Генератор циклов

сф с.;д-наяг рте",тяо-,чч фткете саМ;= Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. Я 06 е 1/02 с присоединением заявкиГкударстеенный неметет СССР ее делам нзоеретеннй н .открытей(71) Заявитель Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР(54) ГЕНЕРАТОР ЦИКЛОВ 15 Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники ипредназначено для генерирования, импульсных сигналов с заданным периодом следования.Известный генератор циклов, выполненный на основе кварцевых генераторов,блокинг-генераторов или мулвгивибраторов 1 , имеет ограниченный дианазон изменения периода следования выходных, импульсов.Для,расширения диапазона измененияпериода таких генераторов необходимыделители частоты или счетчики, требующие большого количества элементов прибольших коэффициентах делении,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являетсягенератор циклов, содержащий первыйрегистр сдвига, сумматор, элементызадержки, триггеры, элементы И, ИЛИ,генератор эталонной частоты, первыйсчетчик, выходы которого подключены ксоответствующим входам первого дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам первого блока задания начальных условий 2Известный генератор циклов обеспечивает широкий диапазон изменения периода следования выходных импульсов, однако имеет низкую точность задания периода, определяемую величиной где х - частота эталонного генератора;, 0 - число разрядов регистра сдвига.Целью изобретения является повышение точности задания периода следовация выходных импульсов,Поставленная цель достигается тем,что генератор циклов содержит второйрегистр сдвига, второй счетчик, Второйдешифратор, второй блок задания начальных условий, причем вход второго счетчика подключен к выходу генератораэталонной частоты, выходы второго счетго 45 50 чика подключены к соответствующим входам первого и второго дешифраторов, выходы второго дешифратора подключены к соответствующим входам второго блокв задания начальных условий, выходы младших разрядов первого и второго рет гйстров сдвига подключены к соответст- вующим входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен кпервому входу сумматора, второй вход которогоподключен к выходу второго элемента ИЛИ, выход суммы сумматора подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход переноса - к первым входам третьего и четвертого элементов И, выходы первого и второго элементов И подключены ко входам старших разрядов соответственно первого и второго регистров сдвига, выходы третьего и четвертого элементов И подключены соответственйс через первый элемент задержки к первому входу третьего - элемента ИЛИ и нулевому входу первого триггера и через второй элемент за-держки ко второму входу третьего элемента ИЛИ и единичному входу первого трйтера, единичный выход перво 1 о триггера подключен ко второму входу первого элемента И и первым входом пятогошестого и седьмого элементов И, нулевой выход первого триггера подключен ко второму входу второго элемента И и первым входам восьмого, девятого, десятого элементов И, первый: выход первого дешифратора подключен к первому входу одиннадцатого элемента И, последний выход первого дешифратора - ко второму входу седьмого элемен. та И, первый выход второго дешифрато ра подключен ко второму входу девято го элемента И, последний выход второго дешифратора - ко вторым входам пятого и десятого элементов И, выходы седь мого и десятого элементов И подключены соответственно ко вторым входам третьего-и четвертого элементов И, а также через четвертый элемент ИЛИ к нулевому входу второго триггера, единичный вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, а единичный выход - ко вторым входам шестого и восьмого элементов И, выход пятого элемента И подключен ко входу первого счетчика, третьи входы шестого и восьмого элементов И подключены соответ стиенно к выходу первого и второго бло ков задания начальных условий, выходы шестого и восьмого элементов И подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, третий вход де вятого и второй вход одиннадцатого элементов И подключены к выходу генератора этвлонной частоты, а их выходы - к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выход третьего элемента И является выходом генератора циклов.Структурная схема генератора циклов представлена на чертеже. Генераторциклов содержит первыйи второй регистры сдвига 1 и 2, сум матор 3, генератор 4 эталонной частоты, первый и второй блоки синхронивации 5 и 6, первый и второй блокизадания начальных условий 7 и 8, пер-вый и второй триггеры 9 и 10, одиннадцать элементов И 11-21, четыре элемента ИЛИ.22-25, два элемента задержки 26 и 27.Блок синхронизации 5 состоит изсчетчика 28 и дешифратора 29, Блок 25 синхронизации 6 - из двоичного счет- чика 30 и дешифратора 31,Блок задания- начальных условий 7состоит из клавишного устройства 32-и элемента ИЛИ 33. Блок 8 задания начальных условий состоит из клавишного устройства 34 и элемента ИЛИ 35,Генератор циклов работает следующимобразом.35 Генератор эталонной частоты 4 вырабатывает импульсные сигналы с часто той , которые поступают на вход блока синхронизации 6. Счетчик 30 блока синхронизации 6 обеспечивает деление -,эталонной частотых в п раз.Дешифратор 31 вырабатывает на и выходах П последовательностей, синхронизирующих импульсов, сдвинутых друг относительно друга на один период эта донной частотыТаким образом, блок синхронизации 6 вырабатывает синхронизирующие им-. пульсы с частотой4ПЧисло разрядов регистра сдвига 2 выбирается равным ИИмпульсы с последнего выхода блока синхронизации 6, действующие с час тотой 11, поступают через элемент И 13 в счетчик 28 блока синхронизации 5.Счетчик 28 собран на Н 2 триггерах и осуществляет деление частоты 11 в 2раз.Дешифратор 29 блока синхронизации 5 вырабатывает на щ выходах 1 т последовательностей синхронизирующих импульсов, имеющих частотуи сдвинутых друг относительно друга на один период эталонной частоты1 Ор:а", =Цщ 1Число разрядов регистра сдвига 1 выбирается равным ФПусть в начальный момент триггер 9 находится в нулевом, триггер 10 в 15 единичном состоянии и действует сигнал на первом (слева) выходе блока синхронизации 6.Импульсы с выхода генератора эталонной частоты 4 во время действия ф импульсов на первом выходе блока синхронизации 6 начнут поступать через элементы И 17, ИЛИ 22 на первый вход сумматора 3.Через элементы И 16 и ИЛИ 23 на второй вход сумматора 3 с выхода блока начальных условий 8 начнет поступать, начиная с младших разрядов, последовательный п -разрядный двоичный код начальных условий длярегистра 2. ЗОПоследовательный двоичный сумматор 3 выполняет суммирование кода начальных условий с импульсом, поступающим с выхода элемента ИЛИ 22,55 результат суммирования с выхода сумматора 3 через элемент И 12 записывается в динамический регистр 2, после чего триггер 10 сбрасывается в нулевое состояние сигналом, поступающим с последнего выхода блока синхрониза- .юо ции 6 на инверсный вход триггера 10 через элементы И 18, ИЛИ 24.После установки в нулевое состояние триггер 10 закрывает элемент И 16, запрещая дальнейшее поступление сигналов с выхода блока начальных условий 8 на второй вход сумматора 3.Сумматор 3 выполняет суммирование последовательного двоичного кода55 поступающего с.",выхода регистра 2, с импульсами первого выхода блока синхронизации 6, поступающими через эле менты И Х 7, ИЛИ 22, до тех пор, пока во время действия сигнала на послед 55 нем выходе блока синхронизации 6 и на втором выходе сумматора 3 появится сигнал переноса, свидетельствующий о переполнении регистра 2. При этом оегистр 2 устанавливается и начальноесостояние.Иалее сигнал с последнего выходаблока синхронизации 6 через элементИ 18 открытый сигналом с инверсноговыхода триггера 9, и элемент И 21 поступит на вход элемента задержки 27.Элемент задержки 27 выполняет функциюзадержки на полпериода эталонной частоты, после чего импульс с выхода элемента задержки 27 пройдет через элемент ИЛИ 25 на прямой вход триггера10, устанавливая его в единичное состояние, а также на прямой вход триггера 9, переводя его в единичное состояние. Происходит переключение входов и выходов сумматора 3 на регистр1, блока синхронизации 5 и блок начальных условий 7.Сигналы с последнего выхода блокасинхронизации 6 начинают поступать через элемент И 13 на первый вход блока синхронизации 5, Счетчик 28 осу"2ществляет делениечастоты 1в 2раз.На первом выходе блока синхронизации5 сигналы начнут действовать с частотой 1 , обеспечивая поступление сэтой же частотой импульсов с выходагенератора эталонной частоты 4 черезэлементы И 19, ИЛИ 22 на первыйвход сумматора 3, на второй вход ко- .торого поступает через элементы И 15,ИЛИ 23, начиная с младших разрядов,последовательный двоичный код, считываемый с выхода блока начальных условий 7,Сумматор 3 выполнит суммированиеП 1 -разрядного кода начальных условий блока 7 с импульсом первого выхода блока 5 синхронизации и результат суммирования запишется через эле-мент И 11 в,регистр 1, после чеготриггер 10 установится в нулевое состояние сигналом, поступающим с последнего выхода блока синхронизации 5через элементы И 14, ИЛИ 24 на инверсный вход триггера 10,Сумматор 3 выполняет суммирование импульсов, поступающих с частотойс первого выхода блока сйнхронязации 5 через элементы И 19, ИЛИ 22на его первьЯ вход, с Ю - разряднымдвоичным кодом регистр 1 до тех пор,пока на втором выход,е сумматора 3появится сигнал переноса во времядействия сигнала на последнем выходеблока синхронизации 5. Это произойдет,когда регистр 2 переполнится, в резуль647680 25 50 тате чего сработает элемент И 20, на который поступает сигнал с последнего Выхода блиса синхронизации 5 через элемент И 14.Импульс с выхода элемента И 205 поступает на выход генератора циклов и на вход элемента задержки 26, Элемент задержки 26 задерживает импульс на полпериодаэталонной частоты, после чего Выходной сигнал элемента задержки 26 переводит триггер 9 в нулевое состояние и триггер 10 в единичное со- СТОЯНИЕ,Таким образом, все элементы схемы вернулись в состояние, с которого на-чиналось описание работы устройства.И следующем периоде элементы генератора циклов работают аналогично,. и на его выходе вырабатываются сигналы с заданным периодом следования.Диапазон задания периода следования Т Выходных сигналоВ составляет Задание периода сЛедования выходных сигналов генератооа циклов выполйяется установкой начальных условий для регистра 1 с иомощью клавишного устройства 32 блока начальных условий 7 и установкой начальных условий для регистра 2 с помощью клавишного устройства 34 блока начальных условий 8.Введение второго регистра 2, второго блока синхронизации 6 и второго блока начальных условий 8 существенно улучшает точность отработки заданного периода следования выходных сиг- налоВ,Действительно, точность задания пе риода следования выходных сигналов в предложенном устройстве определяется временем задержки второго регистра (2, которое равно и/1В известном устройстве, точность задания периода следевания выходных сигналов определяется, временем задержки регистра сдвига, которое связано с временем задержки первого реГистраи временем задеогкки второго регистра предлогкенного генератора ПИКЛОВ СООТНОШЕНИЕМаеи)/1йри К д имеем т.е. точность задания периода следования выходных сигналов повьпцена в(2" +1) раз. Ф ор мул а изобретения Генератор циклов, содержащий первый регистр сдвига, сумматор, элементы задержки, триггеры, элементы И, ИЛИ, генератор эталонной частоты, первый счетчик выходы которого подключены к соответствующим входам первого дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам первого блока задания начальных условий, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности задания периода следования выходных импульсов, он содержит второй регистр сдвига, второй счетчик, второй дешифратор, второй блокзадания начальных условий, причем вход второГо счетчика подключен к выходу генератора эталонной частоты, выходы второго счетчика подключены к соответствующим входам первого и вто рого децифраторов, выходы второго дешифратора подключены к соответствующим входам вчорого блока задания на чальных условий, выходы младших разрядов первого и второго регистров сдвига подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, выход суммы сумматора подключен к первым входам первого и второгоэлементов И, выход переноса - к первым входам третьего и четвертого элементов И, выходы первого и второго элементов И подкгцоЫны ко входам старших разрядов соответственно первого и второго регистров сдвига, выходы третьего и четвертого элементов И подкачены соответственно через первый элемент задержки к первому входу третьего элемента ИЛИ к нулевому входу первого триггера и через второй элемент задержки ко второму входу третьего элемента ИЛИ иединичному входу первого триггера, единичный выход первого триггера подключен ко второму входу первого элемента И и первым входам пятогО, шестого и седьмого элементов И, нулевой выход первого триггера подключен ко второму входу второго элемента И и первым вхьдам восьмого, девятого, десятого элементов И, первый выход первого дешиф. к выходу первого и второго блоков задания начальных условий, выходы шестого и восьмого элементов И подклЬ- о- чены к соответствующим входам первогоэлемента ИЛИ, третий вход девятогои второй вход одинадцатого элементовИ подключены к выходу генератора эталонной частоты, а их выходы - к соответствующим входам второго элементаИЛИ, выход третьего элемента И является выходом генератора циклов.Источники информации, принятые во о- внимание при экспертизе:1. Важенина 3. П., Пудриков Э, В.Транзисторные генераторы импульсовмиллисекундного диапазона, Советскоерадио", М., 1974. ратора подключен к первому входу одижнадцатого элемента И, последний выходпервого решифратора - ко второму входуседьмого элемента И, первый выход втрого дешифратора подключен ко второму входу девятого элемента И, последний выход второго дешифратора - ковторым входам пятого и десятого элементов И; выходы седьмого и десятогоэлементов И подключены соответственно ко вторым входам третьего и четвертого элементов И, а также черезчетвертый элемент ИЛИ к нулевому вхду второго триггера, единичный входкоторого подключен к выходу третьегоэлемента ИЛИ, а единичный выходко вторым входам шестого и восьмогоэлементов И, выход пятого элемента Иподключен ко входу первого счетчика,третьи входы шестого и восьмого элемекгов И подипочены соответственно 2. Авторское свидетельство СССР