Умножитель частоты следования импульсов

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах синхронизации ци., фровых систем передачи данных.1 ель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемообеспечения получения любых целочисленных коэффициентов умножения, за-даваемых программно изменением вход Оного кода.На Фиг, 1 приведена электричес кая структурная схема устройства;на фиг. 2 - схема выполнения блока, сравнения и коммутации, 1 сУмйожитель частоты следования импульсов содержит М соединенных последовательно элементов 1-1, 1-2, 1-3,1-М задержки, выходы которыхСоединены с соответствующими входами 20блока 2 сравнения и коммутации,(М+1)-й вход которого соединен через. формирователь 3 коротких импульсовс входной шиной 4 и непосредственнос первым входом элемента ИЛИ 5, вто" рой вход которого соединен с выходом, элемента И 6, выход - с выходной шиной 7, с входом первого элемента 1-1 задержки и со счетным (вычитающим) входом программируемого счетчика 8 импульсов, информационные входыкоторого соединены с кодовой шиной 9, вход записи и выход переноса (заема) - с (М+2)-м входом блока 2 сравнения и коммутации и с первым входом элемента И 6, второй вход которого соединен с выходом блока 2 сравнения и коммутации.Блок 2 сравнения и коммутации содержит элемент НЕ 10, М элементов 40 ИЛИ-НЕ 11-1,11-2, 11-3, , , 11-Му МЬ-триггеров 12-1, 12-2, 12-3 12-М, первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, М элементов И 15-1, 15-2, 15-3,15-М М Входовый элемент И 16 45 г, формирователь 17 короткого импульса, при этом первые входы каждого из элементов ИЛИ-НЕ 11-1, 11-2, 11-3, .,., 11-М и элементов И 15-1., 15-2, 15-3, , 15-М соединены с соответствующими входами блока 2 сравнения50 и коммутациивторые входы элементов ИЛИ-НЕ 11-1, 11-2, 11-3, , 11-М соединены через элемент НЕ 10 с (М+1)-м входом блока 2 сравнения и коммутации, (М+2)-й вход которого соединен через формирователь 17 короткого импульса с установочными (запуска) входами каждого из МЛ-триггеров 12-1, 12-2, 12-3, , 12-М, информационные входы которых соединены с общей шиной, тактовые входы - с выходом соответствующего элемента ИЛИ-НЕ 11-1, 11-2, 11-3, , 11-М, инверсные выходы - с соответствующим входом М-входового элемента И 16, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 13, второй вход которого соединен с прямым выходом первого Э-триггера 12-1, выход - с вторым входом первого элемента И 15-1, выход которого и выходы остальных элементов И 15-2, 15-3,15-М соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с выходом блока 2 сравнения и коммутации, причем прямые выходы с второго по М-й Р-триггеров 12-2, 12-3, , 12-М соединены с вторыми входами соответствующих элементов И 15-2, 15-3,фу 15Умножитель частоты следования импульсов работает следующим образом,Предварительно устанавливают на информационных входах счетчика 8 код коэффициента умножения К минус единица, при этом на его выходе переноса устанавливается уровень логической единицы. Блок 2 предназначен для сравнения последовательности сдвинутых во времени импульсов, поступающих на каждый из его М входов, с входным импульсом на его (М+1)-м входе. Как результат сравнения на выход блока 2 подключается тот из М входов, на котором произошло совпадение указанных импульсов.Операция сравнения и коммутации осуществляется при наличии на (М+2)-и входе блока 2 сигнала разрешения, поступающего через формирователь 17 на установочные входы всех Мо-триггеров и переводящего последние в единичное состояние. Изменение состоя" ния каждого из МП-триггеров в дальнейшем определяетСя появлением импульса на тактовом входе соответствующего В-триггера, являющегося результатом сравнения на совпадение временного положения импульсов на (М+1)-м входе, поступающего на вход элемента НЕ 10, и сдвинутых во времени положительных импульсов на входах с первого по М-й и поступающих на первые входы элементов ИЛИ-НЕ 11-1, 11-2, 11-3, , 11-М, на вто 1450096рые входы которых поступает инвертированный сигнал с (0+1)-го входа. В результате сравнения на выходах всех элементов ИЛИ-НЕ появляются импульсы, кроме того, в котором произошло точное совпадение импульсов во времени. Это означает, что только один из %)-триггеров не изменит своего состояния и сохраниг разрешение на прохождение импульсов через соответствующий элемент И на выход блока 2. В исходнои состоянии или при несовпадении исходного импульса ни с каким из Я входных импульсов в блоке 2 разрешено прохождение сигнала на выход с его первого входа.Работа устройства начинается, когда первый импульс с выхода формирователя 3 через элемент 5 поступает на шину 7 и на вход элемента 1-1, с выхода которого импульс, за-., держанный на время ь поступает на первый вход блока 2 и на вход элемента 1-2, на выходе которого появляется импульс, задержанный на время, поступающий на второй вход блока 2 и на вход элемента 1-3, и так далее. Таким образом,. на каждом из Й входов блока 2 образуются смещенные относительно друг друга импульсы, Так как в исходном состоянии . в блоке 2 соединен первый его вход с выходом, то сначала на второй вход элемента 5 через элемент 6 поступает импульс, задержанный элементом 1-1 на времякоторое и определяет вместе с задержкой в блоке 2 и элементах 5 и 6 период выходного сигнала,"С выхода, элемента 5 импульс поступает также на счетный вход счетчика 8, в котором из кода (К), содержащегося в последнем, вычитается число импульсов, прошедших на шину 7 Процесс многократного прохождения импульса через элемент 1-1 продолжается до тех пор, пока содержимое счетчика 8 не обнулится. В результате на выходе переноса сигнал меняет, состояние с логической единицы на нуль, который запрещает прохождение задержанных импульсов через элемент 6 и элемент 5 на шину 7. Этот импульс одновременно поступает на (0+2)-й вход блока 2, давая разрешение на сравнение. Последний из серии задержанных импульсов, который обнуляет счетчик 8, поступает также на вход элемента 1-1, затем с его выхода навцх = Квх э вих где К - коэффициент умножения, любое целое число, Тогда для элемента 1-1:. "Ьв 1 х -"эгде Хь - суммарная задержка в элементах 5 и 6 и в блоке 2.40 Для кащцого последующего элементазадержки время задержки определяетсяиз известной временной нестабильности первого элемента задержки Ь,,превышающей допустимое значение ЬТвц(с учетом знака): лв = 4,50 и известного отклонения требуемого значения Тот 55 Если по программе может потребоваться формирование различных Твх")( = Т вих 1 ( "-1л вход элемента 1-2 и так далее, темсамым на Я входах блока 2 образуютсясмещенные во времени относительно5друг друга импульсы. При появленииимпульса на (И+1) -и входе блока 2,соответствующего следующему импульсуна входе шины 4, начинается операциясравнения и переключения того 1-го10. входа на выход блока 2, импульс которого совпал с импульсом на (0+1)"мвходе, и цикл умножения продолжается, В этом случае в кольцо обратнойсвязи окажется подключенной уже груп 15 па элементов 1-1, 1-2, , , с первойпо -ю, период выходного сигнала бу". дет определяться суммарной задержкойв элементах задержки с первой по -юи задержки в элементах 5 и 6 и в блоке 2, Это подключение сохраняется дотех пор, пока по приходу входногосигнала совпадение произойдет по другому -входу,Времена задержек элементов задерж 25 ки выбираются следующим образом. Если ЕВ и Е в - соответственно входная и выходная частоты, то Тв и Тв,Эвахсоответственно периоды входного ивыходного сигнала:145009 б Формула изобретения1, Умножитель частоты следования Импульсов, содержащий Я последовательно соединенных элементов задержки, Входную шину и элемент ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,целью расширения функциональных озможностей, в него введены програмируемый счетчик импульсов, элементформирователь короткого импульса, одовая шина и блок сравнения и комутации, первые Я входов которого 15 оединены с выходами соответствующих лементов задержки, (Я+1)-й вход соединен с выходом формирователя коротих импульсов, вход которого подклюен к входной шине, и с первым вхо дом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого элемента за" ержки и со счетным входом програмируемого счетчика импульсов, информационные входы которого соединены 25 с кодовой шиной, вход записи и выход переноса - с (Я+2)-м входом блока сравнения и коммутации и с первым ходом элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, второй вход - с выходом блока сравнения и коммутации.2, Умножитель по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок сравнения и коммутации содержит элемент НЕ, Я элементов ИЛИ-НЕ, ЯВ-тригге 6ров, (Я+1) элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, формирователь короткого импульса, (Я+2) входов и один выход, при этом (Я+1)-й вход блока сравнения и коммутации подключен к входу элемента НЕ, выход которого подключен к первым входам Я элементов ИЛИ-НЕ, выход каждого из которых подключен к С-входам соответствующих с первого по Я-й В"триггеров, прямые выходы с второго по Я-й из которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И, 1выходы которых с первого по Я-й подключены к Я входам второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока сравнения и коммутации, инверсные выходы ЯВ-триггеров соединены с Я входами (Я+1)-го элемента И, вьиод которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен прямой выход первого В-триггера, Б-входы каждого В-триггера соединены с выходом формирователя короткого импульса, вход которого является (Я+2)-м входом блока сравнения и коммутации, В-входы ЯВ-триггеров подключены к уровню логического нуля, входы блока сравнения и коммутации с первого, по Я-й соединены с вторыми входами соответствующих элементов И, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента из Я элементов И.6975/54 Тираж Государственного комитет113035, Москва,о изобретен35, Раушска открытиям при ГКНТ СССР д, 4/5