Умножитель частоты следования импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111 ВЖ 06 ЫЗ: ;. гудело Т у ;л;,;.,Бчс, л.;д-.,НИ ЗОБРЕТЕНИ МУ СВИДЕТЕЛЬ АВТОР кое бюро ПроизКоммунар" номаренко и о СССР, Н 03 В 19/00,ТЫ СЛЕДОВАк импульсноиьзовано в устП редлагаемое устроиство относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники, является усовершенствованием известного устройства по авг.св. ГФ 1670778,Известный умножитель частоты следования импульсов содержит первый, второй, третий, четвертый и пятый счетчики импульсов, элемент сравнения кодов, элементы ИЛИ-НЕ и ИЛИ, делитель частоты. однотактный генератор импульсов опорной частоты, инвертор, блок синхронизации, входную и выходную шины, выходы первого и второго счетчиков поразрядно соединены соответственно с первой и второй группами входов элемента сравнения кодов, выход котороо соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым выходом ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторводственного обьединения "(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОНИЯ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относитстехнике и может быть испо 1)5 Н 03 К 5/156, Н 03 В 19 ройствах автоматики и вычислительной техники, Цель изобретения - повышение надежности работы за счет оперативного контроля качества работы устройства - достигается введением вентиля ИЛИ и реверсивного счетчика и организаций новых структурных связей. Устройство также содержит два счетчика периодов умножаемой частоты, два счетчика с параллельной записью, счетчик импульсов, элемент сравнения кодов, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, инвертор, генератор опорной частоты, блок синхронизации. делитель частоты, входную и две выходные шины, 1 ил. блока синхронизации и входами записи первого и пятого счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а через инвертор - с выходной шиной, а тактовым входом делителя О частоты и с входом элемента ИЛИ, второй СО вход которого соединен с выходом делителяь частоты, выход - со входом сброса второго (". счетчика импульсов, счетный вход которого соединен со счетным входом третьего счет- р, чика импульсов. с выходом генератора импульсов опорной частоты и с первым входом блока синхронизации, второй вход которого соединен с входной шиной и со входом сброса делителя частоты, второй выход - со входами сброса третьего и четвертого счетчиков импульсов, выходы которых поразрядно соединены с информационнычи входами соответственно пятого и первоо счетчиков импульсов, выход переноса пятого счетчика соединен со входом переноса сброса делителя частоты; второй выход - со первого, при этом третий и четвертый счет- входами сброса третьего и четвертого счетчики импульсов соединены последователь- чиков импульсов, выходы. которых поразно, т,е. выход последнего разряда третьего рядно соединены с информационными счетчика импульсов подключен ко входу 5 входами соответственно пятого и первого разрешения счета четвертого счетчика им- счетчиков импульсов, выход переноса пятопульсов. го счетчика соединен со входом переносаБлок синхронизации содержит инвер- первого счетчика, при этом третий и четвертор, делитель частоты, счетный вход которо- тый счетчики импульсов соединены послего соединен с первым входом, а входсброса 10 довательно, т:е. выход последнего разряда - со вторым входом, выход второго разряда третьего счетчика импульсов подключен ко делителя частоты соединен с его входом входу разрешения счета четвертого счетчиразрешения счета через инвертор, выход ка импульсов, введены второй элемент ИЛИ первого разряда делителя соединен с вхо- и реверсивный счетчик, при этом первый дом первого формирователя, прямой выход 15 вход второго элемента ИЛИ соединен с выкоторого соединен с первым выходом блока ходом делителя частоты. а второй вход - со синхронизации, а инверсный выход - со вторым выходом блока синхронизации, тревходом формирователя импульсов, выход тий выход которого соединен со знаковым которого соединен со вторым выходом бло- входом реверсивного счетчика, счетный ка синхронизации, 20 вход которого соединен с выходом второгоНедостатком известного устройства яв- элемента ИЛИ, а выход 1-го разряда соедиляется отсутствие текущей информации о . нен с третьим входом первого элемента состоянии работоспособности устройства, ИЛИ, с выходной шиной информации состот.е, при появлении неисправности, напри- яния предлагаемого устройства, первый мер изменении коэффициента умножения, 25 разряд делителя в блоке синхронизации совыходная частота не будет соответствовать единен с третьим выходом блока синхрониистинной величине, что приведет к измене- зации.нию оценки состояния устройства. Сопоставительный анализ с известнымЦелью изобретения является повыше-устройством показывает, что заявляемое усние надежности за счет оперативного ана тройство отличается наличием новых узлов лиза качества работы устройства. и функциональных связей между элементаПоставленная цель достигается тем, что ми предлагаемого устройства, что соответв умножителе частоты следования импуль- ствует критерию изобретению "новизна", сов, содержащем первый, второй, третий, При патентных исследованиях не четвертыйи пятый счетчикиимпульсов,эле обнаружены решения с признаками, мент сравнения кодов, элементы ИЛИ-НЕ и .аналогичными отличительным призна- ИЛИ, делитель частоты. однотактный гене- кам предлагаемого устройства. Это приворатор импульсов опорной частоты, инвер- дит к выводу о соответствии технического тор, блок синхронизации, входную и решения критерию "существенные отливыходную шины, причем выходы первого и 40 чия".второго счетчиков поразрядно соединены Введение новых узлов в предлагаемое соответственно с первой и второй группа- устройствоиновыхсвязейпозволяетблокими входов элемента сравнения кодов, вы- ровать его в случае неправильного умножеход которого соединен с первым входом ния и выдавать информацию о исправности элемента ИЛИ-Н Е, второй вход которого 45 или неисправности состоянии устройства.соединен с первым выходом блока синхро- что может служить командой для включения низации и входами записи первого и пятого резервного умножителя в системах повысчетчиков импульсов, счетные входы кото- шенной надежности.рых соединены с выходом элемента ИЛИ- Функциональная схема предлагаемого НЕ и через инвертор - с выходной шиной, 50 умножителя частоты следования импульсов со счетным входом делителя частоты и с представлена начертеже,первым входом элемента ИЛИ, второй вход Предлагаемое устройство состоит из которого соединен с выходом делителя час- счетчика 1 частоты с параллельной записью тоты, выход - со входом сброса второго кода периода, счетчика 2, счетчиков 3, 4 счетчика импульсов, счетный вход которого 55 периодов умножаемой частоты. счетчика 5 соединен со счетным входом третьего счет- частоты с параллельной записью кода пери- чика импульсов, выходом генератора им- ода, делителей 6, 7 частоты, элемента 8 пульсов опорной частоты и с первым входом сравнения кодов формирователей 9, 10, элеблока синхронизации, второй вход которого мента НЕ 11, элемента ИЛИ 12, элемента соединен с входной шиной и со входом ИЛИ-НЕ 13,инвертораНЕ 14.генератора 1510 выходом делителя б частоты, выход - совходом сброса второго 2 счетчика импуль 30 1 счетчика, при этом третий 3 и четвертый 4 35счетчики импульсов соединены последоваопорной частоты, входной 16 и выходной 17 шин,элемента ИЛИ 18, реверсивного счетчика 19 импульсов, блока синхронизации 20, шины 21.При этом выходы первого и второго 1, 2 счетчиков ипмульсов поразрядно соединены соответственно с первой и второй группами входов элемента 8 сравнения кодов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 13, второй вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации 20 и входами записи первого 1 и пятого.5 счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ 13 и через инвертор НЕ 14 - с выходной шиной, со счетным входом дели- геля б частоты и с первым входом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с сов, счетный вход которого соединен со счетным входом третьего. 3 счетчика импульсов, с выходом генератора 15 опорной частоты и с первым входом блока синхронизации 20, второй вход которого соединен с входной шиной 16 и со входом сброса делителя б частоты. Второй выход блока синхронизации 20 соединен с входами сброса третьего 3 и четвертого 4 счетчиков импульсов, выходы которых поразрядно соединены с информационными входами соответственно пятого 5 и первого 1 счетчиков импульсов. Выход переноса пятого 5 счетчика соединен со входом переноса первого тельно, т.е. выход последнего разряда третьего 3 счетчика импульсов подключен ко входу разрешения счета четвертого 4 счетчика импульсов, Первый вход элемента ИЛИ 18 соединен с выходом делителя б, а второй вход - со вторым выходом блока синхронизации 20, третий выход которого соединен со знаковым входом реверсивного счетчика 19, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 18, а 1-й разряд счетчика 19 - с третьим входом элемента ИЛИ 12 и с выходной шиной 21.В блоке синхронизации 20. содержащем элемент НЕ 11. делитель 7 частоты, счетный вход которого соединен с первым входом, а вход сброса - со вторым входом блока синхронизации 20. выход второго разряда делителя 7 частоты соединен с его входом разрешения через элемент НЕ 11, выход первого разряда делителя 7 частоты соединен с входом первого формирователя 9, прямой выход которого соединен с первым выходом блока синхронизации 20, а инверсный выход - с входом второго форми 40 45 50 55 рователя 10, выход кморого соедн,.н го вторым выходом блока синхронизации 20, первый разрядделителя 7 частоты соединен с третьим выходом блока синхронизации 20.Умножитель частоты следования импульсов работает следующим образом.В момент появления импульса вкодной частоты на шине 16 происходит установка в исходное состояние делителей 6 и 7 частоты, Импульс генератора 15 опорной частоты изменяет уровень сигнала на первом выходе делителя 7 частоты, чем запускает формирователь 9, Сформированный импульс с прямого выхода формирователя 9 поступает на входы записи счетчиков 1 и 5 частоты, чем обеспечивается запись в счетчики 1 и 5 частоты выходных кодов счетчиков 4 и 3 соответственно. При этом в счетчики 5 и 1 частоты записываются соответственно дробная и целая части кода периода импульсов, поступающих на шину 16. Этот же сигнал поступает через элемент ИЛИ-НЕ 13 и элемент НЕ 14 на выходную шину 17 и далее через элемент ИЛИ 12 - на вход сброса счетчика 2 импульсов, устанавливая его в нулевое состояние. В момент срабатывания формирователя 9 с его инверсного выхода по заднему фронту запускается формирователь 10, на выходе которого появляется импульс сброса, поступающий на входы сброса счетчиков 3 и 4 импульсов, устанавливая их в исходное состояние. Второй импульс с выхода генератора 15 опорной частоты изменяет состояние на первом и втором выходах делителя 7 частоты и тем самым через элемент НЕ 11 делитель 7 частоты блокируется до прихода следующего импульса входной частоты по шине 16,До прихода следующего импульса по шине 16 импульсы с выхода генератора 15 опорной частоты поступают на счетн ый вход счетчика 3, т.е. происходит преобразование в код следующего периода входных импульсов, и на счетный вход счетчика 2, осуществляя преобразование кода. содержащегося в счетчике 1 в период выходных импульсов.Импульсы выходной частоты на шины 17 вырабатываются по ходу целой части, содержащейся в счетчике 1, Поступающий с выхода элемента ИЛИ-НЕ 13 на счетные входы счетчиков 5 и 1 сигнал обеспечивает изменения упомянутого кода целой части, что приводит к соответствующей коррекции периода выходных импульсов. Параллельный код, записанный в счетчике 1. подгется на элемент сравнения 8, на вторые одноименные входы которого подается код счетчика 2 импульсов. Импульс на выходе элемента сравнения 8 будет появляться каждый раз при равенстве кодов счетчиков1,; н м вальсов, Емкость делителя 6 частоты :.п 1,прелям коэффициент умножения и рав:а емкости счетчика 3 импульсов, Цикл раоо, ыописанного устройства повторяется после пос упления на входную шину 16 сле дчощео импульса входной частоты.11 ин;,.: и самоконтроля предлагаемого ус" рпйства заключается в следующем.После поступления импульса входной .асгогы на вход сброса делителя частоты 7 10 блока си хронизации 20 он разблокируется . мпульс с его первого выхода поступает а, пако;,ыи вход реверсивного счетчика ча. оты 19, что обеспечивает ему режим сло.:г:",;я. При этом с некоторой задержкой 15 импульс со второго выхода блока синхронизации 20 через элемент ИЛИ 18 записываеся в делитель 19. Под влиянием второго импульса от генератора 15 опорной частоты изменяется состояние на первом выходе де литаля 7 частоты, чем обеспечивается режим вычитания реверсивного счетчика 19.По заполнении делителя 6 частоты умноженной частотой на его выходе появляется импульс, который через элемент ИЛИ 18 25 поступает на реверсивнцй счетчик 19, в результатаего ранее записанный в него импульс вычитается, т.е, при нормальной работе предлагаемого устройства и снятии информации с определенного 1-го разряда - 30 шина 21- происходит поочередно операции "запись" - "считывание" в реверсивном счетчике 19,Рассмотрим два режима самоконтроля предлагаемсго устройства при появлении 35 неисправности.Первый режим: из-за неисправности увели,ился коэффициент умножения, При этою:, выходная частота на шине 17 увеличится и делитель 6 частоты быстрее обычного 40 станет аполняться увеличенной выходной:-отстой, что нарушит очередность операэа ись" - "считывание" и черезнесколько периодов входной частоты на 1-м разряде реверсивного счетчика 19 появится 45 информация состояния неисправности.Преобладающим состоянием реверсивного с:етчика 19 будет в этом случае режим вычитания.Второй режим: из-за неисправности 50 уменьшился коэс 1:фициент умножения. При этом выходая частота на шине 17 уменьшится и время заполнения делителя 6 частоты увеличится, Очередность операции "Запись" - "Считывание" также нарушится и через несколько периодов входной частоты на 1-м разряде реверсивного счетчика 19 также появится информация состояния неисправности. Но при этом преобладающим состоянием реверсивного счетчика будет режим сложения,Сигнал, определяющий появление неисправности, поступает с 1-го разряда реверсивного счетчика 19 на третий вход элемента ИЛИ 12 (операция "Запрет" ), чем блокирует устройство, Одновременно сиг- нал о неисправности на шине 21 является командой на отключение вышедшего из строя устройства и подключение другого исправного в систему обработки информации.Вход сброса реверсивного счетчика 19 подключен к входной шине "Приведение в исходное", на которую подается в начальный момент команда приведения в исходное состояние,1-й разряд реверсивного счетчика определяется из расчета допустимой границы контроля изменения выходной частоты умножителя.Таким образом, новые признаки предлагаемого устройства позволяют повысить надежность системы, в которой может быть применено предлагаемое устройство, так как осуществляется оперативный анализ качества умножения устройства и автоматическая его замена в системе обработки информации.Формула изобретения Умножитель частоты следования импульсов по авт,св. М. 1670778, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет оперативного контроля качества работы устройства, в него введены второй элемент ИЛИ и реверсивный счетчик импульсов, при этом первый вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом делителя. второй вход - со вторым выходом блока синхронизации, третий выход которого соединен со знаковым входом реверсивного счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход 1-го разряда - с третьим входом первого элемента ИЛИ и с выходной шиной информации состояния устройства,1758860 Л. Лукач кто Коррек ловс Заказ 3011 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Г а,оставитель ехред М.Мо околотал