Устройство для умножения частоты

(5)5 6 06 Е 7/68 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН иал редВ АСФ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4918686/24 (22) 31.01,91 (46) 23.02.93, Бюл. М 7 (71) Научно-производственный фил "Дельфин-диагностика" Совместного и приятия "Дельфин-диагностика" 72) О,Б,Скворцов, П.С.Кожевника Д.К.Шевцов (56) Авторское свидетельство СССР М 1146659, кл, 6 06 Р 7/52, 1983.Авторское свидетельство СССР Ь 651469, кл. Н 03 К 5/156, 1977.Авторское свидетельство СССР М 1149253, кл. 6 06 Е 7/681983, рис, 2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ Ч ТОТЫЪ(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.50 Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано 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 рэзностного 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-зэ 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 выход которого соединен с Д-входом второго триггера, динамический вход которого сое 5 10 15 20 25 30 35 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 функционированияДействительно, при изменениях частоты входного сигнала возможны однократные или периодические сбои в нормальном функционировании из-за того, что запись в 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 умножэемого 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-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-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НЕ и с входом разрешения счета счетчика и с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным 10 выходом второго триггера, а выход четвертого элемента И-НЕ соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с входом разрешения перезаписи делителя 15 частоты и с входом установки в ноль счетчика. На чертеже представлена функциональная схема устройства для умножения частоты. Устройство содержит генератор 1 такто 20 вых импульсов, регистр 2, первый и второй триггеры 3, 4, первый, второй, третий элементы И-НЕ 5, б, 7, счетчик 8, управляемый делитель 9 частоты, делитель 10 частоты, информационный вход 11 устройства, щину 25 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,30 Устройство для умножения частоты работает следующим образом.Входные импульсы подаются на вход 11 устройства и по переднему фронту тактового 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 35 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 40 из счетчика 8 в регистр 2. Приход следующего счетного импульса с выхода элемента НЕ 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 50 55 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 умвходом разрешения перезаписи управляемого делителя частоты, выход которого сое .динен со вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход делителя частоты соединен с ножения устройства, Таким образом обеспечивается достоверное функциониронэ. ние устройства, Если частота тактовых импульсов 11, а период входного сигнала (время между передними фронтами входного сигнала) Твх, то за это время в счетчике 8 будет сформирован кодТвх тКгде К - коэффициент деления частоты тактовых импульсов делителем 10 частоты.Этот код переписывается врегистр 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-НЕ б и 7 в исходное состояние. Таким образом, частота выходного сигнала будет равнат Квых= - = - = К1 вхТвхпри и роизеольном 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 второо 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 НЕ, причем информационный вход устройства соединен с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен с шиной потенциала логической единицы, а входыустановки 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, 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-НЕ 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 со единен с входом разрешения счета счетчикаи с первым входом четвертого элемента ИНЕ, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера; а выход четвертого элемента И-НЕ соединен с вхо дом первого элемента НЕ, выход которогосоединен с входом разрешения перезаписи делителя частоты и входом установки в "0" счетчика.