Управляемый делитель частоты

,Ж 16919 я)5 Н 03 К 23 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ сится к импульсной использовано в про х устройствах обра ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР М 1387193, кл, Н 03 К 23/66, 17,10.86,Авторское свидетельство СССР М 1495988, кл, Н 03 К 17/62, 04,01.88,Авторское свидетельство СССР М 1555858, кл. Н 03 К 23/66, 17.05,88. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в программно-управляемых устройствах обраИзобретение отнотехнике и может бытьграммно-управляемыботки информации.Целью изобретения является повышение быстродействия за счет уменьшения задержек выходных сигналов относительно входного сигнала.На фиг. 1 представлена электрическая функциональная схема управляемого делителя частоты; на фиг. 2 - электрическая функциональная схема возможного варианта реализации ключа с запоминанием сигнала управления; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие общие принципы работы ключа с запоминанием сигнала управления,Управляемый делитель частоты (УДЧ) содержит первый ключ 1 с запоминанием сигнала управления, элемент ИЛИ 2, счетчик 3 импульсов, элемент 4 сравнения, первый и второй триггеры 5 и б, элемент ботки информации. Цель изобретения - повышение быстродействия за счет уменьшения задержек выходных сигналов относительно . входного сигнала - достигается введением новых функциональных связей и тем, что первый и второй ключи 1 и 10 с запоминанием сигнала управления выполнены с управлением режимом работы, Делитель содержит элемент ИЛИ 2, счетчик 3 импульсов, элемент 4 сравнения, первый и второй триггеры 5 и б, элемент ИЛИ-НЕ 7, элемент И 8, триггер 9, входную шину 11, шину 12 сброса, шину 13 управления режимом, шину 14 управления, первую, вторую и третью выходные шины 15, 16 и 17, 3 ил. ИЛИ-НЕ 7, элемент И 8, третий триггер 9, второй ключ 10 с запоминанием сигнала управления, входную шину 11, шину 12 сброса, шину 13 управления режимом, шину 14 управления, первую, вторую и третью выходные шины 15, 16 и 17.Информационный вход ключа 1 соединен с информационным входом ключа 10 и с шиной 11, первый выход соединен с входом запу:ка триггера 5 и со счетным входом счет ика 3 импульсов, вход сброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ 2 и с входом сброса триггера 5, выходы соединены с первой группой входов элемента 4, вторая группа входов которого соединена с шиной 14, выход соединен с входом запуска триггера 5 и с входом управления ключа 1, вход режима которого соединен с прямым выходом триггера 6 и с входом управления ключа 10, второй выход соединен с шиной 15 и с первым входом элемента10 20 25 40 ИЛИ 2, второй вход которого соединен с первым входом сброса триггера 6 и с шиной 12, третий вход соединен с шиной 17 и с вторым выходом ключа 10, первый выход которого соединен с шиной 16, вход режима соединен со вторым входом сброса триггера б и с инверсным выходом триггера 9, вход сброса и вход запуска которого соединены с выходами соответственно элемента ИЛИНЕ 7 и элемента И 8, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 5, вторые входы соединены с шиной 13.УДЧ работает следующим образом.После включения УДЧ должен быть установлен в исходное состояние подачей импульса на шину 12. При этом все разряды счетчика 3 и триггеры 5 и 6 устанавливаются в "О". Если при установке исходного состояния на шине 13 установлен уровень "0", то на выходах элементов 7 и 8 имеются соответственно уровни "1" и "О", вследствие чего триггер 9 устанавливается в "О", Если же на шине 13 усановлен уровень "1", то на выходах элементов 7 и 8 имеются соответственно уровни "0" и "1", вследствие чего триггер 9 устанавливается в "1", В исходном состоянии тактовые импульсы на шину 11 не поступают, на шиках 11, 12, 15-17 имеются уровни "О", на шине 13 имеется произвольный логический уровень, на шине 14 задан двоичный код некоторого числа К,Пусть на шине 13 установлен уровень "О", а на шине 14 задан двоичный код, например, числа К=З. При этом на входеуправления и на входе режима ключа 1 имеются уровни "О", а на аналогичных входах ключа 10 действуют соответственно уровни "О" и "1". В результате этого ключ 1 подготовлен к трансляции импульсов с информационного входа на его первый выход, а ключ 10 установлен в режиме запрета трансляции импульсов с информационного входа на его оба выхода (см. фиг. 3). После подачи тактовых импульсов на шину 11 первый из них в соответствии с правилом работы ключа с запоминанием сигна ча управления (см. фиг.3) проходит на первый выход ключа 1, Это вызывает инкремент содержимого счетчика 3 и установку в "1" триггера 5, На шины 16 и 17 импульс с шины 11 не проходит, так как работа ключа 10 запрещена уровнем "1" по входу режима. В результате переключения в "1" триггера 5 на выходе элемента 7 устанавливается уровень "0", а состояние триггера 9 не изменяется, Следующие два тактовых импульса также проходят с шины 11 на первый выход ключа 1 и увеличивают число в счетчике 3 до трех, а также подтверждают единичное состояние триггера 5, Лоскольку код числа в счетчике 3 совпал с кодом, заданным на шине 14, то на выходе элемента 4, на входе управления ключа 1 и на входе запуска триггера б формируется уровень "1", Однако это не приводит к изменению состояния триггера б, так как на его втором входе сброса постоянно действует уровень "1", Четвертый тактовый импульс проходит с шины 11 на второй выход ключа 1, формируется на шине 15 и поступает через элемент 2 на входы сброса счетчика 3 и триггера 5, что вызывает их установку в "О", При этом на входе управления ключа 1 и на выходе элемента 7 формируются соответственно уровни "0" и "1", а УДЧ возвращается в исходное состояние. Несмотря на то, что во время действия на информационном входе ключа 1 четвертого тактового импульса, на входе управления этого ключа происходит изменение уровня сигнала с "1" на "О", данный импульс сохраняет свою длительность на втором выходе ключа 1, а следовательно, и на шине 15 и не формируется на его первом выходе, что обусловлено свойством ключа с запоминанием сигнала управления. Если тактовые импульсы продолжают поступать на шину 11, то работа УДЧ в этом режиме повторяется аналогично описанной,Таким образом, если на шине 13 установлен уровень "О", а на шине 14 задан двоичный код некоторого числа К (в рассмотренном примере К=З), то после подачи тактовь:;. импульсов на шину 11 УДЧ пропускает на шину 15 каждый (К+1)-й тактовый импульс (в рассмотренном примере каждый четвертый) и, следовательно, коэффициент деления УДЧ в данном режиме равен (К+1), На шинах 16 и 17 в этом режиме сохраняются уровни "0".Пусть на шине 13 установлен уровень1", а на шине 14 задан двоичный код, например, того же числа К=З. При этом на входе управления и на входе режима ключей 1 и 10 действуют уровни "О", вследствие чего оба ключа подключены к трансляции импульсов с информационных входов на их первые выходы, После подачи тактовых импульсов на шину 11 первый из них в соответствии с правилом работы ключа с запоминанием сигнала управления проходит на первый выход ключа 1. Это вызывает инкремент содержимого счетчика 3 и установку в "1" триггера 5. Кроме того, первый тактовый импульс проходит с шины 11 на первый выход ключа 10 и формируется на шине 16. В результате переключения в "1" триггера 5 на выходе элемента 8 устанавливается уровень "О", а состояние триггера 9 не изменяется. Следующие два тактовых45 5 п импульса также проходят с шинь.; нз цл 1- ну 16 и на первый выход ключа 1, подтверждая единичное состояние триггер:. -:.увеличивая число в счетчике 3 до трех,О- скольку при этом код числа в счетчика ч совпал с кодом, заданным на шине 14, то нэ Выходе элемента 4, на входе управления ключа 1 и на входе запуска триггера 5 устанавливается уровень "1". Это вызывает пепекл,счение В 1 гслггерэ 9 и формирование ровя. Нд Вло"е Оежлма ключа 1 ,3 нэ ,; х 3 праления , лсчз 10 .Р. Верчч;с Овый импульс нэ Выхсдь Х(ючэ 1 не прсФ"- дит поскольку рзоста этого ключа заГрещенз по Входу режима уровнем ".Однако этот импульс проходит нз Втарсй Выход ключа 10, формируется на шине 17 и псстугЭет через элемент 2 на Входы сброс счетчика 3 и триггера 5, что Вызывает Лх (стэновку в "О". ГОи этом на выходе элемента 4 и на выходе элемента 8 формиру:отся сг 1 ответственно уоовни О" и "1", а состояние триггеров 6 и 9 не изменяется, Поскс(ь- ку к моменту пос.гупления пятого тактового их 1 пльса нз входе управления и нэ входе Оежимэ клОчэ 1 имеюСя ссотвеСтвеннс моэвни "О,л "1" э нэ аналсгичнь;х зх" Дэх к,:;Очэь действуют ссатветствз нс ур:В .: "1" и "Г, то пятый и все последуюшие :- товые импульсы проходят" шинь 11 нз ц,ну 7, подтверждая пр зтол:.:Лезь., сссгсяния счетчика 3 и триггера 5,Вки 1 Образ,м, е.:ли на шине 13;стэновлен уровень 1", э нэ шине 14 задан двоичный код не,оторсго числа К (В рассмотренном примРре К=-З), тс после пОДэчи тактовых импульсов на .цину 11 У":,- Выдз - ляет на ше 18 первые К тэктсвцх импульсов ГВ рассмотренном случае 3), а нэ шине 17 - такОвце импульсы без первых К импульсов, т,е, К+1)-Й, (К+2)-й и т,д. В,ааннсл примере, четвертый, пятый и т.д,). Нэ,ие 15 в этом режлме сохраняется уровень "О",Если на шинР 1 3 лчмнение("Овь чГ- нала с О на 1 происходит В процессе деления частоты, когда В счетчике 3 записано некотосое число О-:-1 Л 4(, тс это не Вызывает изменения уровней напряжения нэ Выходах элементов 7 и 8, а следсвзтеьно.,Р СКВОУВЭЭЛИЯИЯ НЭ СОСТОЯ ИР ТПИ -Ррэ 9, "Од действием К-го тактового импульса на выходе элемента 4 нз Входе управления клсча 1 и нэ Входе запуса три - Гера б фОрмируется уровень "1", Однако зто не приводит к изменению нулевсгс состояния триггера 6, тэк кэк на сгс В гором входе сороса постоянно действует уровень 1, К+1, й тактовый импульс проходит с цд ны 1На Второй выход клочэ 1, формируется нэ шине 15 и через элемент 2 устзнавливз:.т В о с е .,и 3 и " риггер 5. При этом на выход . элемента 4 и на выходе элемента 8 форми, у."Тс= сситветс венно уровни "О" и "1", что обе;:.;-.:.Извет установку триггера 9 в "1" и. с.-=говэ ельно, измененйе дальнейшего ре- .-.,Г. р;бстц У(", Несмотря на то, что Во о.:.:ея действия на информационном входе ,лОчэ 0 К+1)-го тактового импульса на входе режима этого ключа происходит изменение .,ровня сигнала с "1" на "0", данный импульс не формируется ни на одном из Выходов ключа 10, что обусловлено свойст;:О;. ключа с запоминанием сигнала управления ,(эль, ейшая работа УДЧ аналогина сг:1 сэ;ной В рея.1 ле выделения на шине 18ТЗКТОВЫХ ИМОУ.Н:С Я,эИм образом, если на шине 13 измение уровня сиГнэля с О на 1 ГОсисхс , -,- з роцессе деления частоты, когда В ;ч;тчике 3 записано некоторое число ОМ "- ,к, та смена режима работы УД. пссисходит Лиц:;, В МСМЕт ЗЭВЕрШЕНИя ТЕКущЕГО рабО- -:.-,:.:,. цикла, когда нз шине 15 сформируется . ь:хс, - ,ОЙ имгульс,-., ш:неб;Оке Выделены М импулсов .Де ,; - "., тэ это не Вызывает изменения уоов-а," 1 ЗВоя,ЕГЦ 1 Я Н;, ВЦХОДЭХ ЭЛЕМЕНТОВ ( И .-:с; - : лсвате:ьна, не сказывает влияния нэ состояние триггера 9. 1 оскольку в результате Действия К-Гс тактового импульса триггер 5 ус;нсвлен В , то,К+1)-й тактовый имп,ггь.; пссхс,зит с шхны 11 на Бтосси выхоД л:,:э ":1, фоо;лис:ется нэ шине 17 и через э(е; Рн.г ,Г;:1 ", устанавлиьает в "О" счетчик 3 и т,.лггер 5. Грл это нэ выходе элемента 4 и пэ Выходе злеме,тэ 7 формируются состветствэн;о уровни "Т и "1", что вызывает ;Оследсвэтельнс установку В "О" тригеро 9 и 6 и, слздсвзте ыо, изменение дальней;Рго оежимэ работы УДЧ. Дальнейшая работа Уп- Осуц.ествляется аналогично Оп:1 сэннсй В режиме деления частоты.Тэклм обоагам, если на шине 13 измене-и- уосвня сигнала с ня О прсисхо Дт В момент, когда нэ шине 18 ухе В;,;лены М и:ГУльссв Где МЬК), то смена:э озбсты Уд- происходит лишь после - ,:-", ;эк будут выделены Все К тактовых иму(ьсов э именно В момент фсрмирОВЭ- ня Вы;сдОго имп (ьса на шине 17 сормула изобретения Упозэл.-:е .1 ый делитель частоты, содерхад й первый ключ с запоминанием сигна.".г уп.:эвления. и:.-Формационный вход которого соединен с Входной шиной, перВый выход - с входом запуска первого триг1591955 7 гера и со счетным входом счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ и с входом сброса первого триггера, выходы соединены с первой группой входов элемента сравнения, вторая группа входов которого соединена с шиной управления, выход соединен с входом управления первого ключа с запоминанием сигнала управления, второй выход которого соединен с первым входом эле. мента ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной сброса и с первым входом сброса второго триггера, второй вход сброса которого соединен с инверсным выходом третьего триггера вход сброса и вход запуска которого соединены с выходами соответственно элемента ИЛИ-НЕ и элемента И, первые входы которых соединены соответственно с прямым и с инверсным выходами первого триггера, вторые входы - с шиной управления режимом работы, первую выходную шину, второй ключ с запоминанием сигнала управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с второй и с третьей выходными шинами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 5 целью повышения быстродействия за счетуменьшения времени задержки выходных сигналов относительно входных, в нем первый и второй ключи с запоминанием сигнала управления выполнены с управлением 10 режимом работы, третий вход элементаИЛИ соединен с вторым выходом второго ключа с запоминанием сигнала управления, информационный вход и вход режима которого соединены соответственно с входной 15 шиной и с инверсным выходом третьеготриггера, вход управления соединен с прямым выходом второго триггера и с входом режима первого ключа с запоминанием сигнала управления, вход управления и второй 20 выход которого соединены соответственнос входом запуска второго триггера и с первой выходной шиной,1691955 орректор О, Кравцова Редактор А, Ф ьдм Заказ 3934 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 гарина, 101 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор СоставительТехред М.М