Устройство для умножения частоты

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении специализированных вычислительных устройств и следящих умножителей частоты в системах автоматического управления. Целью изобретения является повышение достоверности функционирования устройства для умножения частоты. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2, два триггера 3, 4, четыре элемента И-НЕ 5, 6, 7, 15, счетчик 8, управляемый делитель 9 частоты, делитель 10 частоты, информационный вход 11, шину 12 логической единицы , два элемента НЕ 13, 14, соединенные между собой функционально. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ni)s G 06 Е 7/68

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4918686/24 (22) 31.01.91 (46) 23.02.93, Бюл. ¹ 7 (71) Научно-производственный филиал

"Дельфин-диагностика" Совместного предприятия "Дельфин-диагностика" (72) О, Б.Скворцов, П.С.Кожевников и

Д.К.Шевцов (56) Авторское свидетельство СССР № 1146659, кл. G 06 F 7/52, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 651469, кл. Н 03 К 5/156, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1149253, кл. G 06 F 7/68„1983, рис, 2, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧАСТОТЫ. Я2 1797114 А1 (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении специализированных вычислительных устройств и следящих умножителей частоты в системах автоматического управления. Целью изобретения является повышение достоверности функционирования устройства для умножения частоты. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2, два триггера 3, 4, четыре элемента И-НЕ 5, 6, 7, 15, счетчик 8, управляемый делитель 9 частоты, делитель 10 частоты, информационный вход 11, шину 12 "логической единицы", два элемента НЕ 13, 14, соединенные между собой функционально. 1 ил.

1797114

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть испол ьэовано при построении специализированных вычислительных устройств и следящих умножителей частоты в системах автоматического управления.

Известно устройство для умножения частоты, содержащее генератор тактовых импульсов, управляемый делитель, счетчик, регистр, первый и второй триггеры, два элемента И и коммутатор, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом делителя, выход которого соединен со входом счетчика, информационные выходы которого соединены с информационными входами регистра, Недостатком этого устройства для умножения частоты является относительно низкая надежность функционирования, поскольку в случае изменения входной частоты возможно совпадение входных сигналов и тактовых импульсов таким образом, что запись информации в регистр будет происходить в момент переходного процесса в счетчике, в результате чего на указанной частоте входного сигнала будет происходить сбой в правильной работе.

Известно также устройство для умножения частоты, содержащее генератор тактовых импульсов, управляемый делитель частоты, счетчик и разностныц счетчик, а также триггер, элемент ИЛИ и элемент И, вход которого соединен с входом устройства и первым входом триггера, выходы разностного счетчика соединены с входами счетчика, выход которого соединен с входом управляемого делителя частоты.

Недостатком этого устройства для умножения частоты является относительно низкая достоверность функционирования, что связано с тем, что при изменении частоты входных импульсов изменение частоты выходных импульсов отслеживает это изменение со значительным (превышающим период входных импульсов} запаздыванием.

Кроме того, в этом устройстве в случае некоторых совпадений частот возможен сбой из-за одновременности поступления импульсов на входы разностного счетчика.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и функционированию является выбранное в качестве прототипа устройство умножения частоты, содержащее генератор тактовых импульсов, регистр, первый и второй триггеры, первый, второй и третий элемент И-НЕ и три счетчика, вход устройства соединен с первым входом первого триггера, прямой вы-. ход которого соединен с Д-входом второго триггера, динамический вход которого сое5

40 динен с выходом генератора тактовых импульсов информационные выходы первого счетчика соединены с информационными входами регистра, информационные выходы которого соединены с информационными входами второго счетчика, прямой выход второго триггера соединен с первым входом первого элемента И-НЕ.

Недостатком известного устройства для умножения частоты является его относительно низкая достоверность функционирования..

Действительно, при изменениях частоты входного сигнала возможны однократные или периодические сбои в нормальном функционировании из-за того, что запись s регистр, управляющий работой выходного счетчика, информации может быть совпасть с моментом переходного процесса в счетчике и в результате на этом периоде входного сигнала работа устройства будет неверной, Целью изобретения является повышение достоверности функционирования устройства для умножения частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для умножения частоты, содержащее генератор тактовых импульсов, делитель частоты, счетчик, регистр, управляемый делитель частоты и первый и второй триггеры, причем прямой выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, разрядные выходы счетчика соединены соответственно с информационными входами регистра, разрядные выходы которого соединены соответственно, с установочными входами управляемого делителя частоты; а установочные входы делителя частоты являются входами умножаемого кода устройства, введены первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ и первый и второй элементы НЕ, причем информационный вход устройства соединен с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен с шиной потенциала "логической единицы", а входы установки в ноль первого и второго триггеров соединены с выходом первого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом второго триггера и с тактовым Входом регистра, а второй вход первого элемента И-HE соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, тактовыми входами делителя частоты и управляемого делителя частоты, счетным входом счетчика и выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход второго элемента

И-HL соединен с выходом третьего элемен1797114 та И-НЕ и является выходом устройства, первый вход третьего элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НЕ и с входом разрешения перезаписи управляемого делителя частоты, выход которого сое- 5 динен со вторым входом третьего элемента

И-НЕ, выход делителя частоты соединен с входом разрешения счета счетчика и с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, а выход четвертого элемента И-НЕ соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с входом разрешения перезаписи делителя частоты и с входом установки в ноль счетчика.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для умножения частоты.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2, первый и второй триггеры 3, 4, первый, второй, третий элементы И-НЕ 5, 6, 7, счетчик 8, управляемый делитель 9 частоты, делитель 10 частоты, информационный вход 11 устройства, щину

12 потенциала "логической единицы", первый и второй элементы НЕ 13, 14, четвертый элемент И-НЕ 15 и входы 16 умножаемого кода, соединенные между собой функционально.

Устройство для умножения частоты работает следующим образом.

Входные импульсы подаются на вход 11 устройства и по переднему фронту тактовоro импульса в первый триггер 3 записывается единица, которая появляется на его прямом выходе, Генератор 1 тактовых импульсов формирует импульсы, которые поступают на тактовый вход второго триггера

4 и на второй элемент НЕ 14. По переднему фронту тактового импульса переключается второй триггер 4, появление единичного сигнала на прямом выходе которого по переднему фронту обеспечивает запись кода из счетчика 8 в регистр 2. Приход следующего счетного импульса с выхода элемента HE

14 обеспечивает срабатывание элемента ИНЕ 5, выходной сигнал которого разрешает сброс триггеров 3 и 4, а перед этим, после записи кода в регистр 2 с задержкой, определяемой временем срабатывания элемента И-НЕ 15 и элемента НЕ 13, осуществляется формирование сигнала записи в счетчик 8 нулевого кода, что означает начало нового цикла работы. Длительность цикла определяется периодом входных импульсов. В течение цикла работы на выходе делителя 10 частоты формируется сигнал. который обеспечивает запись в последний кода соответствующего коэффициента умf0

55 ножения устройства, Таким образом обеспечивается достоверное функционирование устройства. Если частота тактовых импульсов f>, а период входного сигнала (время между передними фронтами входного сигнала) Твх, то за это время в счетчике 8 будет сформирован код

Твх 1ò

К где К вЂ” коэффициент деления частоты тактовых импульсов делителем 10 частоты.

Этот код переписывается в регистр 2, выходной код которого определяет коэффициент деления частоты тактовых импульсов управляемым делителем 9 частоты. Появление нулевого сигнала на выходе этого делителя обеспечивает переключение элементов И-НЕ 6 и 7, выходной сигнал которых используется в качестве выходного сигнала всего устройства и обеспечивает формирование сигнала записи в делитель 9 кода из регистра 2, Появление очередного нулевого тактового импульса с выхода элемента НЕ

14 приведет к возврату элементов И-МЕ 6 и

7 в исходное состояние. Таким образом, частота выходного сигнала будет равна т гвых= — = — = K твх

M Твх при и роизвольном значении частоты входных сигналов и частоты тактового генератора 1.

Формула изобретения

Устройство для умножения частоты, содержащее генератор тактовых импульсов, делитель частоты, счетчик, регистр, управляемый делитель частоты и первый и второй триггеры, причем прямой выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, разрядные выходы счетчика соединены соответственно с информационными входами регистра, разрядные выходы которого соединены соответственно с установочными входами управляемого делителя частоты, а установочные входы делителя частоты являются входами умножаемого кода устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности функционирования. в него введены первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ и первый и второй элементы МЕ, причем информационный вход устройства соединен с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен с шиной потенциала логической единицы, а входы установки в "0" первого и второго триггеров соединены с выходом первого элемента И-НЕ, первый вход которого сое1797114

Составитель В.Гусев

Техред М. Моргентал

Корректор Н.Ревская

Редактор

Заказ 654 Тираж 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 динен с прямым выходом второго триггера и с тактовым входом регистра, а второй вход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, тактовыми входами делителя частоты и управляемого делителя частоты, счетным входом счетчика и выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход второго элемента И-НЕ соединен с выходом третьего элемента И-НЕ и является выходом устройства, первый вход третьего элемента

И HE соединен с выходом второго элемента

И-НЕ и с входом разрешения перезаписи управляемого. делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход делителя частоты со5 единен с входом разрешения счета счетчика и с первым входом четвертого элемента ИНЕ, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера; а выход четвертого элемента И-НЕ соединен с вхо10 дом первого элемента НЕ, выход которого соединен с входом разрешения перезаписи делителя частоты и входом установки в "0" счетчика.