Устройство для умножения частоты

(51)5 О 06 1 7/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1146659, кл. 6 06 Е 7/52, 1983.Авторское свидетельство СССР В 651469, кл. Н 03 К 5/156, 1977Авторское свидетельство СССР Ь 1149253, кл. С 06 Р 7/68, 1983, рис.2. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧАС- ТОТЫ 2(57) Изобретение относится к област 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,Изобретение относится к областивычислительной техники и может бытьиспользовано при построении специализированных вычислительных устройств и следящих умножителей частоты в системах 5автоматического управления,Известно устройство для умножения частоты, содержащее генератор тактовых им-.пульсов, управляемый делитель, счетчик,регистр, первый и второй триггеры, два элемента И и коммутатор, выход генераторатактовых импульсов соединен со счетнымвходом делителя, выход которого соединенсо входом счетчика, информационные выходы которого соединены с информационными входами регистра,Недостатком этого устройства для умножения частоты является относительнонизкая надежность функционирования, поскольку в случае изменения входной частоты возможно совпадение входных сигналови тактовых импульсов таким образом, чтозапись информации в регистр будет происходить в момент переходного процесса всчетчике, в результате чего, на указанной 25частоте входного сигнала будет происходить сбой в правильной работе.Известно также устройство для умножения частоты, содержащее генератор тактовых импульсов, управляемый делитель ЗОчастоты, счетчик и разностный счетчик, атакже триггер, элемент ИЛИ и элемент И,вход которого соединен с входом устройства и первым входом триггера, выходы разностного счетчика соединены с входами З 5счетчика, выход которогосоединен с входомуправляемого делителя частоты.Недостатком этого устройства для умножения частоты является относительнонизкая достоверность функционирования, 40что связано с тем, что при изменении частоты входных импульсов изменение частотывыходных импульсов отслеживает это изменение со значительным (превышающим период входных импульсов) запаздыванием, 45Кроме того, в этом устройстве в случае не-.которых совпадений частот возможен сбойиэ-за одновременности поступления импульсов на входы разностного счетчика,Наиболее близким к предложенному по 50технической сущности и функционированию является выбранное в качестве прототипа устройство умножения частоты,содержащее генератор тактовых импульсов, регистр, первый, второй и третий элементы И-НЕ и три счетчика, вход устройствасоединен с первым входом первого триггера, прямой выход которого соединен с Двходом второго триггера; динамическийвход которого соединен 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.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 информацион ными 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-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 первого элемента И-НЕ соединен со вторым входом третьего элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, выход делителя частотыэлемента НЕ, выход которого соединен с вхо-дом разрешения перезаписи делителя частоты 10 15 20 устройства и по переднему фронту тактового импульса в первый триггер 3 записывает ступают на тактовый вход второго триггера4 и на второй элемент НЕ 14. По переднему 30фронту тактового импульса переключается 35 40 соединен с входом разрешения счета счетчика и с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а выход четвертого элемента И-НЕ соединен с входом первого и входом установки в ноль счетчика.На чертеже представлена функциональная схема устройства,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, шину 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 ся единица, которая появляется на его прямом выходе. Генератор 1 тактовых импульсов формирует импчльсы, которые повторой 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 НЕ 14 обеспечивает срабатывание элемента ИНЕ 5, выходной сигнал которого разрешает сброс триггеров 3 и 4, э 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 с входов 16 соответствующего коэффициента умножения устройства. Таким образом обеспечивается достоверное функционирование устройства, Если частота тактовых импульсов 1, а период входного сигнала время между передними фронтами входного сигнала) Та, то за это время в счетчике 8 будет сформирован код М=вх ттК, где К - коэффициент деления 45 50 55 частоты тактовых импульсов делителем 1 О 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-НЕ 6 и 7 в исходное состояние, Таким образом частота выходного сигнала будет равна Ьых= Квх при произвольном значении частоты входных сигналов и частоты тактового генератора 1,Сигнал сброса, формируемый на выходе элемента И-НЕ 5, поступая на второй вход элемента И-НЕ 7, действует аналогично сигналу с выхода делителя 9, Таким образом, записанный в регистр 2 по переднему фронту сигнала на входе элемента И-НЕ 5 новый код будет записан в делитель 9.Таким образом исключается недостоверная работа, связанная с возможностью прихода входного импульса в момент переходного процесса в счетчике 8, а для выходных импульсов обеспечивается временная привязка к входному сигналу,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 соответственнос информационными входами регистра, разрядные выходы которого соединены соответственно с установочными входами управляемого делителя частоты, э установочные входы делителя частоты являются входамиумножаемого кода устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в него введены " первого по 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 "0" первого и.второго триггеров соединены с выходОм первого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом17797115 Составитель В.ГусевТехред М,Моргентал Редактор Корректор Н,Ревская 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 второго триггера и 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 элемейта И-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НЕ и с входом разрешения перезаписи управляемого делителя частоты, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ с выходом управляемого делителя 5 частоты, выход делителя частоты соединенс входом разрешения счета счетчика и с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а выход четвертого 10 элемента И-НЕ соединен с входом первогоэлемента. НЕ; выход которого соединен с входом разрешения перезаписи делителя частоты и входом установки в "0" счетчика;