Преобразователь частоты в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В КОД, содержащий реверсивный счетчик и первый элемент задержки, отличающийся тем, что, с целью рас11 ирения функциональных возмож ностей , в него введены генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, второй элемент задержки, четыре синхронизатора, два элемента ИЛИ, коммутатор и два элемента И, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом распределителя импульсов, четыре выхода которого соответственно подключены к первым входам синхронизаторов, выходы первого и второго синхронизаторов через первый элемент ИЛИ соединены с суммирующим входом реверсивного счетчика , а выходы третьего и четвертого синхронизаторов через второй элемент ИЛИ - с вычитающим входом реверсивного счетчика, первая входная шина подключена к первому входу первого элемента И, вторая входная шина -. к первому входу второго элемента И, вторые входы элементов И соединены с первой и второй шинами установки режима соответственно, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого синхронизатора и через первый элемент задержки - с втopы д входом третьего синхронизатора, выход второго элемента И подключен к второ кп му входу четвертого синхронизатора и лерез второй элемент задержкик второму входу второго синхронизатора, при этом выходы реверсивного счетчика через коммутатор соединены с выходными шинаьм, управляющий вход коммутатора соединен с пятым выходом распределителя, третья входная шина с установочным входом реверсивного

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Н 0 К 13 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьйь;.ы Я, 1J

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA 21 ) 3607674/18-21 (22) 17.06.83 (46) 07.09.84. Бюл. 9 33 (72) С.Л.Сироткин, В.В.Клименко, В.A.Ãàìàíêo и Н.Д.Леонидов (53) 621 ° 142.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 364095, кл. Н 03 К 13/20, 1970.

2. Новицкий П.В. Кнорринг В.Г., Гутников В.С. 1)ифровые приборы с час— тотными датчиками. Л., "Энергия", 1970, с. 230, рис. 9-2 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЬ) В

КОД, содержащий реверсивный счетчик и первый элемент задержки, о т л и— ч а ю шийся тем, что,.с целью расширения функциональных возмож— ностей, в него введены генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, второй элемент задержки, четыре синхронизатора, два элемента

ИЛИ, коммутатор и два элемента И, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом распределителя импульсов, четыре выхода ко,торого соответственно подключены к первым входам синхронизаторов, выходы первого и второго синхронизаторов через первый элемент ИЛИ соединены с суммирующим входом реверсивного. счетчика, а выходы третьего и четвертого синхронизаторов через второй элемент

ИЛИ вЂ” с вычитающим входом реверсивного счетчика, первая входная шина подключена к первому входу первого элемента И, вторая входная шина— к первому входу второго элемента Й, вторые входы элементов И соединены с первой и второй шинами установки режима соответственно, выход .первого элемента И соединен с -вторым входом первого синхронизатора и через первый элемент задержки — с вторым входом третьего синхронизатора, выход второго элемента И подключен к второ му входу четвертого синхронизатора и . ерез второй элемент задержки — к второму входу второго синхронизатора, при этом выходы реверсивного счетчика через коммутатор соединены с вы- Я ходными шинами, управляющий вход коммутатора соединен с пятым выходом распределителя, третья входная шина с установочным входом реверсивного Ь®

1112551

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для связи вычислительных машин с объектами управления, в системах стабилизации частоты, для обработки сит налов от частотных датчиков. 5

Известен преобразователь частоты в код с получением кода разности частот двух сигналов, содержащий блок управления, ключ, счетчик результата, два двоичных умножителя, состоя- 10

1 их из управляющего счетчика, счетчиа и системы ключей, и генератор опорной частоты, соединенный с входом первого двоичного умножителя 11.

Недостаток этого устройства 15 сложность реализации. Кроме того, код разности частот вырабатывается циклически и не позволяет непрерывно отслеживать значение разности частот в цифровом коде.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является частотно-цифровое измерительное устройство, содержащее реверсивный счетчик и первый элемент задержки, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, а суммирующий вход реверсивного счетчика и вход элемента задержки соединены с входной шиной i2l

Однако известный преобразователь не позволяет преобразовывать в код разность двух частот.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей преобразователя. 35

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь частоты в код, содержащий реверсивный счетчик и первый элемент задержки, введены генератор тактовых импульсов, распреде- 40 литель импульсов, второй элемент задержки, четыре синхронизатора, два элемента ИЛИ, коммутатор и два элемента И, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом распределителя импульсов, четыре выхода которого соответственно подключены к первым входам синхронизаторов, выходы первого и второго синхронизаторов через первый элемент ИЛИ соединены с суммирующим входом реверсивного счетчика, а выходы третьего и четвертого синхронизаторов через второй элемент ИЛИ вЂ” с вычитающим входом реверсивного счетчика, первая входная шина подключена к первому входу первого элемента И, вторая входная шина — к первому входу второго элемента И, вторые входы элементов И соединены с первой и второй шинами установки режима соответственно, вы- 60 ход первого элемента И соединен с вторым входом первого синхронизатора и через первый элемент задержки — с вторым входом третьего синхронизатора, выход второго элемента И подключен к второму входу четвертого синхронизатора и через второй элемент . задержки — к второму входу второго синхронизатора, при этом выходы реверсивного счетчика через коммутатор соединены с выходными шинами, управляющий вход коммутатора соединен с пятым выходом распределителя, третья входная шина — с установочным входом реверсивного счетчика.

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого . соединен с входом распределителя 2 импульсов, первые четыре выхода кото. рого соответственно подключены к первым входам четырех синхронизаторов

3-6, выходы первого 3 и второго 4 синхронизаторов через первый элемент.

ИЛИ 7 соединены с суммирующим входом реверсивного счетчика 8, а выходы третьего 5 и четвертого 6 синхронизаторов через второй элемент ИЛИ 9 с вычитающим входом реверсивного счетчика 8, первая входная шина 10 подключена к первому входу первого элемента И 11, выход которого подключен к второму входу первого синхронизатора 3 непосредственно и через первый элемент 12 задержки — к второму входу третьего синхронизатора

5, вторая входная шина 13 подключена к первому входу второго элемента

И 14, выход которого подключен к второму входу четвертого синхронизатора 6 непосредственно и через второй элемент 15 задержки — к второму входу второго синхронизатора 4. Первая шина 16 установки режима соединена с вторым входом первого элемента

И 11, вторая шина 17 установки режима — c вторым входом второго элемента И 14. Информационные выходы реверсивного счетчика 8 через коммутатор

18 подключены к выходным шинам 19, управляющий вход коммутатора 18 соединен с пятым выходом распределителя

2. Третья входная шина 20 подключена к установочному входу реверсивного счетчика 8.

Преобразователь работает следующим образом.

При отсутствии сигналов на шинах

16 и 17 установки режима производится сброс реверсивного счетчика 8 по шине 20, причем длительность сброса должна быть не меньше времени задержки в элементах 12 и 15 для полной очистки линий задержки. Затем комбинацией сигналов на шинах 16 и

17 установки режима устанавливается соответствующий режим работы преобразователя. При отсутствии управляющих сигналов на шинах 16 и 17 преобразователь отключен. Когда сигнал подается только на шину 16, преобразователь осуществляет непрерывное

1 11 2 51 преобразование в код только частоти импульсов, поступающих на входную шину 10, при этом значение кода положительное. Знак кода определяется состоянием двух знаковых разрядов, выделенных для этой цели, т.е. выходной код является модифицированным дополнительным кодом. При подаче сигнала только на шину 17 преобразователь осуществляет непрерывное преобразование в код частоты импульсов, поступающих на входную шину 13, при этом значение получаемого кода отрицательное. Если сигналы подаются одновременно на шины 16 и 17, преобразователь осушествляет непрерывное преобразование разности частот в код.

Знак разности определяется состоянием знаковых разрядов. При преобразовании частоты в код по первому каналу преобразуемая частота подается на шину 10, сигнал установки режима — на шину 16, сигнал на шине 17 отсутствует. В этом случае открыт элемент И 11, импульсы входной частоты через синхронизатор 3 и элемент

14ЛИ 7 поступают на суммирующий входреверсивного счетчика 8, и они же через элемент ИЛИ 9 — на вычислительный вход реверсивного счетчика 8, который непрерывно отслеживает значение частоты первого канала, при этом знак кода положительный.

Преобразование частоты в код по второму каналу отличается от преобразования по первому каналу тем, что в этом случае преобразуемая частота подается на шину 13,сигнал vc тановки режима — только на шину 17, и реверсивный счетчик 8 непрерывно отслеживает значение частоты второго канала со знаком "минус".

При преобразовании разности частот в код на шину 10 подаются импульсы первой преобразуемой частоты, а на шину 13 — импульсы второй преобразуемой частоты, на шины 16 и 17 — сигналы установки режима. При этом элементы И 11 и 14 открыты. Первая преобразуемая частота через синхронизатор

3 и элемент ИЛИ 7 поступает на суммируюший вход реверсивного счетчика

8 и через элемент 12 задержки, синхронизатор 5 и элемент ИЛИ 9 — на вычитаюший вход реверсивного счетчика 8. Вторая преобразуемая частота через синхронизатор б и элемент ИЛИ

9 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 8 и через элемент.

15 задержки синхронизатор 4 и эле/

° мент ИЛИ 7 — на суммируюший вход реверсивного счетчика 8. Величины задержек в элементах 12 и 15 одинаковые. В начальный момент времени после подачи сигнала установки режима

-на шины 16 и 17 импульсы первой частоты с входной шины 10 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 8. а импульсы второй частоты с входной шинн 13 — на его вычитаюший вход. В зависимости от того, значение какой из частот больше, больше им5 пульсов складывается или вычитается. Через время задержки на элементах

12 и 15 одновременно начинают поступать импульсы второй преобразуемой частоты на суммирующий вход реверсивного счетчика 8 и импульсы первой

1О частоты — на его вычитаюший вход.

С этого момента при неизменных первых и вторых частотах показания реверсив,ного счетчика 8 не изменяются и соответствуют разности этих частот, при

15 чем знак разности положительный, если первая частота больше второй, и отрицательный, если вторая частота большей первой. Таким образом, как и при преобразовании частоты в код по любому из двух каналов, так и при преобразовании разности частот в код, выходной код — модифицированный дополнительный, т.е. определяется знак кода и имеется возможность обнаруживать переполнение счетчика по состоянию знаковых разрядов.

При изменении входных частот показания реверсивного счетчика 8 также изменяются и соответствуют новой раз30: ности частот. При равных и постоянных лходных частотах на выходе реверсив=1 ного счетчика 8 будет нулевой код, так как складывается и вычитается одинаковое количество импульсов, поступаюцих на вход устройства. Для уст35 ранения сбоев реверсивного счетчика

8 от совпадения импульсов на его входах с помошью генератора 1 тактовых импульсов, распределителя 2 и четырех синхронизаторов 3-6 осуществляет40 ся разнесение по времени импульсов входных частот и импульсов на входах элементов 12 и 15 задержки.

Сигнал с пятого выхода распределителя 2 поступает на управляющий

4 вход коммутатора 18 и осушествляет считывание кода с реверсивного счетчика 8 на выходные шины 19 в моменты времени, когда на входе счетчика 8 нет входных импульсов.

Для того чтобы синхронизаторы 3б не вносили существенных временных сдвигов и не влияли на точность преобразования, частота генератора 1 тактовых импульсов должна выбираться не менее чем в 5 раз большей (по числу. выходов распределителя 2) максимальных значений преобразуемых частот.

Таким образом, введение генератора тактовых импульсов, распределите60 ля импульсов, элементов задержки, ИЛИ, И, синхронизаторов и коммутатора позволяет осуществить преобразование разности двух частот в код, что расширяет функциональные возмож65 ности предлагаемого устройства.