Устройство для преобразования частоты следования импульсов в код

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОШ СЛЕДОВАНИЯ ШШУЛЬСОВ В КОД, содержащее формирователь временного интервала, первый вход котоiрого соединен с входной имной, а первый выход с первым входам ключа, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, вентильный блок, выход которого подключен к первому входу накапливающего сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя тактовых импульсов, второй выход которого подключен к третьему входу накапливаквдего сумматора и первому входу регистра сдвига, второй вход которого подключен к выходу накапливающего сумматора и первому входу вентильного блока, четвертый вход накапливаюадэго сумматора соединен с шиной ввода кода, шина эталонной частоты подключена к первому входу формироват ля тактовых импульсов и второму входу ключа, о т л и ч а ю щ е, е с я тем, что, с целью уменьшения времени .прео.бразования при сохранении точности преобразования, в него введены блок синхронизации(и-1) формирователей временного интервала,(п-1) ключей , (п-1) счетчиков импульсов, И элементов совпадения и два элемента ИЛИ, причем входная шина .соединена с входом блока синхронизации и. с первьЕ 1и входами (ц -1) -го формирователя временного интервала, с первого по п -и выходы блока синхронизации соединены с вторыми входами п формирователей временного интервала первые выходы(ц-1)-гр формирователя временного интервала соединены с первы1.1и входами соответствующих {l1-l)-x ключей, выходы которых подклю (Л . чены к входам соответствующих счетчиков , импульсов, выходы с первого по rf -и счетчиков импульсов соединены с первыми входами соответствующих элементов совпадения, вторые входы которых подключены к вторым выходам Срответствьтощих ц фори1ирователей временного интервала, первые выходы которых через первый элемент ИЛИ.под to колочены к второму входу формировате ля тактовых импульсов, первый вход KOTOjporp соединен с вторыми входами ytl-1) X ключей, выходы всех элементов совпадения через второй элемент ИЛИ подключены к второму .входу вен35 тильного блока.

СОКИ СОВЕТСНИХ .СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

as> Э (11!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ .ГЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И arHPHTHA (21) 3400558/18-21 (22) 22 .02.82 ,(46) 30.06.83. Вюл. 9 24 (72) В. Л. Соловьев, Р. Я. Скворцова и Л.М.,Добрынин (53) 681. 325. 3 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

,. Р 373872, кл. Н 03 К 13/20,. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

М 752794, кл. Н 03 К 13/20, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗО,ВАНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

В КОД, содержащее формирователь временного интервала, первый вход кото рого соединен с входной шиной, а пер. вый выход -,. с первым входом ключа, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, вентильный блок, выход которого подключен к первому входу накапливающего сумматора, второй вход которого .соединен с первым выходом формирователя тактовых импульсов, второй выход которого подключен к третьему входу накапливающего сумматора и первому входу регистра сдвига, второй вход которо- го подключен к выходу накапливающего сумматора и первому входу вентильного блока, четвертый вход накапливающего сумматора соединен с шиной ввода кода, шина эталонной частоты подключена к первому входу формирователя тактовых импульсов и второму входу ключа, о т л и ч а ю щ е1 е с я (Я) 6 04 Р 10 04 Н 03 K 3 20 тем, что, с целью уменьшения времени преобразования при сохранении точности преобразования, в него введены блок синхронизации(-1) формирователей временного интервала,(n-1) ключей,(и -1}счетчиков импульсов, П элементов совпадения и два элемента ИЛИ, причем входная шина,соединена с входом .блока синхронизации и с первьми входами (и -1) -ro формирователя времейного интервала, с первого по д -й выходы блока синхронизации соединены с вторыми входами к формирователей временного интервала, первые выходы(ц-1) -ro формирователя временного интервала соединены с первыми входами соответствующих е (И-11 -х ключей, выходы которых подклю чены к входам соответствующих счетчиков импульсов, выходы с первого по ф -й счетчиков импульсов соединены с первьпжи входами соответствующих элементов совпадения, вторые входы Я. которых подключены к вторым выходам соответствующих и. формирователей временного интервала, первые выходы которых через первый элемент ИЛИ .подключены к второму входу формирователя тактовых импульсов, первый вход которого соединен с вторыми входами (и-1) - "х ключей, выходы всех элементов совпадения через второй элемент

14ЛИ подключены к второму, входу вентильного блока.

1026116

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования часто-. ты следования импульсов в код с временем преобразования, равным нескольким периодам преобразуемой частоты.

Известны преобразователи часто.ты в код, содержащие счетчик импуль.соа, ключ эталонной частоты, дешифратор опорных точек, сдвигающий ре- 10 гистр, клапан измеряемой частоты, блок .Формирования временного интервала(Я .

Недостаток известного устройства— низкая точность. измерения. 15

Наиболее близким по-технической сущности к предлагаемому является уст. ройство для преобразования частоты следования импульсов в код, содержа" щий формирователь временного интервала, первый вход которого соединен с входной шиной, а первый выход - с первым входом ключа, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, вентильный блок., выход которого подключен к первому входу накапливающего сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя тактовых импульсов, второй вход которого подключен к третьему входу накапливающего сумматора и первому ЗО входу регистра сдвига, второй вход которого подключен к выходу накапливающего сумматора и первому входу вен тильного блока, четвертый вход накапливающего сумматора соединен с 35 шиной ввода кода, шина эталонной частоты подключена к первому входу формирователя тактовых импульсов и второму входу ключа (2) .

Недостатком Этого устройства яв- 4О ляется то, что для получения высокой точности необходимо большое время преобразования частоты импульсов в коде цель изобретения - уменьшение 45 времени преобразования при сохранении точности преобразования.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для преобразования частоты следования импульсов в код, содержащее формирователь временного интервала, первый вход которого соединен с входной шиной, а первый вы-, ход - с первым входом ключа, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, вентильный блок, выход которого подключен к первому входу накапливающего .сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя тактовых импуль сов, второй выход которого подключен 60 к третьему входу накапливающего сум" матора и первому входу регистра сдви га, второй вход которого подключей к выходу накапливающего сумматора и первому входу вентильного блока, чеъ 65 тертый вход накапливающего сумматора соединен с шиной ввода кода, шина эталонной частоты подключена а первому входу формирователя тактовых импульсов и второму входу ключа, введены блок синхронизации,(п -1)

Формирователей временного интервала, (rr -1) ключей, (и -1)l счетчиков импульсов, и элементов совпадения и два элемента ИЛИ, причем входная шина соединена с входом блока синхронизации и с первыми входами (И -1) -го Формирователя временного интервала, с первого по,n-й выходы блока синхронизации соединены с вторыми входами и формирователей временного интервала, первые выходы (и -1) -го фор-, мирователя временного интервала соединены с первыми входами соответствующих (n-1)-х ключей, выходы которых подключены к входам соответствующих счетчиков импульсов, выходы с первого по и-й счетчиков импульсов соединены с первыми входами соответствующих элементов совпадения, вто-. рые вхопы которых подключены к вторым выходам соответствующих rr формирователей времейного интервала, первые выходы которых через первый элемент ИЛИ подключены к второму входу формирователя. тактовых импульсов, первый вход которого соединен с вторыми входами (n -1) -х ключей, выходы всех элементов совпадения через .второй элемент ИЛИ подключены к второму входу вентйльного блока.

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2временная диаграмМа его работы. ! с

Устройство для преобразования частоты следования импульсов в код содержит блок 1 синхронизации, И (2-1 — 2- и) формирователей временно.— го интервала, и ключей (3-1 - З-rr),rt счетчиков 1,4-1 - 4-<<)импульсов,И элементов (5-1 -. 5-Ь)совпадения, элементы ИЛИ 6 и 7, формирователь 8 тактовых импульсов, вентильный блок

9, накапливающий сумматор 10, регистр 11 сдвига.

Устройство работает, следующим об-. разом.

Блок 1 синхронизации, состс<нщий иэ счетчика и дешифраторов (не показаны) Формирует ) импульсов запуска Tr формирователей временного интервала 2-1 - 2- П, задержанных относительно друг друга на время и имеющих период следования Т>. Формирователи временных интервалов вырабатывают rr равных временных.интервалов длительностью trrкаждый, которые также задержаны относительно друг друга на время равное с (фиг.2в,г>ф длительности временных интервалов равны периодам измеряемой часто« ты » (Фиг.2. а).

1026116

В течение каждого из временныХ 418»,1.0 1Р регистра 11 на один разряд тервалов открыты соответствующие клю) s сторону старших разрядов. чи 3-1 - 3- и . Импульсы эталонной ; На этом заканчивается первый цикл частоты 1 (Фиг.2б) с выходов клю- преобразования кода М,в код 1, в чей 3-1 — 3- и поступают на-входы результате которого в регистре 11 зе счетчиков 4-1 — 4- U соответственно. 5 пишется значение первого старшего

Во время работы счетчиков 4-1 - 4 5 разряда кода 1„, формирователь 8 тактовых импульсов " После первого цикла в накапливаюблокируется сигналами,Ъ@, поступаю.. щем сумматоре 10 находится число М щими через первый элемент ИЛИ 6 на В зависимости от знака этого числа второй вход формирователя 8. 10 íà Управляющий вход вентильного блоК моменту окончания каждого из ка 9 поступает либо потенциал логивременных интервалов-1и в каждом иэ ческой единицы, либо потенциал ло соответствующнх счетчиков 4-1 - гического нуля. B первом случае .-4- 1 Оказываются записанными копы . Q нт,, льный блок 9 инвертирует код т{у пропорц11ональ, 15 во втоРом случае в накапливаюЩий сУм1

У матор 10 передается прямой код чис;периоду измеряеМой частот 1. ла Nt<

Преобразование кодов периода После этого формирователь 8 выра :И1, И 1,„,, Н- „, в код частоты „: батывает вторые два такта Т и Т в производится следующим образом 2О результате чего фОрмируется второй

После окончания каждого из paspag кода fx H т.д. Число циклов временных интервалов поочередно на . преобразования кода "т в код 1 „выбиравремя CIIp сигналами U открыва1тся ется в зависимости от требуемой точ- .элементы 5-1 — 5-и совпадения сни„ ности преобразования. чаще всего чис.

1 мается блокировка с фон«щювателя 8, 2 :ло циклов равно числу разрядов счеткоторый вырабатывает факты Т и Т чиков 4-1 - 4" tl . (Фиг. 2 е, ж1. После окончания всех Е циклов преобразования в регистре 11 оказы <оды И Й11,,й „поочередно через- . вается записан код 1», . увеличивая

ИЛИ 7 и вентильныр блок 9 число щ можно практически свести б

ПОСтупают на Накапливающий сумма-, к нулю погреШность преобразования тор 10, в который после окончания Kaxl- кода Й » в код 1,, при этом лишь дого из интервалов измерения заносит несколько увеличивается число разряСЯ КОД ЧИСЛа N<=II f, Поскольку ДОВ НаКаПЛИВаЮЩЕГО СУММатОРа 10 И

N >0, знаковый разряд накапли регистра 11. Преобразование осуществвающего сумматора 10 находится N ляется за время напр ° единичнОм состоянии и на управляю Прй поступлении на вентильный щий вход вентильного блока 9 посту . блок 9 второго кода и происходят пает потенциал логической единицы. такие же преобразования, как и для

При приходе первого кода я кода Ит», при этом эа время 1д ФорпОд дьйствием этОгО .потенциала вен 40 мируется кОд 4 у< и тед, тильнцй блок 9 инвертирует код ц Таким образом, на регистре 1 1 с выхода элемента 5-1 совпадения H Формируется код x, обновление кот и

ПЕРЕДаЕт Этст ИНВЕРСНЫЙ КОД Я На тОРОГО ПРОИЗВОДИТСЯ ЧЕРЕЭ ВРЕМЯ с

1 л вход накапливающего сумматора 10 (время с должно быть больше вреДалее Формирователь 8 вырабаты-, 45 мани ар). вает первый такт Т, в результате Это позволяет при величине интерчего в накапливающем сумматоре 10 !вала измерения tg определяющей вепроисходит сложение кода Мо с ин- личину. погрешности квантования вреверсным кодом Й < . после окончания .манного интервала импульсами часпервого такта Т, в накапливающем О тоты iy Выдавать код fg через сумматоре 10 оказывается записанньь1 время i, что эквивалентно уменьшечисло Nq = Nq - Й- 1, которое может нию времени преобразования в Н раэ. быть положительным или отрицательнь1, Таким образом, при выборке и достаПо вто точно большим можно получить время я ег о второму такту Т в младший раз- преобразования достаточно малым п н р д регистра 11 записывается состоя- сохранении погрешности квантования р ние знакового разряда накапливающе- временного интервала 1и импульсами го сумматора 10 и происходит сдвиг частоты 4 .1 определяемой длителиаоссодержимого накапливающего сумматора тыэ 1а

1026116

4Ьа2. . ВНИИПИ Закаэ 4556/39 Тираж 411 Подписйое

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