Преобразователь частота-код
СОЮЗ СОЕЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
Э(Я) Н 03 K 13/20
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТ(ФСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Фиг,t .
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пс> делАм изОБРетений и ОтнРытий (21 ) . 3366804/18-21. (22 ) 30. 10; S i (46) 15.04.83. Бюл. и 14
:(72 ) А.Г. Горбков ,(71.) Куйбышевский ордена Трудового
Красного Знамени политехнический .;институт им. В.В. Куйбышева (53) 681.325.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
: У 403054, кл. H 03 K 13/20, 1968.
2. Авторское свидетельство СССР.
lt 944104, кл. Н 03 К .13/20, 16.06.81. (5")(57) 1а ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТО -
ТА " КОД, содержащий счетчик характеристики, выходы старших разрядов которого соединены с соответствующими
; входайи дешифратора., счетчик мантиссы и элемент И, о т-л и ч à ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него
Эвги8 введены дополнительный дешифратор, управляющая счетная декада, триггер и элемент ИЛИ, причем выходы младших разрядов счетчика характеристики, подключены к соответствующим входам дополнительного дешифратора, выходы которого. соединены с соответствующими входами управляющей счетной декады, выход которой: подключен к тактовому входу дешифратора, первый выход- которого соединен с входом триггера и первым входом элемента И, остальные выходы дешифратора подключены к соответствующим входам счетчика мантиссы,.выход которого соединен с. первым входом элемента ИЛИ, второй вход @ которог о подключен к выходу элемента И, а выход - к счетному входуг счетчика характеристики, выход триггера подключен к второму входу элемента И. йивФ
1012439
2. Преобразователь по и, 1, отличающийся, тем, что управляющая счетная декада содержит и триггеров и и элементов ИЛИ, причем выход i-ro триггера соединен с перИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для согласования частотных датчиков с ЭВМ. 5
Известен преобразователь частота - код, в котором расширены пределы измерения за счет использования дополнительного счетчика (делителя частоты) с последующим выбором по 10 тому или иному правилу частотЫ заполнения основного счетчика, содержащий основной счетчик для счета поступивших импульсов, дополнительный счетчик для деления входной частоты, IS а также логическое устройство для последовательного подбора требуемой частоты заполнения основного счетчи" ка 1).
Недостатком этого устройства яв- 20 ляется сложность., Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь частота - код, кото-: рый содержит основной счетчик, состоящий из счетных декад и элементов
ИЛИ, схему формирования короткого импульса, элемент И, дешифратор и. дополнительный счетчик. Десятичный код на выходе устройства представля- 30 ется в форме с плавающей запятой (2), Однако при преобразовании частоты в двоичный код, что часто требуется для согласования с ЭВИ, известное устройство сильно усложняется за счет З5 резкого возрастания количества логи" ческих схем и невозможности использования интегральных схем средней интеграции - счетных декад в силу их конструктивного исполнения. Кроме то- 40 го, мантисса при представлении числа в ЭВИ всегда должна быть нормализована, а этого известное устройство не обеспечивает.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. вым. входом i-ro элемента ИЛИ, à его выход соединен с входом(1-1) -го триггера, вторые входы элементов ИЛИ и вход и-го триггера являются входами декаДы, а выход первого элемента ИЛИ вЂ” ее выходом.
Поставленная цель достигается тем что в преобразователь частота - код, содержащий счетчик характеристики,, выходы старших разрядов которого сое". динены с соответствующими входами де" шифратора, счетчик мантиссы и эле" мент И, введены дополнительный дешиф" ратор, управляющая счетная декада, триггер и элемент ИЛИ, причем выхо" ды младших разрядов счетчика характеристики подключены к соответствующим входам дополнительного дешифратора выходы которого соединены с соответствующими входами управляющей счетной декады, .выход которой подключен к тактовому входу дешифратора, первый выход которого соединен с входом триггера и первым входом элемента И, остальные выходы дешифратора подключены к соответствующим входам счетчика мантиссы, выход которого соединен с первым входом элемента
ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу элемента И, а выход - к счетному входу счетчика характеристики, выход триггера подключен к второму входу элемента И.. .Кроме того,, управляющая счетная декада содержит и триггеров и и зле;:ментов ИЛИ, причем выход i-ro триггера соединен с первым входом 1"го элемента ИЛИ, а его выход соединен с входом (i-1)-го триггера, вторые входы элементов ИЛИ и вход и-го триггера являются входами де.<ады, а вы" ход первого элемента ИЛИ - ее выходом.
На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя частотакод; на фиг. 2 - функциональная cxe" ма управляющей счетной декады.
Преобразователь частота - код содержит счетчик 1 характеристики, счетчик 2, мантиссы, включающий в =ебя счетные декады 3.1-3 k и элемен3 1 012 ты 4.1-4 k ИЛИ, триггер 5, управляю- щую счетную декаду Ь, дешифратори
:7 и 8, элемент 9 И. Управляющая счет ная декада 6 содержит. триггеры
10. 1- 10 п и элементы t l. 1-1 1 и ИЛИ.
° Устройство работает следующим образом.
Перед началом преобразования час. тоты в двоичный код счетчик 1 характеристики, счетные декады 3.1-3 !с 10 счетчика 2, триггер 5, управляющая счетная декада б устанавливаются в нуль. Входной сигнал частота f>поступает на дешифратор 7,тактируя его. В дешифраторе 7,на выходе пер- 5$ вой шины, соответствующей коду младших разрядов начального состояния счетчика характеристики, формируются импульсы, которые через элемент
11.1 ИЛИ управляющей счетной декады 20 б поступают на тактируемый вход дешифратора 8. На .выходе дешифратора
8 на первой шине, соответствующей начальному состоянию входного. кода, поступающего со старших разрядов . 2$ счетчика 1 характеристики, появляют" ся импульсы. Первый импульс с выхода дешифратора 8 поступает на установочный вход триггера 5, по окончании действия которого на выходе Зв
I триггера 5 устанавливается единица, в результате чего открывается элемент 9 И. Все последующие импульсы с первой шины дешифратора 8, начиная со второго будут уже проходить чеФ
3$ рез элемент 9 на элемент 4. 1. ИЛИ и далее на счетчик 1 характеристики
Таким образом, второй импульс вход" ной частоты Г изменит состояние счетчика 1 характеристики. Это сказывается на входном коде дешифратора 7, выЗывая перемещение выходных импульсов с первой на вторую шину дешифратора 7 (фиг. 2), которые на выход управляющей счетной декады 6 будут поступать через триггер 10. 1.
После прохождения еще двух вход" ных импульсов импульс с выхода управ-: ляющей счетной декады 6, пройдя че" реэ дешифратор 8, элемент 9 И, элемент 4. 1 ИЛИ, поступает на счетчик характеристики, увеличивая его код на единицу. При этом на входе де" шифратора 7 код изменяется и выходные импульсы соответственно перемещаются со второй на третью шину дешифратора 7 (фиг. 2). Эти импульсы будут уже поступать на элемент 9
439 4
ИЛИ. Количество задействованных триггеров 1Я увеличивается до двух. Таким образом с увеличением содержания счетчика 1 характеристики количество задействованных триггеров в управляющей счетной декаде 6 тоже увеличивается. При превышении значений числа в счетчике 1 характеристики количества триггеров 10 управляющей счетной декады 6 изменяется входной код де" шифратора 8 и выходные импульсы на его выходе перемещаются на соседнюю шину. Импульсы с выхода дешифратора
8.начинают поступать на элемент 4.2
ИЛИ, задействуя счетную декаду 3.1.
Даленейшее переполнение емкости счета, состоящий из управляющей счетной декады 6 и счетной декады 3.1, путем последовательного изменения состояния дешифратора 7 изменяет содержимое счетчика 1 характеристики и соот" ветственно код на входе дешифратора
8. Это вызывает смещение выходных импульсов дешифратора 8 на соседнюю шину, в результате чего они начи" нают поступать на элемент 4,3.ИЛИ и задействуется счетная декада 3.2.
Таким образом, задействованная ем" кость счета последовательно увеличивается путем последовательного подключения счетных декад 3 счетчика 2 .и триггеров 10 управляющей счетной декады 6 по следующей счетной схеме: -2; 2; 4; 8; 16 и т.д., что соответствует следующему изменению емкости счета -2; 4; 8; 6; 32 и т «д « .Число в счетчике 1 характеристики характеризует задействованную емкость счета (порядок нормализованно" го числа). Число в счетных декадах 3 представляет собой мантиссу двоично"
ro нормализованного числа. В нормализованном же числе первый двоичный разряд справа от запятой всегда содержит единицу, в схеме устройства ему соответствует состояние триггера 5. Для устранения избыточности его можно не выводить. В качестве добавочных разрядов мантиссы можно использовать выходы триггеров 10.110.п управляющей счетной декады 6, Использование новых элементов и связей в предлагаемом преобразователе частота - код упрощает схему преобразования числа импульсов в нормализованный двоичный код, при этом
Формат числа хорошо согласуется с форматом чисел принятых в микро-ЭВМ.
S 1012439 Ь
Представление чисел в нормализован- вами, гарантируя при этом постоянную ной двоичном коде позволяет упрощать относительную погрешность представле- . его согласование с многими устройст- ния числа сосчитанных импульсов.
Составитель Л. Плетнева.
Реаактоо К, Волошчк Техреа А.Бабинец Корректор M. Йароши мвЯ»»»»Pi « ° уз»»«««»»»»»»»»««»»»»а»ъГ«»»»»»М»»« «» «» «
Заказ 2758/69- Тираж 934 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета, СССР . по делам изобретений и открытий
113035 Иосква . Ж-35 Раушская наб.» д. 4/5, 1
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,
