Преобразователь цифрового кода в частоту следования импульсов

 

- СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) S(5o н 03 к 13/24 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3374210/18-21 (22) 31.12.81 (46) 30 03 83. Бюл. g 12 (72) Б.И. Алферов и А.Н. Лебедев (53) 681.325.(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 282748, кл. Н 03 К 13/24,.

25.11.68.

2. Авторское свидетельство СССР 738158, кл. Н 03 К 13/24, 13.12.76 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЦИФРОВОГО

КОДА В ЧАСТОТУ СЛЕДОВАНИЯ, ИМПУЛЬСОВ, содержащий двоичный счетчик импульсов, блок обнуления, триггер, эле- мент И, входные и. выходные клеммы, клемму подачи импульсов эталонной частоты и клемму подачи управлякмцего сигнала, подключенные к входам элемента И, выход которого соединен с вычитакщим входом двоичного счетчика импульсов, а выход последнего подключен к триггеру, о т л и ч а,е шийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных . возможностей, в него введены пере- программируемое запоминающее устройство, элемент И-НЕ, элемент ИЛИ, жду. щий мультивибратор и клемма подачи сигнала "Смена кодовой комбинации", при этом входные клеммы подклю" чены к адресным входам перепрограммируемого запоминающего устройства, один из выходов которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход блока обнуления, а остальные выходы перепрограммируемого запоминающего устройства соединены с разрядными входами двоичного счетчика импульсов, (з к входам обнуления и записи информа- Е ции которого подключены соответст": венно выход элемента ИЛИ и выход элемента И-НЕ, соединенного также с выходной клеммой, а к первому входу . элемента И-HE подключен триггер, к второму входу которого подключен выход ждущего мультивибратора, вход которого соединен с клеммой подачи . сигнала "Смена кодовой комбинации".;

1 100890

Изобретение относится к импульс" ной технике и может быть использовано в системах автоматики и вычисли-. тельной техники в качестве функционального преобразователя код-частота.

Известен преобразователь, цифрового кода в частоту следования импульсов, содержащий три счетчика импульсов, два регистра памяти, три группы элементов И, пять элементов И, вход ig ную клемму, три элемента задержки, вход последнего из которых подключен к входу второго. триггера, пер- вому входу пятого элемента И и выходу четвертого элемг;йта И, а вы" ход-к счетному входу третьего триггера (11

Недостатками данного устройства являются низкая точность, ограниченный диапазон значений преобразуемого кода и невысокое быстродействие.

Это обусловлено тем, что при увеличе. нии значений входного кода N частота импульсов на выходе первого счетчика уменьшается, что приводит к увеличению погрешности дискретности, поскольку информация во втором счетчике фиксируется с точностью до периода входного сигнала в течение заданного интервала Т.

Известен также преобразователь. цифрового кода в частоту следования имПульсов, содержащий три счетчика импульсов, два регистра памяти, три группы элементов И,1 пять триггеров, шесть элементов И, выходную клемму, пять элементов задержки, блок коррекции, блок задержки сигналов, блок сд ви га фа з ы (2J

Недостатком известного и реоб разо1 40 вателя является то, что он может быть использован только для кода одного вида, требует использования двух генераторов и эталонных частот, что усложняет его конструкцию.

Цель изобретения - упрощение пре 45 образователя и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель .достигается тем, что в преобразователь цифрового кода в частоту следования импульсов, содержащий двоичный счетчик импульсов, блок обнуления, триггер, эле- . мент И, входные и выходные клеммы, клемму подачи импульсов эталонной частоты и клемму подачи управляющего сигнала, подключенные к входам элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом двоичного счетчика

5 2 импульсов, а выход последнего подкл чен к триггеру, введены перепрограммируемое запоминающее устройство, элемент И-НЕ, элемент ИЛИ, ждущий мультивибратор, клемма подачи сигнала "Смена кодовой комбинации", при этом входные клеммы подключены к адресным входам перепрограммируемого запоминающего устройства, один из выходов которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход блока обнуления, а остальные выходы перепрограммируемого запоминающего устройства соединены с разрядными входами двоичного счетчика импульсов, к входам обнуления и записи информации которого подключены соответственно выход элемента ИЛИ и выход элемента И-НЕ, соединенного также с выходной клеммой, а к первому входу элемента И-НЕ подключен триггер, к второму входу которого подключен выход ждущего мультивибратора, вход которого соединен с клеммой подачи сигнала

"Смена кодовой комбинации".

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Преобразователь содержит перепрограммируемое запоминающее устройство 1, двоичный счетчик 2 импульсов, триггер 3, образованный двумя элементами И-НЕ 4 и 5, элемент И-НЕ б, выходную клемму 7, блок 8 обнуления, состоящий из резисторов 9 и 10, элемента И-НЕ t1, конденсатора I2, элемент ИЛИ 13, элемент И 14, ждущий мультивибратор 15 клемму 16 по1 дачи импульсов эталонной частоты, клемму 17 подачи управляющего сигнала, клемму 18 подачи сигнала

"Омена кодовой комбинации", клеммы

l9 подачи входного преобразуемого кода.

Входные клеммы 19 подключены к адресным входам перепрограммируемого запоминающего устройства 1 ПЗУ), выходы которого соединены с разрядными входами двоичного счетчи-ка 2, на вход обнуления. которого подключен выход элемента ИЛИ 13, на первый вход которого подключен один из выходов устройства 1, а.на второйвыход элемента И-НЕ 11 блока 8 обнуления °

Выход переноса вычитания счетчика

2 соединен с первым входом элемента

3 l0

И-HE 4 триггера 3, выход которого подключен к первому входу элемента .И-НЕ 6, к которому подключен выход, ждущего мультивибратора 15 вход которого соединен с входной клеммой

18. Выход элемента: И-НЕ 6 подключен к входу С записи информации счетчика

2, выходыой клемме 7 и второму вхо. ду элемента И-НЕ 5,. первый вход которого соединен с выходом элемента

И-НЕ 4, а выход подключен к второму входу последнего. Входные клеммы

16 и 17 соединены соответственно с входами элемента И 14, выход которого подключен к вычитающему входу -1 двоичного счетчика 2 импульсов. .До начала работы преобразователя осуществляется программирование устройства 1. Для этого определяется частота выходного сигнала по форму- ле эт

Уььа

m (4) гдето= 1, 2, 3... М;

N - десятичный эквивалент двоичного числа, записанного в счетчик с выхода ППЗУ;

F — частота эталонного генерато- ра.

При этом можно выбирать значения эталонной частоты F> в диапазоне, когда верхняя граница его определяе ся быстродействием счетчика 2, а нижняя граница — погрешностью преобразования при нимимальном значении числа М . Значения эталонной час" тоты Рзт для нижней границы диапазона должны удовлетворять неравенству, (100+ P).

Эт

Р где Feels - максимальная частота выходного сигнала преобразователя, - максимальная относительная погрешность преобразования, 4.

Выбрав исходя из этих требований эталонную частоту F т для каждого кодового значения вычисляется число И согласно формуле (1). Для нулевой кодовой комбинации вычисляется такое .число .N, чтобы на выходе устройства 1 выставлялась единица, а на остальных выходах-нули, т.е.

N = 2+". Затем составляется таблица истинности, в которой каждому кодовому значению ставится в соответст- 1 вйе вычисленное значение N. Согласно

08905, этой таблице программируется ППЗУ 1.

Причем входнойкод - это адреса ячеек устройства 1, а значения N †-,, данные, записываемые в эти ячейки.

Использование такого прИема при преобразовании кода в частоту позволяет получить функциональную зависимость частоты выходного сигнала от преобразуемого кода, задавая о соответствующим образом числа я .

Преобразователь работает. следую щим образом.

При его включении счетчик 2 обну1 ляется сигналом (фиг. 2а). На клемму 17 поступает сигнал управления (фиг. 26), отпирающий элемент И 14 для импульсов эталонной частоты (фиг. 2 в). После прохода первого импульса эталонной частоты на счетный вход счетчика 2 на выходе переноса вычитания счетчика 2 появляется сигнал (фиг-, 2 и), .который подается, на первый вход элемента И-НЕ 4 триггера 3 и .приводит триггер 3 в единичное состояние, о

Одновременно с поступлением на клеммы 16 и 17 сигнала управления, на входные клеммы 19 подается ripeобразуемый цифровой код, а на клемму

18р вход ждущего мультивибратора 15 ,поступает сигнал "Сиена кодовой ком" бинации" (фиг. 2 г). Ждущий мультивибратор 15 .вырабатывает сигнал :(фиг. 2 д ), запрещающий поступление

З сигнала "Запись! с триггера 3 в счетчик 2 через элемент И-HP 6.

Длительность запрещающего сигнала . определяется временем выборки информации из устройства после смены кодо.

40 вой комбинации на .входе пресбразователя. Сигнал "Запись" в этом случае хранится в триггере 3 до конца выборки информации из ППЗУ 1 и вывода

43 ее на выходы устройства 1. После того, как на выходах ППЗУ 1 появля- ется число N, соответствующее входному коду, снимается сигнал запрета записи со второго входа элемента .

И-НЕ 6 и сигнал записи (фиг. 2 е) через элемент. И-НЕ 6 с триггера 3 подается на вход С записи информации счетчика 2. По этому сигналу прот исходит запись инфомации в счетчик

2 с выходов устройства 1. Этот же сигнал переводит триггер 3 в нулевое состояние и этот же сигнал являе-! тся выходным сигналом преобразова,:теля. После записи числа N в счет1008905 6 чик 2 начинается счет. 8 процессе, тате этого на выходе клеммы 17 выра. счета йнформация в счетчике 2 кото- батывается си на

Э ся сигнал, частота которого рый работает в режиме вычитания, убы- соответствует. частот стоте, рассчитанной вает (фиг. 2 ж) и через время Твц = по формуле (1). — счетчик 2 обнулится. На з . При смене кодовой комбинации на вых де переноса вычитания счетчика д х устройства сменится чис2.появляется сигнал (фиг. 2 м). Этот ло д на его выходах и сигнал подается на первый вход эле- соответственно изменится частота мента - Е и переводит триггер 3 выходного сигнала преобразователя. в единичное состояние. Сигнал с В Предлагаемый преобразователь уптриггера 3 подается на первый вход рощается благодаря введению перепро элемента И-HE 6 и поск скольку на вто- граммируемого запоминающего устройрой вход этого элемента 6 подается ства, обеспечивающего возможность уровень "1" с выхода ждущего мульти- преобразования кодов разных видов

5 (ф . д), то сигнал 15 без конструктивных изменений в преобпроходит с выхода элемента И-НЕ 6 разователе. то обусловлено тем, что разо ва . Э в прео разователе реализуется возможна вход С записи информации счетчика в преобраз

2 фиг. 2 е). B счетчик 2

2 (ф . 2 ). етчик 2 вновь запи- ность получения функциональной зависывается число Н, и счетчик 2 счита- симости частоты выходного сигнала ет до следующего обнуления. В резуль- 20 от преобразуемого кода.

1008905 (pub. 2

Составитель С. Кривуценко ..

Редактор Н. Ковалева Техред А,Аи. Корректор А. Дзятко

Заказ 2359/68 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4