Управляемый делитель частоты

(50 4 Н 03 К 23/66 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССР Р 1119176, кл. Н 03 К 23/00, 01.06.83.Авторское свидетельство СССР Р 1238234 кл Н 03 К 23/66 27,09.84. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение может быть использовано в устройствах цифровой и измерительной техники, в устройствах отсчета временных интервалов и устройствах синхронизации цифровых систем. Целью изобретения является уменьшение фазового сдвига между входными и выход 801277389 А 1 ными импульсами при сохранении скважности выходных импульсов, равнойдвум. С этой целью в устройство введены элементы ИЛИ 9,10,11,12, элементы И-НЕ 7,8, инвертор 18 и элементИЛИ-НЕ 16. Кроме того, устройство содержит счетчик 1 импульсов, шину 2кода коэффициента деления, формирователь 3 импульсов, триггеры 4 и 5,входную и выходную шины 6,19, элементы И 13, 14, шину 15 начальной установки, инвертор 17. При формированиифронтов выходных импульсов осуществляется прямая передача входных импульсов или их инвертирование, а приформировании выходного импульса илипаузы осуществляется блокировка выхода на соответствующем уровне послеформирования фронта и разблокированиеперед очередным фронтом. 2 ил.Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано вустройствах цифровой и измерительнойтехники, в устройствах отсчета временных интервалов и устройствах синхронизации цифровых систем,Цель изобретения - уменьшение фазового сцвига между входными и выходными импульсами при сохранении скваж"ности выходных импульсов, равной1 Одвум.На Фиг.1 представлена электрическая функциональная схема устройства;на Фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая работу устройства. 15Управляемый делитель частоты содержит (вычитающий двоичный) счетчик1 импульсов, шину 2 кода коэффициента деления, формирователь 3 импульсов, первый и второй триггеры 4 и 2 О5, входную шину 6, первый и второйэлементы И-НЕ 7 и 8, первый, второй,третий и четвертый элементы ИЛИ 9,10, 11 и 12, первый и второй элементыИ 13 и 14, шину 15 начальной установки, элемент ИЛИ-НЕ 16, первый и второй инверторы 17 и 18 и выходную шину19. Информационные входы счетчика 1импульсов соединены с шиной 2 кодакоэффициента деления, тактовый вход- ЗОчерез первый инвертор 17 с С-входамипервого и второго триггеров 4 и 5, ачерез Формирователь 3 импульсов с входной шиной 6 и с первыми входами первых элементов И-НЕ 7 и ИЛИ 9, выходыкоторых соединены соответственно спервым и вторым входами второго элемента И-НЕ 8, выход которого соединенс выходной шиной 19 и с 0-входамипервого и второго триггеров 4 и 5, а 4 Отретий вход - с выходом второго элемента ИЛИ 10, первый вход которогосоединен с инверсным выходом первоготриггера 4, прямой вьгход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ 7, К-вход - с выходом третьего элемента ИЛИ 11, а Б-вход - сК-входом второго триггера 5 и с выходом первого элемента И 13, первыйвход которого соединен с первым вхо"дом второго элемента И 14, выход которого соединен с входом предварительной установки счетчика 1 импульсов,и с шиной 15 начальной установки, авторой вход - с выходом четвертогоэлемента ИЛИ 12, инверсный выход второго триггера 5 соединен с вторымивходами первого и второго элементов ИЛИ 9 и 10 и первым входом элементаИЛИ-НЕ 16, второй вход которого соединен с младшим разрядом шины 2 кодакоэффициента деления, а выход - спервым входом четвертого элемента ИЛИ 12и через второй инвертор 18 с первымвходом третьего элемента ИЛИ 11. Вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ 11 и 12 и второго элементаИ 14 соединены с выходом "Заем" счетчика 1 импульсов.Формирователь 3 импульсов можетбыть выполнен в виде элемента ИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ, первый вход которого непосредственно а второй через элементзадержки соединены с его входом,Управляемый делитель частоты работает следующим образом.В исходное состояние устройствоприводится подачей логического нуляна шину 15 начальной установки, приэтом по Я-входу в единичное состояниеустанавливается триггер 4, по К-входув нулевое состояние устанавливаетсятриггер 5, а по входу предварительнойустановки в счетчик 1 с шины 2 записивается двоичный код Б коэффициентаделения частоты,По шине 6 на вход формирователя3 поступают импульсы входной частоты(фиг.2 с), на выходе которого формируются короткие положительные импульсыпо каждому фронту входного импульса(Фиг.28), т.е. импульсы удвоеннойвходной частоты,После начальной установки инверсный выход триггера 5 (Фиг.2 6) и прямой выход триггера 4 (Фиг.2) находятся в состоянии единиц и обеспечиваютрежим прямой передачи входных импульсов на шину 19, поскольку элементы 9и 10 блокированы на уровне единиц ине влияют на работу элемента 8, аэлемент 7 открыт по второму входу.Поэтому с приходом первого входногоимпульса (Фиг.2 а) через последовательно соединенные элементы 7 и 8 на шине19 Формируется положительный фронт(фиг.2 е), а с помощью формирователя.3 - короткий положительный импульс(фиг,28), который уменьшает на единицусодержимое счетчика 1 импульсов(Фиг.2 ), а своим задним фронтом через инвертор 17 устанавливает в единичное состояние триггеры 4 и 5, поскольку на их П-входах к этому моменту уже установится единица, поступающая с шины 19 (длительность импульсов3 1277 формирователя 3 выбирается такой, чтобы вместе с задержкой инвертора 17 перекрывать время задержки любой пары элементов: 7 и 8 или 9 и Я).Установка триггера 5 в единичное состояние вызывает логический ноль на инверсном выходе (фиг,2 6), а следовательно, и ноль на выходе элемента 10, что приводит к блокировке выхода элемента 8 и шины 19 устройства на О уровне логической единицы.Последующие входные импульсы не изменяют сигнал на шину 19, а импульсы с выхода формирователя 3 изменяют лишь содержимое счетчика 1 (фиг.2), 15 осуществляя подсчет полупериодов. С приходом на шину 6 (М+1)/2-го импульса при нечетном М или по окончании М / 2-го импульса при четном М на выходе Формирователя 3 Формируется М-й 20 импульс, который уменьшает содержимое счетчика 1 до нулевого значения (фиг,2 ), а по его окончании на выходе "Заем" счетчика 1 выбирается нулевой уровень (фиг.2 д), который через 25 элемент 14 поступает на вход предварительной установки счетчика 1 и записывает в него вновь код М коэффици,ента деления (фиг.2 ), после чего логический ноль на выходе Заем" ис- ЗО чезает (Фиг.23), Однако еще до этого в зависимости от четности коэффициента М деления и состояния триггера 5 производится переключение триггера 4 или 5 (с целью устранения вози ев35 можности возникновения гонок пере. - ключение производится всегда только одного из триггеров). При нечетном М младший разряд коэффициента деления на шине 2 находится в единице, которая удерживает на выходе элемента 16 ноль, открывая тем самым элемент 12 и закрывая через инвертор 18 элемент 11 для пропуска уровня логического нуля. Поэтому ноль с выхода "Заем" счетчика 1 через элементы 12 и 13 поступает на К- и Я-входы триггеров 4 и 5 (пытаясь установить их прямой и инверсный входы соответственно в единицу). Поскольку к этому моменту поочередно один из указанных выходов находится в единице, то и происходит поочередная установка в единицу первого и подтверждение этого состояния второго из указанных выходов триггеров (и, наоборот, при следующем импульсе (фиг.26,г) при нечетном М). Такая установка снова переводит 389 4устройство в режим прямой передачи входных импульсов, Поэтому после окончания импульсов или паузы (фиг,2 а) на выходе формируется задний или передний фронт выходного импульса (фиг,2 е) соответственно.После формирования заднего фронта выходного импульса (Фиг.2 е) логический ноль с шины 19 поступает на Р- входы триггеров 4 и 5, и первый импульс с выхода формирователя 3 устанавливает в ноль триггер 4 прй нечетном М (или подтверждает это состояние при четном М) (фиг,2 г), что вызывает логическую единицу на выходе элемента 7, а триггер 5 этим импульсом с выхода формирователя 3 устанавливается в логический ноль при четном М или подтверждается в этом состоянии при нечетном М, Единица с инверсного выхода триггера 5 через элементы 9 и 10 поступает на второй и третий входы элемента 8, которые вместе с единицей с выхода элемента 7 удерживает на выходе элемента 8 логический ноль. Последующие входные импульсы вновь не изменяют состояния выхода, а только уменьшают содержимое счетчика 1, и идет формирование паузы между импульсами.При четном М младший разряд на шине 2 коэффициента деления находится в логическом нуле, который открывает элемент 16, единица с выхода которого при логическом нуле на инверсном выходе триггера 5 закрывает элемент 12, а через инвертор 18 открывает элемент 11, Поэтому ноль с выхода "Заем" счетчика 1 по окончании М/2- го входного импульса через элемент 11 по К-входу устанавливает триггер 4 в логический ноль, который вместе с единицей с инверсного выхода устанавливают логические единицы на выходах элементов 7 и 10 соответственно, а оставшийся логический ноль на инверсном выходе триггера 5 разрешает элементу 9 пропуск входных импульсов, которые инвертируются элементом 8, По окончании М/2-го периода поступивший на шину 6 (М/2+1) импульс инвертируется, формируя на выходе задний фронт выходного импульса (фиг.2 е).Если инверсный выход триггера 5 находится в логической единице, то она через элемент 16 открывает элемент 12, через который ноль с выхода "Заем" счетчика 1 по окончании М-го5 12773 входного импульса поступает на элемент 13 и устанавливает в единичное состояние по Б-входу триггер 4, а по К-входу подтверждает логическую единицу на инверсном выходе триггера 5. Т,е устройство возвращается в исходное состояние, при котором идет прямая передача импульсов с шины 6 на шину 19, поэтому по окончании И- го периода входных импульсов с при О ходом (И+1)-го импульса будет сформирован передний фронт нового выходного импульса.В итоге на шину 19 поступают импульсы, частота следования которых равна частоте импульсов, поступающих на шину 6, деленной на коэффициент деления И, поданный на шину 2. Причем как при Четном значении И выход О ные импульсы имеют всегда скважность, равную двум, так и при нечетном значении И. Если при нечетном И входные импульсы поступают со скважностью, не равной двум, то длительность вы ходного импульса отличается от длительности паузы между импульсами на время, равное аналогичной разности во входных импульсах.30Формула из обретенияУправляемый делитель частоты, содержащий счетчик импульсов,информационные входы которого соединены с шиной кода коэффициента деления, тактовый вход - черезформирователь импульсов с входной шиной, а через первый инвертор с С-входом первого триггера, Б-вход которого соединен с выходом 40 первого элемента И, первый вход которого соединен с шиной начальной уста 89новки и с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом предварительной установки счетчика импульсов, второй триггер и выходную шину, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения фазового сдвига между входными и выходными импульсами при сохранении скважности выходных импульсов, равной двум, в него введены четыре элемента ИЛИ, два элемента И-НЕ, второй инвертор и элемент ИЛИ-НЕ, причем входная шина соединена с первыми входами первых элементов И-НЕ и ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с первыми вторым входами второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходной шиной и с 0-входами первого и второго триггеров,. а третий вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, К-вход - с выходом третьего элемента ИЛИ, а С-вход и Б-вход соединены соответственно с С-входом и К-входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с младшим разрядом шины кода коэффициента деления, а выход - с первым входом четвертого элемента ИЛИ и через второй инвертор с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, при этом вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ и второго элемента И соединены с выходом "Заем счетчика импульсов.1277389 Составитель А.Соколоедактор М,Петрова Техред И.Попович амборская оррек 16 дписно аз 6 к ая изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,56ВНИИПп035,Тираж 8 Государственного делам изобретени сква, Ж, Рауш