная фазовая модуляция) с периодами Т; 1,5 1 и 2 Т, где T=-4 МКС, причем период си "нала МФМ вЂ” сигнала, считанного с магнитного носителя НГМД (накопитель нэ гибком магнитном диске), изменяется в интервале плюс/минус 2%.

Задача устройства — вырабогать синхросигнал на выходе 16 с периодом 4 MKC такой, чтобы его фаза совпадала с фазой выходного сигнала Е, соответствующего входному информационному сигналу Н, B интервале частот плюс/минус 2;ь и <гобы отдельные информационные импульсы, несущие в себе фаэовые искажения в пределах окна детектирования уст > ой" твэ. не сб вал синхрони=ацию.

Работа составных частей устройства.

Каждый импульс сигнала Н устанавливает выход триггера 7 в высокое состояние. а задний фронт тактового сигнала G устанавливает прямой выход триггера б в соответствии с этим состоянием, сбрасывая при этом триггер 7. Таким образом, формирует5

55 ся информационный импульс Е (фиг. 3) с длительностью, равной периоду тактового сигнала G. Синхронизировать входные информационные импульсы Н относительно тактового сигнала G необходимо. так как в противном случае возможны наложения фрочтов на входах триггера 8, что нежелательно, Регистр 18 сдви а работает следующим образом, В начальный момен времени, когда на входе 15 отсутствуют информационные импульсы Н и сигнал R, запрещающии работу устройства, установлен ь низкое состояние — все выходы регистра 18 очищены, но как только на входе 13 установится вь сокий уровень, «а выходе регистра 18 начнет формироваться сигнал А, равный частному от деления на восемь сигнала С. Сигнал А через злеменг I-IE 17 поступает на счетный триггер 5, регистр 18 сдвига работает в ре:, ме делителя частоты сигнала С, поскольку он охвачен отрицательной обратной связью через элемент НЕ 17 и коммутатор

19 управляемый сигналом F, В отсутствии сигнала Н сигнал F всегда низкий — это разрешает отрицательную обратную связь регистра 18 и обеспечивает постоянный режим деления частоты (фиг. 2). При поступлении импульса сигнала Н сигнал F установи ся высоким на время, равное периоду си нала С, соответственно на это время устанавливается положительная обратная связь регистра 18 сдвига и обеспечивается режим изменения фазы сигнала А (фиг. 5).

При поступлении информационного импульса Н включится в работу триггер 8, который должен определить; опережает или отсгает сигнал Е относительно сигнала А.

Если опережает, то сигнал 0 установится высоким, если отстает — то низким. Сигнал

О является признаком фазы, Чтобы в соответствии с признаком фазы выполнить действия, направленнные на компенсацию отклонения фазы, необходимо выработать синкроимпульс, который произвел эти действия. Для этого существует схема, состоящая из триггеров 9 и 10 и элемента 11, которая синхронизирует сигнал Е сигнале л

А и вырабатывает импульс I после установления признака фа;ы. Эта схема рэботае следую цим образовал (фиг. 4). Сигнал Е устанавливает выход триггера 9 в низкое состояние, разрешая тем самым поступление сигнала А на тактовый вход триггера 10, т. е. первый импульс сигнала А после прихода си нала Е установит сигнал i в высокое сосгсяние, очистит триггер 9, а затем низким уровнем очистит триггер 10. Длительность ., мп„льса 1 будет равна длител ности импуnbc5 cvf Hana А, ia a r oMy Mnyn cy

1656679 возникает сигнал F — разрешение положительной обратной саязи регистра 18 сдвига, что равнозначно инвертированию состояния на выходе коммутатора 19 по отношению к тому состоянию, которое возн, .кает при отсутствии сигнала F. Соответственно, происходит либо исключение одного такта низкого состояния сигнала А, либо добавление его высокого состояния, Пятый триггер регистра 18 сдвига с выходным сигналом В работает всегда в режиме отрицательной обратной связи подобно первому триггеру регистра сдвига в отсутствии сигнала Г и используется для формирования сигнала F на коммутаторе 12, Устройство постоянно настроено на поиск противоположного состояния фазы. Определив па триггере опережение фазы сигнала Е относительно сигнала А, устройство с каждым тактом сигнала Н постепенно выбирает разность фаэ и стремится добиться отставания сигнала E от сигнала A Как только эго происходит, начинается обратный процесс. В результате на выходах 14 и

16 устройства формируются синхроннь е сигналы, причем информационный сигнал Е колеблется относительно центра импул са на выходе 16 (либо положительного, либо о рицательного — в зависимости от поступающих данных) в интервале, равном сумме периода сигнала С и отклонения среднего периода информационного сигнала Е от идеального.

Предлагаемое устройство для цифровой автоподстройки фазы может быть использовано для синхронизации данных при считывании информации с НГМД, поступающей как с частотой 250 кГц, так и частотой

500 кГц, Для этого необходимо на входе 3 вместо частоты 8 мГц установить тактовый сигнал с частотой 16 мГц.

Для схемотехнического исполнения предлагаемого устройства рекомендуется использовать микросхемы серии К555, К531 и др.

Формула изобретения

Устройство цифровой фазовой автоподстройки частоты, содержащее два счетных триггера, элемент НЕ, управляемый делитель частоты, о т л и ч а ю .ц е е с я тем, что, 5

50 с целью увеличения точности автоподстройки. в устройство введены пять триггеров, элемент ИЛИ, коммутатор, причем счетный вход первого счетного триггера соединен с входом первого элемента НЕ и является тактовым входом устройства. выход первого элемента НЕ соединен с синхровходом первого триггера, инверсный выход которого соединен с входом сброса в "0" второго триггера, выход которого соединен с информационным входом первого триггера, прямой выход первого триггера соединен с синхровходами третьего и четвертого триггеров и является первым информационным выходом устройства, инверсный выход четвертого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с синхровходом пятого триггера, инверсный выход которого соединен с входом сброса в

"0" четвертого триггера, прямой выход пятого триггера соединен со стробирующим входом коммутатора, выход третьего триггера соединен с первым NHB pcHb!M управляющим входом коммутатора и с вторым управля ющим входом коммутатора, информационный вход второго триггера соединен с информационными входами четвертого и пятого триггеров и подключен к шине единичного потенциала устройства, выход коммутатора соединен с входом запуска управляемого делителя частоты, первый информационный выход которого соединен с первым инверсным информационным входом коммутатора, второй информационный вход которого соединен с вторым информационным выходом управляемого делителя частоты, третий информационный выход которого соединен с информационным входом третьего триггера, с входом сброса в "0" пятого триггера и с вторым входом элемента

ИЛИ, четвертый информационный выход управляемого делителя частоты соединен со счетным входом второго счетного триггера. выход которого является вторым информационным выходом устройства, вход сброса в "0 управляемого делителя частоты является входом начальной установки устройства. счетный вход второго счетного триггера является информационным входом устройства.

1656679

Н

Фиг 5

Редактор Е.Копча

Заказ 2057 Тираж 460 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

А

D а

Составитель H.Òîðîïîâà

Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик