Программируемый импульсный синтезатор кратных частот

(19) 1111 1)4 Н 03 К 23/ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН нико 36 СУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСКСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ПРОГРАММИРУЕМ 1 Й ИМПУЛЬСНЫ 11 СИНТЕЗАТОР КРАТН 10 ЧАСТОТ (57) Изобретение может быть использовано в программируемых Формирователях временных интервалов в системах синхронизации, Цель изобретения увеличение числа и диапазона формируемых частот и сокращение времени перестройки. Синтезатор содержит счетчик 1, запоминающее устройство 2, блок 4 сброса и блок 5. синхронизации. В синтезатор введены запоминающее устройство 3, блоки 5.2, 5.п синхронизации и образованы новые функциональные связи. Это позволяет величить количество одновременноормируемых номиналов частот и сокра-, ает время перестройки до нескольких иллисекунд. 4 ил.С:Изобретение относится к импульснойтехнике и мажет быть использовано впрограммируемых формирователях временных интервалов и системах синхронизации. 5Цель изобретения - увеличение числа и диапазона Формируемых частот исокращение времени перестройки.На Фиг.1 приведена структурнаясхема программируемога импульсного 10синтезатора кратных частот; на Фиг.2 шкалы номеров интервалон времени нпозиционной системе с различнымиоснованиями; на Фш .3 - блок-схемапрограммы составления матриць для 15записи в запоминающих устройствах;на Фиг,4 - блок-схема программы под"готовки данных для алгоритма фиг.3,Импульсный синтезатор содержитсчетчик 1, первое 2, второе 3 запоми нающие устройства, блок 4 с.браса,блоки 5.-5.п синхронизации,Первая группа ныходов счетчика 1соединена с адресными входами первого запоминающего устройства 2, выход которого подключен к первомувходу блока 4 сброса, выход которого соединен с первым входом счетчика 1. Импульсный синтезатор содержит также блок 5.1 синхронизации, ЗОпервый вход которого соединен с вторым входом счетчика, второе запоминающее устройство 3, адресные входыкоторого соединены с второй группойвыходов счетчика 1, первый выход - с 35вторым входом алака 4 сброса, второйвыход - с входом разрешения выборкипервого запоминающего устройства 2,первые входы блоков 5.1 -5(п+1) синх -ронизации соединены с вторым входом 40счетчика 1,второй вход каждого блока5.1-5 (п+1) синхронизации подключен к соответствующему выходуиз группы выходов верного заноминающега устройства, а выход - 45к соответствующему выходу устройства.Программируемый импульсный синтезатор кратных частот работает следую"щим образом.Тактовые импульсы входного сигнала подаются на второй вход счетчика1 так, чта ан изменяет свае состояние ат каждого нходнага импульса.При изменении состояния счетчика 1изменяется информация на первой ивторой группах выходов, т,е. адресана адресных входах первого 2 и второ-.го 3 запоминающих устрайс.тв, в ячей ках каждого разряда которых записаны сваи сочетания "0" и "1", обеспечи-вающие Формирование на каждом выходе запоминающего устройства 3 импульс ного сигнала длительностью, равной длительности неизменности состояниямладшего разряда второй группы выходов счетчика 1. Сигнал с второго ныхада подключает запоминающее уст ройство 2 па его управляющему входу разрешения выборки, что обеспечивает при последовательном изменении адреса формирование на его выходах импульсных последовательностей, период следования которыхТ =+ свыч вакх выгде 1:,ы - время между началом счета счетчика 1 и появлениемвыходного сигнала на втарам выходе запоминающегоустройства 3;время между появлением 2выходного сигнала на втором выходе запоминающегоустройства 3 и появлениемвыходного сигнала на .-мвыходе запоминающего устройства 2.Эти выходные сигналы воздействуют на вторые входы блоков 5.1-5.(п+1) синхронизации, на выходах которых появляются импульсные сигналы, синхронные с входными тактовыми импульсами.Импульсные сигналы с первых выходов запоминающих устройств 2 и 3, поступая на первый и второй входы блока 4 сброса (элемент И), определяют момент сброса счетчика 1.Программируемый импульсный синтезатор кратных частот является схемной реализацией представления периода. Формируемой частоты Г ,кратной периоду 1:ьисходной частоты, в виде накопления единичных интервалан времени, равныхЧисло Р может быть представлено в позиционной системе счисления с любым основанием, Пусть основание системы счисления равно емкости К одного разряда запоминающего устройства 2, т.е. (Фиг,2)Р = (. .)1322468 4 схема которого представлена на фиг.З и 4. Представляют значение Р в виде где- номер цифры младшего разряда (=01;К)1 - номер цифры старшего разряда (1=01; 2К);К - основание системы счисления,В позиционной десятичной системе счисления это число определяется как Р =1 К+ . где О оР,=К+1 К:кР = 1.К; 3 =01; о т.е, для двузначного числа Р - подлежащий формированиюкоэффициент деления по каналу;К - емкость каждого программируемого многоразрядногозапоминающего устройства(2 и 3);1 - целая часть неполное частное) от деления Р на К,определяющая шаг записи35 40 Счетчикимпульсного синтезатора предназначен для накопления (суммиро. вания) единичных интервалов времении выдачи результата суммирования в двоичном коде по первой и второй 20 выходным шинам, причем разделение на первую и вторую нины соответствует разделению числа Р на разряды в принятой системе счисления: первая шина выдает в двоичном коде номер цифры . а вторая пина - номер цифры 1.Первое запоминающее устройство 2 содержит информацию о значении цифры младшего разрядаа второе запоминающее устройство 3 - о зна чении цифры старшего разряда (1) номера требуемого периода исходной частоты. Таким образом Т - с (К+1 К) -е +ЕКЕсли Р с К отношение . - определяет число логических "1", которые должны быть записаны в ячейки соответствующего разряда первого запоминающего устройства 2 с шагом 1=0, т.е. логические "1" записываются в каждой ячейке второго запоминающегоустройства 3,Если Р ) К, логическая "1" должна быть записана в одной ячейке соответствующего разряда первого запоминающего устройства 2 по адресу, рав 50 ному , а целая часть отношения РКопределяет число логическихУ которые должны быть записаны в ячейки соответствующего разряда второго55 запоминающего устройства 3 с шагом 1,Лля формирования массива информации для запоминающих устройств 2 и 3 может использоваться алгоритм, блокв 1-разряде программируемого многоразрядного запоминающего устройства 3; - остаток от деления Р наК, определяющий место записи в 3 -разряд программируемого многоразрядного запоминающего устройства 2, если 1 ъ 1, илиопределяющий шаг записи "1" в 3 -разряде этого запоминающего устройства, если1 =О.- номер канала.На фиг.З приведена блок -схема алгоритма формирования массива информации для заполнения запоминаюих устройств 2 и 3 по правилу (1) .Алгоритм содержит блок 1, определяющий границы области памяти вычислительного устройства для формирования массива и подготавливающий эту область к работе. Входными данными для блока являются объем К запоминающего устройства и начальный адрес области памяти вычислительного устройства. Блок определяет конечный адрес И области памяти вычислительного устройства.Входными данными блока 11,производящего формирование массива инфор-, мации, являются: шаг В записи "1" в запоминающем устройстве (Б = 1 для3 устройства 3, В =для устройства 2), начальное фазовое смещение д и разрядность М запоминающих устройств.Блок осуществляет прием входных данных, определение адреса ячейки для записивв разря, запись "1" в -разряде по определенному адресу и запись этого слова вобласть памяти вычислительного устройства, 1322468В результате работы блоков 1 и 11 в определенной области памяти вычислительного устройства образуется массив инЬормации, который является входным для устройства загрузки прог раммируемого многоразрядного запоминающего устройства.Для подготовки входных,цанных ал" гаритма (фиг.31 и предъявления требований к составляющим аппаратуры О предназначен алгоритм: анализа параметров формируемых импульсных после - довательностей, а именно значений коэффициентов РР деления и их различных наборов (в процессе прог 5 раммирования). Блок-схема этого алгоритма представлена на фиг.З, Выходные данные, полученные в результате работы по алгоритму сриг.З, являются входными для алгоритма фиг.4, 20Каждый коэАфициент Р может быть представлен в виде произведения простых сомножителей (каноническое разложение числа Р) .После объединения равных сомножителей коэффициент Р приникгает видгде аа,а - простые положи- ЗОтельные числа (1,2,3,5,7,),;со ,сс - целые положительные числа,Одгго из требований к значениям ., 35 коэйфициента Р определено в названии импульсного синтезатора (кратные).Зто означает, что для каждого набора значения Р (РР) в канонических разложениях Р .Римеются 40 общие сомножители хотя бы по группам;ка а; Р = аа.,а. Тогда для каждого набора значений коэЬфициентов Р определяется такое значение Р, которое кратно всеммаксР данного набора, Для примера Р=аь а 4Из всех требуемых наборов значений Р выбирается такой, для которого Рмкс имеет наибольшее значение (Р с,каксИменно это значение(Рмак )макс и дает возможность определить требования к выбору аппаратных средств программируемого синтезатопа кратных частот;(5) где 2 - емкость счетчика,(6) где К - емкость каждого программируемого многоразрядного загоминающего устройства (2и 3).Алгоритм Аиг.З осуществляет операции представления значений Р согласм(2) в виде значений коэффициентовсгсс, как показателей простыхположительных чисел (1,2,3,5,7,11,13,17,); выборЫг,с,кК с из канонических представлений Р,Р для каждого набора;выбор Ж 1 макс)макс э (сг макс)макс эфьЖ мкс; вычисление (Р)(с 1 мсккс )мокс гсгмакс)мсяксВычисление и, согласно (5); вычислениеК, согласно (6); выбор значенияп и К при диалоговом общении с алгоритмом; вычисление по Ьормулеи определение значений 1 иЪдля каггцого набора,Далее работа с коэйфициентами 1иидег по алгоритму Аиг.4Предлагаемый программируемыйиггпульсныг, синтезатор кратныхчастот обеспечивает максимальноезначение Р, = .К К + К Кт.е, обеспечивает увеличение Рмасс(относительно известного синтезатора)на значение К за счет введения второго запоминающего устройства 3.Так как частота и временное положение выходных сигналов определяютсяинформацией, записанной в первом ивтором запоминающих устройствах 2и 3 изменение номиналов частоты присохранении условия кратности и временных положений с дискретом не менее ь обеспечивается лишь их перепрограммированием, что возможно путем замены корпусов первого и второго запоминающих устройств 2 и 3,если в качестве их используются постоянные запоминающие устройства (приэтом расход времени на такую заменуне более часа), путем перезаписи инЬормации основного и дополнительнога программируемых многоразрядныхзапоминающих устройств 2 и 3 в реальном времени, если в качестве ихиспользуются оперативные запоминающие устройства.13224Таким образом, предлагаемый программируемый импульсный синтезатор кратных частот по сравнению с известным увеличивает количество одновременно формируемых номиналов частот, увеличивает диапазон формируемых частот в К раэ, сокращает времягперестройки от одного часа до нескольких миллисекунд в зависимости от типа применяемых программируемых много разрядных запоминающих устройств.Ф о р м у л а изобретенияПрограммируемый импульсный синте затор кратных частот, содержащий счетчик, первая группа выходов которого соединена с адресными входами первого запоминающего устройства, выход которого подключен к первому входу 2 О блока сброса, выход которого соединен с первым входом счетчика, и блок синхронизации, первый вход которого уединен с вторым входом счетчика,68 8а выход - с пе рвой выходной шинойустройства, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения числаи диапазона формируемых частот и сокращения времени перестройки, в неговведены второе запоминающее устройство и с второго по п-й блоки синхронизации, где и - произвольное це- "лое число, при этом адресные входывторого запоминающего устройстваподключены к второй группе выходовсчетчика, первый выход - к второмувходу блока сброса, а второй выходк входу разрешения выборки первогозапоминающего устройства, причем первые входы всех блоков синхронизациисоединены с вторым входом счетчика,а второй вход каждого блока синхронизации подключен к соответствующемувыходу из группы выходов первого запоминающего устройства, при этом выходы и блоков синхронизации соединены с соответствующими выходнымишинами устройства.Оир. канстанщы для обраЮ кц иасси 0 а (сппз 1) = 01 Н322468 Составитель С.КлевцоРедактор И,Горная Техред А,Кравчук Корректор Л.Пилип Подписноа СССР 2878/55 Тираж 90 ВНИИПИ Государственного компо делам иэобретений и от 3035, Москва, Ж, Раушска ак рытии наб., д.4 1 роизводственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул, Проектна