Делитель числа импульсов

(5 Н 03 К 23/40 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 621.374.4( (56) 1. Лейнов делители частот ментах. М., "Эн рис. 3-1 За.2. Авторское В 762203, кл. Н (прототип). 88,8)Л. и др. Цифровые на логических элергия", 1975, с. 66,видетельство СССР3 К 23/02, 1978(54)(57) ДЕЛИТЕЛЬ ЧИСЛА содержащий и-разрядный каждый разряд которого триггера на двух элеме две .тактовые шины, пер подключена к входам сб нечетных разрядов реги ИМПУЛЬСОВ регистр,состоит изтах И-НЕ,ая из которыхоса триггеротра, а втоОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 3636380/24-2115.06.8307.02.85. Бюл. 9 5В. В. Сапожников, Вли А. А. ПрокофьевЛенинградский ордена Ленинатут инженеров железнодорожногопорта им. акад. В. Н. Образцорая - к входам сброса триггеров четных разрядов регистра, (и+2) элементов И-НЕ, о т л и ч а ю щ и й с я те(, что, с целью обеспечения контролепригодности и надежности функционирования, в него введены элементы задержки, причем вход запуска каждого триггера регистра соединен с выходом соответствующего ему элементаИ-НЕ, первый вход каждого из которых соединен через соответствующий элемент задержки с прямьм выходом триггера предыдущего разряда регистра, второй вход каждого из четных элементов И-НЕ соединен с первой тактовой шиной, причем вторые входы нечетных элементов И-НЕ соединены с второй тактовой шиной, соответствующие входы (и+1)-го элемента И-НЕ соединены с инверсными выходами триггеров (1п/2)-ых разрядов регистра, а соответствующие входы (и+2)-го элемента И-НЕ - с инверсными выходами триггеров (и/2+1, ,п)-ых разрядов регистра.1 1138Изобретение относится к импульсной технике и может быть использованов устройствах автоматики и вычислительной техники, когда требуется повышенная надежность функционирования.Известен делитель числа импульсов, содержащий многоразрядный регистр, состоящий из взаимносвязанныхэлементов И-НЕ образующих триггеры,и инвертори10Недостатком данного устройстваявляется низкая надежность из-заего сложности (шесть элементов И-НЕна один разряд регистра),Наиболее близким к изобретению по15технической сущности является делитель числа импульсов, содержащийи-разрядный регистр., каждый разрядкоторого состоит иэ триггера на двухэлементах И-НЕ, две тактовые шины,первая из которых подключена к входамсброса, триггеров нечетных разрядоврегистра, а вторая - к входам сбросатриггеров четных разрядов регистра,25входы триггера, каждого разряда регист-,ра, кроме последнего, соединены сединичным выходом триггера последующего разряда, нулевой выход которогосоединен с единичным входом триггерапоследующего разряда, элементы И-НЕи Т-триггер, выходы которого подкникени к тактовми иннам 21.Недостатком известного делителячисла импульсов является сложностьфиксации искажения правильности его 35функционирования (неконтролепригодность) при возникновении отдельныхдефектов в лементах устройства. Приэтом, если судить, например, поналичию выходной частоты, создается ,4 Оэффект работоспособности устройства.Кроме того, известное устройствоимеет низкую надежность функционирования, так как его структура склоннак сбойным ситуациям.Цель изобретения - обеспечениеконтролепригодности и надежностифункционирования делителя числа импульсов.Поставленная цель достигается 5 Отем, что в делитель числа импульсов,содержащий и-разрядный регистр, каждый разряд которого состоит из триггера на двух элементах И-НЕ, дветактовые шины, первая из которых 55подключена к входам сброса триггеровнечетных разрядов регистра, а вто"рая - к входам сброса триггеров чет 945 1ных разрядов регистра, (и+2) элемен-, тов И-НЕ, введейы элементы задержки, причем вход запуска каждого триггера регистра соединен с выходом соответствующего ему элемента И-НЕ, первый вход каждого иэ которых соединен через соответствукиций элемент задержки с прямым выходом триггера предцдущего разряда регистра, второй вход каждого из четных элементов И-НЕ соединен с первой тактовой шиной, причем вторые входы нечетных элементов И-НЕ соединены с второй тактовой шиной соответствующие входы (п+1)-го элемента И-НЕ соединены с инверсными выходами триггеров (1,рп/2)-ых разрядов регистра, а соответствующие входы (и+2)-го эЛемента И-НЕ - с ннверсньви выходами триггеров (и/2+1 р,п)-ых разрядов регистра.На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.1Делитель числа импульсов содержит. ц-разрядный (на чертеже п=4) регистр, каждый разряд которого состоит из триггера на двух элементах И-НЕ, первый разряд которого содержит триггер на элементах 1-1 и 1-2, второй - на элементах 2-1 и 2-2, третий (т.е. (п-.1)-ый) - на элементах (и)-1 и (п)-,2, четвертый (т.е. и-ый) - на элементах ии п, первая тактовая шина 3 соединена с входами сброса триггера нечетных разрядов регистра - входами элементов 1-2 и (п)-2, вторая тактовая шина 4 соединена с входами сброса триггеров четных разрядов регистра - входами элементов 2-2 и п, входы запуска каждого триггера регистра, т.е. вхо. ды элементов 1-1, 2-1, (п)-1, п, соединены с выходами соответствующих им элементов 5-1, 5-2, 5-(п), 5-и И-НЕ первые входы каждого из7которых через соответствующий элемент 6-1, 6-2, 6-(п), 6-и задержки соединены с прямым выходом триггера Предыдущего разряда регистра, вторые входы нечетных элементов 5-1, 5-(и) И-НЕ соединены с второй тактовой шиной 4, вторые входы четных элементов 5-2, 5-и И-НЕ соединены с первой тактовой шиной 3, входы (п+)-го элемента 7 И-НЕ соединены с инверсныьы выходами триггеров первого и второго (и/2) разрядов регистра, т.е. выходами элементов3 1138 1-2 и 2-2, входы (и+2)-го элемента 8 И-НЕ соединены с инверсными выходами триггеров третьего (и/2+1) и четвер-. того (и) разрядов регистра, т. е, выходами элементов (и)-2 и п.Для установки устройства в исходное состояние может быть использована шина 9, которая соединена с дополнительными входами запуска первого и второго триггера и дополнительными входами сброса третьего и четвертого триггеров регистра.Элементы 6-16-п задержки служат для исключения гонок в элементах устройства и в простейшем случае ;представляют собой конденсаторы, включенные между прямым выходом триггера и общей шиной.Приведенный на чертеже делитель числа импульсов имеет коэффициент К 945 4деления, равный двум. Аналогично строятся делители числа импульсов с другими значениями К, при этом Кп/2.Делитель числа импульсов работает следующим образом,На шины 3 и 4 поступают последовательности противоположных по фазе тактовых импульсов. Цикл работы данного (при и 4) устройства состоит из четырех тактов. Пусть в исходный момент времени на шину 9 подан импульс с уровнем "0") установки, тогда триггеры первого и второго разрядов регистра установятся в "1", а триггеры третьего и четвертого разрядов регистра - в "0".В таблице показана работа устройства по тактам с указанием соответствующего состояния элементов. Сигналы натактовых шинах Сигналы х на прямыхвыходах триггеров,элементы Номер такта 1-1 2-1 (и) -1 п0 1 11 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 О 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 цикла будут одинаковыми. Например,при обрыве проводника, соединяющеговыход элемента ис входом элемента5=1, в триггерах, находящихся в состоянии 0110 (такт 2 таблицы) прцпоступлении на его шины 3 и 4 сигналов третьего такта имеет место следующий переход: 0110 - 01111011 1111. Во втором и последунгщих тактах этого перехода сигналана выходах устройства будут одинаковыми. К аналогичному результату приведет, например, и обрыв проводника,соединяющего выход элемента 2-2 свходом элемента 7. В этом случае вовтором такте яа выходах элементов 7и 8 сигналы будут также одинаковыми,Можно показать, что любой одиноч.ный эффект в предлагаемом устройИспользуя соотношение алгебры логики, можно записать выражение для 40 выходных сигналов устройства " выходов элементов 7 и 8:у 7=х, х =х +х1 фу 8:хп 1. х й-х о 1 +х иТаким образом, на выходе элемента 45 7 уровень "1" будет в первом и втором тактах, а на выходе элемента 8 - в третьем и четвертом, т.е. частота тактовых импульсов оказалась поделенной на два. При этом сигналы на вью 50 ходах элементов 7 и 8 являются парафазными.При исправном состоянии устройства в каядом такте два его триггера из ибудут находиться в состоянии "1", остальные - в состоянии "0".При возникновении дефектов сигналы на его выходах в одном из тактовЭаказ 10706/45 Тираж 872 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 стве приводит к тому, что сигналы на его выходах будут одинаковыми.Таким образом, для того, чтобы проверить исправность устройСтва и тем самьщ установить правильность его функционирования, достаточно ,контролировать парафазность сигналов на его выходах, например, с помощью сумматора но модулю два. По сравнению с известным предлагаемый делитель числа импульсов обладает тем преимуществом, что вследствие наличия свойства контролепригодности, позволяет проверять его исправность и отсутствие сбоев подвоздействием помех непосредственно впроцессе функционирования, При этомимеется возможность исключить искажение функционирования, т.е, измененение установленного коэффициента деления, например, путем отключениянеисправного устройства от объектовуправления, что является необходимымусловием надежности работы систем,выполнякицих ответственные функции.