Умножитель частоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ИЮ (1) А 1 51) С 06 Г 7/6 ц,.;,Д 36 ЕТЕ и л. У 17олитехнический инвидетельство СССР06 С 7/16, 1980.детельство СССР06 Г 7/68, 1 986. СТОТЫносится(54) УМНО (57)Изобр ТЕЛ ение к вычисбыть исбработки ю изобрествах в устр нформа тся ра пользован частотной тения явл ии. Пе щирени язями. 1 3 . и. Ф-ль облас ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЩРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗО ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское сНф 781832, кл. САвторское свиВ 1410027, кл. С тельнои технике и мо 2рименения эа счет обеспечения возможности одновременной коррекции характеристик преобразования первичнь 1 х и вторичных измерительных преобразователей. Умножитель частоты содержит узел 1 управления, первый счетчик 2, первый регистр 3, сумматор 4, второй счетчик 5, элемент 6 задержки генератор 7 тактовых импульсов, дели тель 8 частоты, блок 9 формирования кода коррекции, второй регистр 1 О и блок 1 памяти, соединенные между собой Функционально. Узел 1 управления содержит два формирователя 12, 13 импульсов, два элемента И 14, 15, элемент 16 задержки и элемент ИЛИ 17 с соответствующими функциональнымиИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки частотной информации.5Целью изобретения является расширение области применения за счет возможности одновременной коррекции характеристик преобразования первичных и вторичных измерительных преобразо О вателей.На Фиг. 1 представлена Функциональная схема умножителя частоты; на Ьиг. 2 - Функциональная схема блока Формирования кода коррекции. 15Умножитель содержит узел 1 управ" ления, первый счетчик 2, первый регистр 3, сумматор 4, второй счетчик 5,элемент 6 задержки, генератор 7 тактовых импульсов, делитель 8 частоты, блок 9 Формирования кода коррекции, второй регистр 10 и блок 11 памяти, соединенные между собой Функ- ционально, причем узел 1 управления содержит первый 12 и второй 13 Фор мирователи импульсов, первый 14 и второй 1 5 элементы И, элемент 1 6 задержки и элемент ИЛИ 17 с соответствующими Функциональными связями.ЗОБлок 9 Формирования кода коррекцйи содержит первый счетчик 18, Формирователь .1 9 импульсов, второй счетчик 20, элемент ИЛИ 21, ш дешифраторов 22 и делитель 23 чстот, соединенные между собой Функционально.35Умножитель частоты работает следующим образом.Импульсы входной последовательности Р приходят на первый вход узла управления, где подаются на вход Фор" мирователя 12 импульсон который Формирует импульсы по переднему Фронту импульсов входной последовательности Р. Формирователь 13 импульсов обес печивает Формирование импульсов на его выходе с некоторой задержкой Ф, относительно импульсов с выхода Формирователя 12 икульсов, т.е, импульсьг на выходах Формирователей сдвинуты .5 О один относительно другого на интервал времени, равный ,. Это необходимо для того, чтобы к моменту Формирова" ния второго управляющего ющульса успел закончиться переходный процесс55 в соответствующих элементах и узлах т.е. для обеспечения надежной работы устройства (исключение "гонок" в цепях управления). 4Элементы И 14 и 15, элемент 16 задержки, а также элемент ИЛИ 17 обеспечивают синхронизацию управляющих им"пульсных последовательностей с выхода Формирователя2 импульсов с импульсами блока 9 формирования кодакоррекции, поступающими на второйвход .узла 1 управления. Такая синхронизация необходима для того, чтобыисключить возможность нарушения работы умножителя. В том случае, когдаимпульсы с выхода Формирователя 12импульсов и выхода синхронизации блока 9 Формирования кода коррекции Форируются одновременно, элемент 14эакрыт (по инверсному входу) а элемент И 15 открыт. При этом импульс,который Формируется на выходе элемента И 15, проходит через элемент16 задержки и далее через элементИЛИ 17 на выход узла 1 управления. Влюбых других случаях открыт элементИ 14, а элемент И 15 закрыт и, следовательно, сигнал с выхода Формирователя 1 2 импульсов проходит через элементы И 14 и, ИЛИ 17 на выход, узла 1,правления,Задержка , обеспечиваемая элементом 16 задержки, и временной ин-,тервал С 1 выбираются исхоця из условийл, . - .лг ь) ) 1 "2- "31г. Ф(, +, ) - суммарноебвремя переключения регистра 1 О и блока 11 памятиКогда условия (1) выполняются, сигнал на управляющем входе сумматора 4 появляется лишь после того, как закончится переходный процесс (время переключения соответствующих элементов) в дополнительном регистре 10 и блоке 11 памяти.В счетчике 2 (числа импульсов) в течение интервала времени, равного периоду Т следования импульсов последовательности Р, Формируется код, определяемый как где Рчастота на выходе генера 1тора 7 тактовых импульсов;М - коэфФициент деления делителя 8 частоты.Сигнал с второго выхода узла 1 управления поступает на управляющий вход сумматора 4, и в сумматоре формируется сумма М - двух кодов в . ко562908 5 1 дового эквивалента Ь периода следования импульсов входного сигнала и кода коррекции В, поступающего на сумматор с выходов блока 11 памяти, т.е. 11 т 11 кЗатем импульсом с первого выхода узла 1 управления содержимое сумматора 4 переписывается в регистр 3. Код из регистра 3 переписывается в счетчик 5 каждым импульсом, Формирующимся на выходе старшего разряда счетчика. Период появления импульсов на выходе счетчика 5 определяется как Т,= (В + Х) ТИмпульсы с выхода счетчика 5 поступают на выход умножителя, а также проходят через элемент 6 задержки и обеспечивают перепись содержимого регистра 3 в счетчик 5. Таким образом, частота следования импульсов на выходе умножителя определяется выраже- нием Еом И +ЫТак как И -= Иг + М(где И откорректированное значение кодовогоэквивалента периода Т следованияимпульсов входного сигнала), то справедлива запись где Т- откорректнрованный с заданкной точностью период следования импульсов (без систематической погрешности)входной последовательностиР при заданном значениивходной влияющей величины(температуры).Таким образом, частота следования импульсов на выходе умножителя равнаГ МКоды коррекции формируются следующим образом. Частотно-импульсный сигнал, несущий информацию о дестабилизирующей. величине (например, температуре), влияние которой необходимо скомпенсировать, поступает от соответствующего датчика на вход блока 9 формирования кода коррекции. В течение заданного интервала времени Тц, определяемого коэффициентом пересчета делителя 23частоты, импульсы входного сигналапоступают на вход счетчика 18 (числаимпульсов). Состояние счетчика 18контролируется рядом дешифраторов2222 каждый из которых настроенна соответствующий участок зависимости датчика температуры (температура - частота следования импульсов) .Если в течение заданного Т срабатыИвают 1 дешифраторов, то на вход счетчика 20 (импульсов) через элементИЛИ 21 поступают 1 импульсов . Код, 15 Формирующийся в счетчике 20 (импульсов) в течение Ти, определяет номеручастка коррекции. Данный код поступает на 1 зыходы блока 9 формирователякода коррекции, которые лодключены к 20 информационным входам регистра 10.Первый импульс., Формирующийся на выходе формирователя 19, в момент окончания Тобеспечивает перепись содержимого счетчика 20 (импульсов) в ре гистр 1 О умножителя. Второй импульс,появляющийся на выходе Формирователя9 с некоторой задержкой (, выбираемой из условия надежнои переписи информации из счетчика 20 (им пульсов) в регистр 10 умножителя,устанавливает счетчики 18 и 20 импульсов в нулевое состояние, т.е. подготавливает их к очередному циклу работы.Выходы регистра 10 подключены кадресным входам блока 11 памяти, вячейки которого записаны соответствующие коды коррекции И. Каждомух-му участку соответствует свой код 40 И рассчитываемый из условия обеспечения минимальной (допустимой) погрешности умножения внутри каждогоиз участков коррекции. Следовательно,коррекция выполняется на основе ме тода кусочноступенчатой аппроксимации. Объем 7 блока 11 памяти зависитот числа ш участков коррекции и кодовкоррекции И , т.е. 7 = 2 Ик. Вводя 50 поправки; можно обеспечить высокуюточность умножения в широком диапазоне влияющих величин (температуры),Таким образом, умножитель частотывыполняет коррекцию характеристикипреобразования первичных и вторичныхизмерительных преобразователей, выходным сигналом которых является частота следования импульсов. Это существенно расширяет область примененияпредлагаемого умножителя по сравнению .с известным. Умножитель выполняет предпроцессорную обработку информации, что определяет его более высокие технико-экономические показатели.Формула и э о б р е т е н и яУмножитель частоты, содержащий генератор .тактовых импульсов, делитель частоты, первый и второй счетчики, первый регистр, элемент задержки и блок памяти, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с инФормационным входом делителя частоты и счетным входом второго счетчика, усгановочные входы которого соединены соответственно с разрядными выходами первого регистра, выход второго счет- О чика соединен с выходом умножителя и входом элемента задержки, выход которого соединен с входом разрешения параллельной записи второго счетчика, выход делителя частоты соединен со 25 счетным входом первого счетчика, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности одновременной коррекции характеристики преобразования ЗО первичных и вторичных измерительных преобразователей, в него введены блок Формирования кода коррекции, второй регистр, сумматор и узел управления, содержащий первый Формирователь импульсов, вход которого соединен с инФормационным входом узла управления, выход первого Формирователя импульсов соединен с входом второго Формирователя импульсов и первыми входами пер О вого н второго элементов И, вторые входы которых соединены,а управляющим вхоцом узла управления, выход второго Формирователя импульсов соедннен с первым выходом узла управления, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым выходом узла управления, при-, чем инФормационный вход узла управления соединен с первым инФормационньи входом умножителя, второй инФормации онный вход которого соединен с информационным входом блока Формирования кода коррекции, разрядные выходы которого соединены соответственно с инФормационными входами второго регистра, разрядные выходы, которого соединены соответственно с ацресными входами блока памяти, выходы которого соединены соответственно с входами первой группы сумматора, входы второй группы которого соединены соответственно с разрядными выходами пер" вого счетчика, разрядные выходы сумматора соединены соответственно с инФормационными входами первого регистра, вход разрешения записи которого соединен с входами установки в "0" первого счетчика и делителя частоты и с первым выходом узла управления, второй выход которого соединен с управляющим входом сумматора, выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом блока Формирования кода коррекции, выход синхронизации которого соединен с входом разрешения записи второго регистра и управляющим входом узла управления.2. Умножитель по и . 1, о т л и " ч а ю щ и й с я тем, что блок Формирования кода коррекции содержит первый и второй счетчики, ш дешиФ" раторов (где ш1,2,3, ,), элемент ИЛИ, делитель частоты и Формирователь импульсов, причем счетный вход первого счетчика соединен с информационным входом блока Формирования кода коррекции, тактовый вход которого соединеи с входом делителя частоты, выход которого соединен с входом Формирователя импульсов, первый выход которого соединен с выходом синхронизации блока Формирования кода коррекции, второй выход Формирователя импульсов соединен с входами установки в "О" первого и второго счетчиков, разрядные выходы первого счетчика соединены соответственно с входами ш дешиФраторов, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, разрядные выходы которого являются разрядными выходами блока Формирования кода коррекции.1562908 Корректор; Н. Король Редакто улл мбинат "Патен льский иэводственнои оставитель В. ехред Л. Сердюко каз 065 Тираж 558 НИИПИ Государственного комитета по изо 13035, Москва, Ж, РПодписноетениям и открьггиям при ГКНТ ССская наб., д. 4/5 г. Ужгород, ул. Гагарина, О