Делитель частоты следования импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 К 23/66, 5/156 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматизациинефтедобычи и нефтехимии "Нефтехим 11промавтоматика(56) Лейнов Л.М. и др. Цифровые делители частоты на логических элементах. - М.: Энергия, 1975, с. 74,рис. 3-17,Авторское свидетельство СССРУ 1119177, кл. Н 03 К 23/00, 21.06.83,Авторское свидетельство СССРВ 365823, кл. Н 03 К 5/ 156, 25.05.7 1,801275762 А 1(54) ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИИПУЛЬСОВ(57) Изобретение может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повьппение равномерности следования выходных импульсов. Поставлен-ная цель достигается тем, что в делитель введены шина 5 управления,элементы И 2,3 и блок 4 вычитания импульсов. Кроме того, он содержитп-разрядный счетчик 1 импульсов,входную 6 и выходную 10 шины, элементИЛИ 7, группу из п элементов И 8.18.4, шины 9 кода управления, элементИ 12 и триггер 11. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. Ж1275Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники,Цель изобретения - повышение рав номерности следования выходных импульсовНа фиг.1 приведена электрическая функциональная схема делителя частоты следования импульсов; на фиг.2 электрическая функциональная схема счетчиков импульсов; на фиг.З - элек" трическая функциональная схема делителя частоты следования импульсов при наращиваниии числа разрядов; на 15 фиг.4 - временные диаграммы, поясняющие работу п-разрядного счетчика импульсов.Делитель частоты следования импульсов содержит п-разрядный счетчик 20 1 (на фиг. 1 приведен пример для случая и = 4), вход которого соединен с выходом первого элемента И 2 и с первым входом второго элемента И 3, входы с первого по (и + 1)-й которого соединены с соответственно с первого по и-й выходами первой группы выходов и-разрядного счетчика 1 импульсов, первый вход первого элемента И 2 соединен с выходом блока 4 вычи тания импульсов, второй вход - с шиной 5 управления; суммирующий вход блока 4 вычитания импульсов соединен с входной шиной 6, вычитающий вход блока 4 вычитания импульсов соединен З 5 с выходом элемента ИЛИ 7, входы которого соединены с выходами соответствующих элементов 8.1-8.4 группы из и элементов И, первые входы указанных элементов И соединены с соответ ствующими разрядами шины 9 управляющего кода, вторые входы - с соответствующими выходами второй группы выходов и-разрядного счетчика 1 импульсов; выходная шина 10 соединена 45 с выходом второго элемента И 3, в качестве дополнительных выходных шин могут быть использованы выходы первой группы выходов и-разрядного счетчика 1 импульсов.50Блок 4 вычитания импульсов может быть выполнен в виде 1 К-триггера 11 и элемента И 12, выход которого соединен с выходом блока 4 вычитания импульсов, суммирующий вход которого соединен с 1-входом 1 К-триггера 11 и с первым входом элемента И 12, второй вход которого соединен с выхода 762ми 1 К-триггера 11, К-вхсд которого соединен с вычитающим вхсдом блока 4 вычитания импульсов,В делителе частоты следования импульсов и-разрядный счетчик 1 импульсов (на примере и = 4) ссдержит и последовательно соединенных триггеров 11,1-11,4, прямой выход каждого из которых соединен с состветствующим выходом 13,1-13.4 первой группы выходов и-разрядного счетчика 1 импульсов, вход 14 которогс соединен с входом первого триггера. 11.1 и с первыми входами элементов И 15.1- 15.4 группы из и элементов И, выход каждого из которыхсоединен с соответствующим выходом 16. 1- 16.4 второй группы выходов и-разрядного счетчика 1 импульсов; первый вход каждого из элементов И 17.1-17.3 группы из (и)-го элемента И соединены с инверсным выходом соответствующего триггера 11;2-11.4, остальные входы указанных элементов И - с прямыми выходами всех предыдущих триггеров (например, для элемента И 172 - с прямыми выходами триггеров 11.1 и 11.2); инверсный выход первого триггера 11,1 соединен с вторым входом первого элемента И 15.1 группы из и элементов И; выходы элементов И 17.1-17.3 соединены с вторыми входами элементов 15.2-15,4.Наращивание числа разрядов устройства (фиг.З) приводит к соответствующему увеличению первых элементов И 2,1-2.2, вторых элементов И 3.1 и 3.2, групп 18.1-18.2 из и элементов И 8.1-8.3 (на примере и = 3) и элементов ИЛИ 7.1-7,2, выходы которых соединены через дополнительный элемент ИЛИ 7.3 с вычитающим входом блока 4 вычитания импульсов. Сигнал с выхода блока 4 вычитания импульсов используется в качестве тактового для и-разрядных счетчиков 1.1 и 1.2 импульсов, а выходной сигнал элемента И 3 (в данном случае элемента И 3.1) используется в качесгве управляющего для последующих каскадов делейия частоты,Делитель частоты следования импульсов позволяет производить деление частоты следования входных импульсов на следующие коэффициентыИ + К И + К М + К И + К --- итд.24 ф 8ф1275762 где. К = О - И - 1, причем значениеи задается с шины 9 двоичным кодом.Устройство работает следующим образом.При подаче единичного уровня на 5шину 5 и при единичном состояниитриггера 11 блока 4 импульсы входнойчастоты с шины 6 поступают на входсчетчика 1 (фиг.4 а)Триггеры 11.111.4 последовательно делят импульсывходной частоты на два (фиг.4 б,д),которые и присутствуют, соответственно, на выходах 13.1-13.4. Элементы17.1-17.3 выделяют определенные сос -таяния счетчика 1. Если, например, 5на инверсном выходе триггера 11.1импульсы (длительность которых равнапериоду входных импульсов) появляютсяпосле каждого четного входного импульса (фиг.4 е), то на выходе элемента 17.1 - после первого, пятого, девятого и т.д. входных импульсов(фиг.4 ж), на выходе элемента 17.2после третьего, одиннадцатого и т.д.входных импульсов (фиг,4 и) и на выхо де элемента 17.3 - после седьмого,пятнадцатого и т.д. входных импульсов(фиг,4 к),С помощью элементов 15.1-15.4 длительность указанных импульсов укорачивается до длительности входных импульсов (фиг. 4 л,н).Таким образом, на каждые Х 1 входныхимпульсов счетчика 1, на выходе 16.1Х 1будет -- импульсов на выходе 16.221Х 1будет - - импульсов на выходе 16.349Х 1будет -- импульсов, а на выходе8 40Х 116. 4 ---- импульсов.16Эти импульсы поступают на входысоответствующих элементов 81-8.4.На входы элемента 7 пройдут не все 45импульсы, а только те, для которыхсуществует разрешение на других входах элементов 8.1-8.4 с шины 9. Вслучае, когда К = О, на входы элемента 7 не поступит ни одного импульса.Для нахождения количества импульсов на входах и выходе элемента 7число К, задаваемое с шины 9, представим следующим образом:К = К 1.2 + К 22 + КЗ 2 + К 4. 2 К 1 К 2 КЗ К 4 Х 1 = Х 2 - Х 1( ++ - + ) 2 2 э 2 21 фХ 2 где К, - значения соответствующихразрядов ( = 1,4)кода на шине 9,принимающие два значения: ноль или единица,Учитывая, что разряд К 4 воздействует на вход элемента 8.1, разряд КЗ - на вход элемента 8.2, разряд К 2 - на вход элемента 8.3, а разряд К 1 - на вход элемента 8.4, можем определить количество импульсов на вхо. дах элемента 7: на выходе элементаХ 18,1 будет ; К 4 на выходе эле.2Х 1мента 8.2 будет КЗ, на выхаце Х 1элемента 8-3 будет- К 2, а на выХ 1ходе элемента 8-4 ---- . К 1 импуль 16 сов.Так как импульсы, поступающие на входы элемента 7, взаимно нигде не перекрываются, то на его выходе будет суммарное количество входных импульсов, равное: Х 1 Х 1 Х 1 Х 1К 4 + : КЗ + -К 2 +" К 1= 2 48 16 К 1 К 2 КЗ К 4 уХ 1/-; ++ - +2 2 2 2Каждый импульс с выхода элемента 7 своим задним фронтом изменяет состояние триггера 11 на нулевое, запрещая тем самым прохождение следующего вход ного импульса через элемент 12; этот импульс своим задним фронтом переводит триггер 11 в исходное состояние.Обозначив количество входных импульсов на шине 6 в единицу времени через Х 2 можно записать: откуда количество импульсов в единицувремени на входе счетчика 1 будетравно Х 2Х 1К 1 К 2 КЗ К 41 + -- + -- ++24 25 22 21 Таким образом, число импульсов в единицу времени на выходе 13.4 счетчика 1 будет в Х раз меньше числа импульсов на его входе: И К 1 К 2 КЗ К 4 1М + И( - ++ -- + )2 2 з 2отсюда следует, что коэффициент деления предлагаемого устройства будет равен+ К 1,2 ц+ К 2,2 + КЗ.2 + К 4,2 = И + К. 0Для выхода 13,3 счетчика 1 коэфЮ + К фициент деления будет равен2И+ Кдля выхода 13,2 - в, для выхода4 ф 5И + К13, 18С помощью элемента 3 на шине 10 формируются выходные импульсы (фиг, 4 р), длительность которых равна длитель 20 ности входных импульсов на шине 6 (фиг,4 а). Эта шина используется в ка-. честве шины переноса при построении делителей частоты следования импульсов повышенной разрядности.формула изобретения1. Делитель частоты следования импульсов, содержащий и-разрядный счет-30 чик импульсов, входную и выходную шины, элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами соответствующих элементов И группы из и элементов И, первые входы которых соединены ссоответствующими разрядами шины управляющего кода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения равномерности следования выходных импульсов, в него введены шина управле- ниА, первый и второй элементы И и блок вычитания импульсов, суммирующий вход которого соединен с входной шиной, вычитающий вход - с выходом элемента ИЛИ, а выход - с первым входом первого элемента И, второй вход кото рого соединен с шиной управления,. выход - с входом и-разрядного счетчика импульсов и с первым входом второго элемента И, выход которого соединенс выходной шиной, а с второго по (п++1)-й входы . - с соответственно с первого по п-й выходами первой группывыходов и-разрядного счетчика импульсов, вторая группа выходов которого,соединена с вторыми входами соответствующих элементов И группы из п элементов И. 2. Делитель по п.1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что блок вычитания импульсов содержит элемент И и 1 К"триггер, К-вход которого соединен с вычитающим входом блока вычитания импульсов, суммирующий вход которого соединен с первым входом элемента И и с 1-входом 1 К-криггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход последнего соединен с выходом блока вычитания импульсов3. Делитель по п.1, о т л и ч а ю" щ и й с я тем, что и-разрядный счетчик импульсов содержит и последовательно соединенных триггеров, прямой выход каждого из которых соединен с соответствующим выходом первой группы выходов и-разрядного счетчика импульсов, вход которого соединен с входом первого триггера и с первыми входами элементов И группы из и элементов И, выход каждого из которых соединен с соответствующим выходом второй группы выходов п-разрядного счегчика импульсов, и элементы И группы из (и)-го элемента И, первый вход каждого из которых соединен с инверсным выходом соответствующего триггера, начиная с второго, остальные входы - с прямыми выходами всех предыдущих триггеров, инверсный выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента И группы из и элементов И, а выходы элементов И группы из (п-,1)-го элемента И соединены с вторыми входами соответствующих, начиная с второго, элементов И группы из и элементов И.1275762 в Корректор Т.Колб оставитель А.Со ехред Л. Олейник Ред ор А.Шандо 6581 5 За 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,Тираж 816 НИИПИ Государствен по делам изобрет 13035, Москва, Ж