Преобразователь код-временной интервал

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД - ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержаний первьй и второй счетчики импульсов, первый и второй генераторы импульсов, первый и второй триггеры, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с нулевьми входами первого и второго триггеров, первый вход - с шиной начальной установки , а второй вход - с выходом переполнения первого счетчика импульсов , инверсный установочный вход которого соединен с входной шиной старших раэрядов, входная шина младших разрядов подключена к прямому установочному входу второго счетчика импульсов , выход переполнения которого соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к выходной шине временного интервала и первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, а вход первого генератора импульсов подключен к выходу первого триггера. отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, в него введены два триггера, два элемента ИЛИ и пять элементов И, причем шина Пуск соединена с единичным входом третьего триггера, единичный выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И и к единичному входу первого триггера , нулевой вход - к шине Стоп, а. нулевой выход - к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен со входом первого генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу пятого, элег мента И, выход которого соединен (Л С с третьим входом первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к входам сброса первого и второа . го счетчиков импульсов, информационные выходы которых подключены соответственно к выходным шинам младших и старших разрядов, а счетные входы 00 соответственно к выходу второго элемента ИЛИ и выходу второго элемен00 та И, второй вход которого соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выел ходом шестого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И и единичному выходу четвертого триггера, единичный вход которого соединен с шиной прямого преобразования , нулевой вход - с шиной об

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5п H 03 К 13/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3558388/18-21 (22) 28.02.83 (46) 23.04.84. Бюл. 9 15 (72) С.Л.Сироткин, В.В.Клименко, В.А.Гаманко и В.С.Курносова (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 547969, кл. Н 03 К 13/20, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3426108/21,; кл. Н 03 К 13/20, 15.04.82 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД - ВРЕИЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержаЩий первый и второй счетчики импульсов, первый и второй генераторы импульсов, первый и второй триггеры, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров, первый вход — с шиной начальной установки, а второй вход - с выходом переполнения первого счетчика импульсов, инверсный установочный вход которого соединен с входной шиной старших разрядов, входная шина младших разрядов подключена к прямому установочному входу второго счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к выходной шине временного интервала и первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, а вход первого генератора импульсов подключен к выходу первого триггера, ÄÄSUÄÄ 1088115 А отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, в него введены два триггера, два элемента ИЛИ и пять элементов И, причем шина "Пуск" соединена с единичным входом третьего триггера, единичный выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И и к единичному входу первого триггера, нулевой вход - к шине "Стоп", а. нулевой выход — к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен со входом первого генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу пятого, эле.-,. 3 мента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, первый вход которого подклю" С чен к входам сброса первого и второго счетчиков импульсов, информацион- Я . ные выходы которых подключены соответственно к выходным шинам младших > и старших разрядов, а счетные входы — {, ) соответственно к выходу второго эле- (ф мента ИЛИ и выходу второго элемен- QQ та И, второй вход которого соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шесто- )фв го элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И и единичному выходу четвертого триггера, единичный вход которого соединен с шиной прямого преобразования,нулевой вход — с шиной об1088115 ратного преобразования, а нулевой выход — с третьим входом первого эле" мента И и вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для связи вычислительных машин с объектами управления, в имитаторах дальности, для моделирования радиолокационных сигналов.

Известен преобразователь кода во временной интервал, содержащий счетчик импульсов ° генератор, два триггера, два вентиля, элемент ИЛИ, элемент стробирования, дешифратор, эле" мент сравнения, переключатель диапаэонов, при этом старшие разряды счетчика через дешифратор соединены с первым входом элемента сравнения, а младшие разряды подключены ко вторым входам элемента сравнения, генератор импульсов соединен с третьим входом элемента сравнения, выходы вентилей соединены со входами элемента КПИ, вход элемента стробирования подключен к выходу счетчика, первый вход первого триггера соединен со входом первого вентиля, второй вход первого триггера подключен к выходу элемента сравнения, второй выход первого триггера соединен со входом второго вентиля, вторые входы вентилей подключены к выходам переключателя диапазонов, входы которого соединены с другими выходами генератора, выход элемента ИЛИ подключен ко второму входу генератора, выход которого соединен со счетным входом счетчика и со вторым входом элемента стробирования, выход которого подключен к первому входу второго триггера, вторые входы триггеров соединены с входной шиной (1 1.

Недостатком данного преобразователя .является то, что в нем во временной интервал преобразуется не весь диапазон входных кодов, а только те коды, в которых значение кода старших разрядов больше значение кода младших разрядов. к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, а выход " со входом второго генератора импульсов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является нониусный преобразователь кода во временной интервал, содержащий первый и второй счетчики импульсов, первый и второй генераторы импульсов, первый и второй триггеры, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров, первый вход — с шиной начальной установки, а второй вход — с выходом переполнения первого счетчика импульсов, инверсный установочный вход которого соединен с входной шиной старших разрядов, . входная шина младших разрядов подключена к прямому установочному входу второго счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к выходной шине временного интервала и первому входу первого элемента И, второй вход кото" рого соединен с выходом второго генератора импульсов, вход которого подключен к выходу первого триггера и входу первого генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, а

ЗО шина "Пуск" подключена к единичному входу первого триггера.

В известном преобразователе повышение точности преобразования осуществляется эа счет уточнения нониусным

35.способом временного положения переднего фронта формируемого интервала.

При этом требования к быстродействию элементов схемы не повышаются Е2 1.

Недостатком известного преобразователя является отсутствие возможности прямого преобразования временного интервала в код, что ограничивает его функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя.

3 10881

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь код — временной интервал, содержащий первый и второй счетчики импульсов, первый и второй генераторы импульсов, первый и второй триггеры, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров, первый вход — с шиной начальной установки, а второй вход — с выходом переполнения первого счетчика импульсов, инверсный установочный вход которого соединен с входной шиной старших разрядов, входная шина младших разрядов подклю- 5 чена к прямому установочному входу второго счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к выходной шине временного интервала и первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, а вход первого генератора импульсов подключен к вы- ходу первого триггера, дополнительно введены два триггера, два элемента ИЛИ и ять элементов И, причем шина "Пуск" соединена с единичным входом третьего триггера, единичный

30 выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И и к единичному входу первого триггера, нулевой вход — к шине "Стоп", а нулевой выход - к первому входу четвертого элемента И, второй вход которо- 35 го соединен со входом первого генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, пер40 вый .вход которого подключен к входам сброса первого и второго счетчиков импульсов, информационные выходы ко.торых подключены соответственно к выходным шинам младших и старших раэ-4> рядов, а счетные входы - соответственно к вьйоду второго элемента ИЛИ и выходу второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И

15 4 и единичному выходу че ." вертого триггера, единичный вход которого соединен с шиной прямого преобразования, нулевой вход — с шиной обратного преобразования, а нулевой выход — с третьим входом первого элемента И и вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, а выход — со входом второго генератора импульсов.

На чертеже дана структурная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь код — временной интервал содержит первый и второй генераторы 1 и 2 импульсов и первый триггер 3, единичный выход которого соединен с управляющим входом первого генератора 1 импульсов и с первым входом элемента И 4, нулевой вход первого триггера 3 подключен к нулевому входу второго триггера 5 и через первый элемент ИЛИ 6 — к шине 7 начальной установки, которая также соединена со входами сброса первого.и второго счетчиков 8 и 9 импульсов.

Выход переполнения первого счетчи- . ка 8 через первый элемент ИЛИ 6 соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров 3 и 5, выход переполнения второго счетчика 9 подключен к единичному входу второго триггера 5, единичный выход которого соединен с первым входом элемента И 10 и с выходной шиной 11 временного интервала, выход второго генератора 2 подключен ко второму входу элемента И 10 и к первому входу элемента И 12, инверсные установочные вхо", ды первого счетчика 8 соединены с входной шиной 13 старших разрядов, а установочные входы второго счетчика .9 — с входной шиной 14 младших. разрядов для обратного преобразования кода во временной интервал.

Шина 15 "Пуск" соединена с единичным входом третьего триггера 16, а шина 17 "Стоп" — с нулевым входом третьего триггера 16, нулевой выход которого подключен к первому входу первого элемента И 4, единичный выход третьего триггера 16 соединен с единичным входом первого триггера 3, с первым входом второго элемента И 18 и с первым входом третьего элемента И 19. Выходы первого генератора 1 импульсов соединен со вторым входом элемента И 18 и с первым

5 10881 входом пятого элемента И 20, выход которого через первый элемент ИЛИ б соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров 3 и 5. Выход элемента И 18 подключен к счетному входу второго счетчика 9. Выход элемента И 12 подключен ко второму входу элемента И 20 и через второй элемент ИЛИ 21 - к счетному входу первого счетчика 8. !О

Шина 22 прямого преобразования соединена с единичным входом четвертого триггера 23, единичный выход которого подключен ко второму входу элемента И 12 и к третьему входу эле-!5 мента И 4, выход которого через третий элемент ИЛИ 24 соединен с управляющим входом второго генератора 2.

Шина 25 обратного преобразования подключена к нулевому входу четвертого 2О триггера 23, нулевой выход которого соединен со вторым входом элемен1 та И 19 и с третьим входом элемента И 1О, выход которого через второй элемент ИЛИ 21 подключен к счетному 25 входу первого счетчика 8.Выход элемента И 19 через третий элемент ИЛИ 24 соединен с управляющим входом второго генератора 2. Информационные выходы первого счетчика 8 соединены с выход-ЗО ной шиной 26 младших разрядов, а информационные выходы второго счетчика 9 - с выходной. шиной 27 старших разрядов при прямом преобразовании.

Преобразователь работает следующим образом.

В начальный момент времени, до подачи сигнала "Пуск" по шине 15 и сигналов установки режима работы по Шинам 22 и 25, на шину 17 подается сигнал "Стоп", а затем по шине 7 начальной установки осуществляется сброс в нулевое состояние триггеров .3 и 5 и первого и второго счетчиков 8 и 9.

Затем подается сигнал на шину 22 прямого преобразования или на шину 25

45 обратного преобразования. В зависимости от этого преобразователь осущестВляет либо прямое, либо обратное преобразование.

Работа преобразователя при обратном преобразовании заключается в следующем.

После начальной установки и уста" ковки режима работы в первый счетчик 8 по шине 13 записывается инверс- 55 ный код старших разрядов, а во вто" рой счетчик 9 по шине 14 записывается прямой код младших разрядов. За!

5 б тем на шине 15 подается сигнал "Пуск", триггер 16 устанавливается в единичное состояние, так как до начала работы импульсом "Стоп" он был установлен в нулевое состояние, триггер 3 устанавливается в единичное состояние и открываются элементы И 18 и 19.

Так как триггер 23 сигналом с шины 25 обратного преобразования установлен в нулевое состояние, то элемент И 19 открыт также и по второму входу, и сигнал от триггера 16 через элемент ИЛИ 24 поступает на управляющий вход генератора 2 импульсов. Одновременно сигнал с единичного выхода триггера 3 поступает на управляющий вход генератора 1 импульсов. Генераторы 1 и 2 одновременно запускаются потенциалом, т.е. генерируют импульсы при подаче на их управляющие входы высокого потенциала.

Так как элемент И 18 открыт, импульсы от генератора 1 поступают на счетный вход второго счетчика 9 и он начинает их подсчитывать. Импульс переполнения счетчика 9 переводит триггер 5 в единичное состояние и образует передний фронт формируемого временного интервала. Элемент И 10 открывается, и импульсы от генератора 2 через элемент ИЛИ 21 поступают на счетный вход первого счетчика 8.

Счетчик 8 начинает подсчитывать импульсы от генератора 2. Первоначально в первый счетчик 8 записан инверсный код старших разрядов, поэтому переполнение счетчика 8 наступит через время, пропорциональное прямому коду старших разрядов входного кода. Импульс переполнения счетчика 8 переводит триггер 5 в нулевое состояние, образуя конец формируемого временного интервала.

Повышение точности преобразования кода во временной интервал осуществляется уточнением нониусным способом временного. положения переднего фронта формируемого интервала.

Уточнение длительности формируемого временного интервала происходит за счет того, что период первого генератора Т1 отличается от периода второго генератора Т на цену деления младшего разряда цифрового эквивалента разности h4< между длительностью формируемого интервала и суммарной длительностью периодов второго генератора 2, число которых зафиксировано счетчиком 8.

7 10881

Результат преобразования определяется формулой 1

I „=,+ +„.т„(ч„+ «(, „„-,)1, 5 где Я„- число импульсов, зафиксированное счетчиком 8 до момента его переполнения;

1 - число импульсов, зафиксиро- 10 ванное счетчиком 9 до момента его переполнения;

Ì2„„ — максимальное число импульсов, фиксируемое счетчиком 9;

Ъ вЂ” основание системй счисления;15

- число младших разрядов входного кода, выделенное для нониусной интерполяции.

При прямом преобразовании временного интервала в код преобразователь 20 работает следующим образом.

После подачи сигнала "Стоп" на шину 17 и сигнала начальной установки на шину 7 осуществляется установка режима прямого преобразования времен"25 ного интервала в код подачей сигнала на шину 22. Триггер 23 устанавливается в единичное состояние, открывает элементы И 12 и подает сигнал на первый вход элемента И 4. Затем сигналом цо шине 15 "Пуск", определяющим начало преобразуемого временного интервала, триггер 16 устанавливается в единичное состояние, открываются элементы И 18 и 19 и триггер 3 пере-: водится в единичное состояние. Сиг-. нал с единичного выхода триггера 3 поступает на второй вход элемента И 4 и на управляющий вход генератора 1.

Генератор 1 начинает генерировать

40 импульсы, которые поступают на первый вход элемента И 20 и через открытый элемент И 18 — на счетный вход счетчика 9. Счетчик 9 начинает подсчет импульсов от генератора 1.

По окончании преобразуемого времен45 ного интервала по шине 17 подается сигнал "Стоп", триггер 16 устанавливается в нулевое состояние, сигнал с его нулевого выхода подается на третий вход элемента И 4, элемент И 450 срабатывает и сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 24 поступает на, управляющий вход генератора 2. Генератор 2 запускается и его импульсы через открытый элемент И 12 и элемент ИЛИ 21 поступают на счетный вход счетчика 8. Одновременно закрывается элемент И 18 и прекращается

15 8 поступление импульсов от генератора 1 на счетчик 9, Импульсы от генератора 2 через элемент И 12 также поступают на один вход элемента И 20, на другой вход которого поступают импульсы от генератора 1. Счетчик 8 подсчитывает импульсы до момента совпадения импульсов на входах элемента И 20, так как сигнал с выхода элемента И 20 через элемент ИЛИ 6 устанавливает в нулевое состояние триггер 3, сигнал с управляющего входа генератора 1 снимается. Одновременно, так как закрывается элемент И 4, сни-. мается сигнал с управляющего входа генератора 2. Генераторы 1 и 2 перестают генерировать импульсы, и показания счетчиков 8 и 9 будут соответствовать младшим и старшим разрядам выходного кода на шинах 26 и 27 соответственно.

Таким образом, осуществляется нониусное преобразование временного интервала в код. При этом повышение точности преобразования происходит без повьппекия требований к быстродействию элементов схемы.

Повьппение точности преобразования1 при прямом преобразовании происходит так же, как и при обратном преобразовании, за счет того, что период следования импульсов первого генератора 1 Т„ отличается от периода сле-. дования импульсов второго генератора 2 Т на цену деления младшего разряда цифрового эквивалента разности (й)1х между длительностью преобразуемого интервала и суммарной длительностью периодов генератора 1, число которых зафиксировано счетчиком 9.

Результат преобразования определяет по совокупности показаний основного и нониусного счетчиков: tx=T„й 1 "И где 8< — число импульсов, зафиксированное счетчиком 9* 12 — число импульсов, зафиксированное счетчиком 8;

1 11 — основание системы счисления;

Π— число разрядов цифрового эквивалента преобразуемой величины, выделенное для нониусной интерполяции.

"Электронный нониус" повышает точность преобразования без существенного повьппения требований к быстродействию элементов схемы (в частности, счетчиков), поскольку периоды

1088115

ВНКИПИ Заказ 2688/52 Тирак 862 Подписное

Филиал ППЦ "Патент", г. Уигород, ул.Проектная,4 генераторов близки между собой и имеют длительность примерна в и раз большую цены деления младшего оцениваемого разряда.

Предлагаемый преобразователь с по- 5 мощью одних и тех же двух генераторов и двух счетчиков, наиболее емких по оборудованию, позволяет с высокой точностью преобразовывать как временной интервал в код, так и код во вре- 1О менной интервал, что существенно расширяет его функциональные возможности. При этом добавляются лишь несколько элементов И, ИЛИ и два триггера.

За счет использования одних и тех же счетчиков и,генераторов как для прямого, так и для обратного преобразования экономится оборудование и уменьшается номенклатура и число преобразователей, применяемых для комплектации ЭВМ при сопряжении с реальной аппаратурой.