Многошкальная цифровая хронометрическая система

 

МНОГОШКАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ ХРОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМ, содержащая первичные часы, канал связи и вторичные часы, при этом первичные часы содержат кварцевый генератор, делитель частоты, формирователь шкалы времени, регистр сдвига, схему .формирования пачек.тактовых импульсов, формирователь выходного сигнала и цифровые индикаторы, причем кварцевый генератор связан с делителем частоты и с одним входом схемы формирования пачек тактовых импульсов, другой вход которой соединен с входом разрешения записи регистра сдвига и одним из выходов делителя частоты, а тактовый вход регистра сдвига соединен с выходом схемы формирования пачек тактовых импульсов и одним входом формирователя выходного сигнала, выход которого через линию связи соединен с вторичными часами, которые содержат селектор импульсов, коммутатор цифр, регистр сдвига емкостью на одну десятичную цифру запоминающие регистры, соединенные через дешифраторы с цифровыми индикаторами, причем тактовые и информационные выходы селектора импульсов соединены соответственно с тактовым и информационным входами регистра сдвига, выходы которого подсоединены соответственно к объединенным входам запоминающих регистров , стробирующие входы которых подсоединены к соответствующим выходам коммутатора цифр, вход установки О которого подключен к выходу огибающей пачки тактовых импульсов селектора импульсов, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы путем формирования и передачи дополнительных шкал времени на вторичные часы с цифровой индикацией, в первичные часы дополнительно введены формирователи шкал времени, (Л регистры сдвига, а также клавиатура, С схема управления записью, двухвходовые схемы И и группы схем ИЛИ по числу формируемых шкал времени, при этом число схем ИЛИ в каждой групше равно числу значащих разрядов формируемой шкалы времени, выходы СХ) параллельного кода формирователей о эо со шкал времени соединены с цифровыми . индикаторами и через группы схем ИЛИ - с информационн№1И входами соединенных последовательно регистров сдвига, выход последнего разряда последнего регистра сдвига соединен с информационным входом формирователя выходного сигнала,выходы клавиатуры подсоединены к информационным входам начальной установки формирователей шкал времени, схема управления записью имеет число выходов, равное числу формируемых шкал времени, при этом каждый выход соединен с объединенными вторыми входами групп схем ШШ и одним входом каждой схемы И,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (I9) SU(II) (51)4 G 04 С 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ТИЙ (21) 3689705/24-10 (22) 09,01.84 (46) 23.09.85. Бюл. Ф 35 (72) В.Ф. Волков и Ю.Д. Борисов (53) 681 ° 011(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 616608, кл. С 04 С 13/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 792210, кл. С 04 С 13/02, 1979. (54)(57) МНОГОШКАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ ХРОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержащая первичные часы, канал связи и вторичные часы, при этом первичные часы содержат кварцевый генератор, делитель частоты, формирователь шкалы времени, регистр сдвига, схему формирования пачек тактовых импульсов, формирователь выходного сигнала и цифровые индикаторы, причем кварце.вый генератор связан с делителем частоты и с одним входом схемы формирования пачек тактовых импульсов, другой вход которой соединен с входом разрешения записи регистра сдвига и одним из выходов делителя частоты, а тактовый вход регистра сдвига соединен с выходом схемы формирования пачек тактовых импульсов и одним входом формирователя выходного сигнала, выход которого через линию связи соединен с вторичными часами, которые содержат селектор импульсов, коммутатор цифр, регистр сдвига емкостью на одну десятичную цифру, запоминающие регистры, соединенные через дешифраторы с цифровыми индикаторами, причем тактовые и информационные выходы селектора импульсов соединены соответственно с тактовым и информационным входами регистра сдвига, выходы которого подсоединены соответственно к объединенным входам запоминающих регистров, стробирующие входы которых подсоединены к соответствующим выходам коммутатора цифр, вход установки

"0" которого подключен к выходу огибающей пачки тактовых импульсов селектора импульсов, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы путем формирования и передачи дополнительных шкал времени на вторичные часы с цифровой индикацией, в первичные часы дополнительно введены формирователи шкал времени, регистры сдвига, а также клавиатура, схема управления записью, двухвходовые схемы И и группы схем ИЛИ по числу формируемых шкал времени, при этом число схем ИЛИ в каждой групI

)пе равно числу значащих .разрядов формируемой шкалы времени, выходы параллельного кода формирователей шкал времени соединены с цифровыми индикаторами и через группы схем

ИЛИ вЂ” с информационными входами соединенных последовательно регистров сдвига, выход последнего разряда последнего регистра сдвига соединен с информационным входом формирователя выходного сигнала, выходы клавиатуры подсоединены к информационным входам начальной установки формирователей шкал времени, схема управления записью имеет число выходов, равное числу формируемых шкал времени, при этом каждый выход соединен с объединенными вторыми входами групп схем .ИЛИ и одним входом каждой схемы И, 1180833 другие входы схем И подсоединены к соответствующим промежуточным выходам делителя частоты, а каждый выход схем И соединен со счетным входом соответствующего формирователя шкалы времени, высокочастотный промежуточный выход делителя частоты соединен с входами разрешения записи регистров сдвига и информационными входами нормализуюцих разрядов этих регистров, тактовые входы которых соединены с выходами схемы формирования пачек тактовых импульсов, во вторичные часы с цифровой индикацией введены депитель частоты с коэффициентом деления, равным числу двоичных разрядов в одной цифре, коммутатор шкал с

Изобретение относится к приборо строению, в частности к цифровым хронометрическим системам, в которых информация о текущих значениях времени передается на вторичные приборы 5 в кодированном виде, и может быть использовано при построении систем часофикации различных объектов, а также в специальных информационноуправляющих системах. f0

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей системы путем формирования и передачи дополнительных шкал времени на вторичные часы с цифровой индикацией. 15

На фиг. 1 представлена структур.ная схема многошкальной цифровой

1 хронометрической системы; на фиг,2— структурная схема вторичных часов.

Иногошкальная цифровая хронометри- 2р ческая система содержит первичные часы 1, которые имеют кварцевый генератор 2, делитель 3 частоты, схему

И 4, регистры 5 — 7 сдвига, схему 8 формирования пачек тактовых импуль- 25 сов, формирователь 9 выходного сигнала, схемы И 10 и 11, схему 12 управления записью, формирователи 13 — 15 шкал времени, группы схем ИЛИ 16 — 18„ клавиатуру 19, линию 20 связи и вто- gp ричные часы 21. Схема 8 формирования пачек тактовых импульсов первичных часов 1 состоит из RC-триггера 22, числом выходов, равным числу принимаемых шкал времени, переключатель

У схемы И выделения кода гашения, причем тактовый выход селектора импульсов через делитель частоты соединен со счетным входом коммутатора цифр, выход которого соединен со счетным входом коммутатора шкал, входы установки "0" коммутатора шкал и делителя частоты подсоединены к выходу огибающей пачки тактовых импульсов селектора импульсов, а выходы коммутатора шкал через переключатель связаны с управляющими входами запоминающих регистров, выходы каждого из которых через схему Иподключены квходу гашениякаждого дешифратора. делителя 23 частоты, схемы И 24. Кроме того, первичные часы 1 содержат цифровые индикаторы 25.

Во вторичных часах 21 селектор 26 импульсов состоит из детектора 27, схемы ИЛИ 28 и формирователя 29 огибающей пачки тактовых импульсов. Кроме того, вторичные часы 21 имеют делитель 30 частоты, регистр 31 сдвига, коммутатор 32 цифр, коммутатор

33 шкал, запоминающие регистры 34, переключатель 35, дешифраторы 36, цифровые индикаторы 37, схемы И 38.

В первичных часах 1 выход кварцевого генератора 2 соединен с входом делителя 3 частоты, выход долесекундных импульсов которого соединен с прямым входом схемы И 4, входами разрешения записи регистров 5 — 7 сдвига и входом схемы 8 формирования пачек тактовых импульсов, второй вход которой соединен с выходом кварцевого генератора 2. Выход схемы 8 соединен с тактовыми входами регистров

5 — 7 сдвига и первым входом формирователя 9 выходного сигнала, второй вход которого соединен с выходом последовательного кода регистра 7 сдвига, причем регистры 5 - 7 соединены последовательно. Выходы секундных импульсов делителя 3 и минутных импульсов соответственно соед иены с прямыми входами схем И 10 и 11, 1180833 а инверсные входы схем И 4, 10 и 11 динены к выходам четырехразрядного соединены с соответствующими выходами регистра 31 сдвига, а входы разресхемы 12 управления записью. Выходы шения записи запоминающих регистсхем И 4, !0 и 11 соединены соответ- ров 34 объединены и присоединены к ственно со счетными входами формиро- З общей шине переключателя 35> комвателей 13 — 15 шкал времени, а мутируемые контакты которого привыходы параллельного кода которых соединены к соответствующим выходам соответственно через группы схем коммутатора 33 шкал. Выходы запомиИЛИ 16 — 18 соединены с входами па- нающих регистров 34 через дешифрараллельного кода регистров 5 — 7

10 торы 36 подключены к цифровым индисдвига. Другие входы схем ИЛИ 16 — 18 каторам 37. Кроме того, четыре выобъединены и соответственно подключе- хода каждого запоминающего регистра ны к инверсным входам схем И 4, 10 34 через схемы И 38 соединены с вхои 11. Выходы клавиатуры 19 подключе- дом запрета дешифраторов 36. ны соответственно к входам предвари- 15 Иногошкальная цифровая хронометтельной установки формирователей 13 - . рическая система работает следующим

15 шкал времени, а выход формирова- образом. теля 9 выходного сигнала через двух- В первичных часах 1 (фиг.1) проводную линию 20 связи подключен кварцевый генератор 2 вырабатывает к вторичным часам 21. Выход долесе- 20 последовательность импульсов необхокундных импульсов делителя 3 частоты димой частоты следования, которая соединен с входами RS-триггера 22 и поступает на вход делителя 3 частоты. делителя 23 частоты, выход которого Последний имеет несколько промежусоединен с входом S RS-триггера 22, точных выходов, с которых импульсные инверсный выход которого соединен с >5 последовательности с различной часодним входом схемы И 24, второй вход тотой следования поступают на одни которой соединен с выходом кварце- входы схем И 4, 10 и 11 (например, вого генератора 2, а выход этой схе- на вход схемы И 4 — с частотой 1О Гц, мы И 24 соединен со счетным входом схемы И !Π— с частотой 1 Гц а на

Э делителя 23 частоты и тактовыми вхо- 30 вход схемы И 11 поступают импульсы с дами регистров 5 — 7 сдвига. Форми- периодом следования в 1 мин)., рователи 13 — 15 шкал соединены каж- Выходы схем И 4, 10 и 11 соединедый с цифровыми индикаторами 25. ны со счетными входами соответственно

Во вторичных часах 21 двухпровод- формирователей 13-15 шкал времени

Э ная линия 20 связи подключена к входуЗ5 при этом формирователь 13 формирует детектора 27 селектора 26 импульсов. семираэрядную шкалу времени, т.е.

Нулевой и единичный выходы детектора часы, минуты, секунды и десятые доли

27 подключены через схему ИЛИ 28 к секунд, формирователь l4 — шестираэвходу формирователя 29 огибающей рядную шкалу, т.е. часы, минуты и сепачки тактовых импульсов, счетному 40 кунды, а формирователь 15 — четырехвходу делителя 30 частоты с коэффи- разрядную шкалу времени — часы и циентом пересчета, равным 4, и такто- минуты. Формирователи шкал времени вому входу регистра 31 сдвига, ин- могут быть выполнены на обычных стаформационный вход которого соединен тических триггерах, которые объединяс единичным выходом детектора 27. 45 ются в счетчики с соответствуюшими

Выход делителя 30 частоты соединен обратными связями с необходимым коэфсо счетным входом коммутатора 32 фициентом пересчета и формируют шкацифр, выход которого соединен со лу времени в двоично-десятичном коде. счетным входом коммутатора 33 шкал. Кроме того, формирователи 13-15 шкал

Входы установки нуля делителя 30 50 допускают первоначальную установку частоты и коммутаторов 32 и 33 сое- кода с помощью клавиатуры 19, что нединены с инверсным выходом формиро- обходимо для создания сдвига во вревателя 29. Соответствующие выходы меня между этими шкалами. Двоичнокоммутатора 32 цифр соединены со десятичный параллельный код с формистробирующим входом записи четырех- у рователей 13-15 соответственно через разрядных запоминающих регистров -схемы ИЛИ 16-18 поступает на входы

34, информационные входы которых начальной установки регистров 5-7 соответственно объединены и присое сдвига соответственно. Следует отме1180833 тить, что число двоичных разрядов в регистрах 5-7 одинаково и равно максимальному размеру шкалы времени, в нашем случае соответствует семиразрядному двоично-десятичному коду, 5 т.е. 28 двоичных разрядов. В младшие разряды регистров 6 и 7, в которые не записывается информация о значениях шкал времени соответственно с фор мирователей 14 и 15, записываются сигналы "1". Эта комбинация обеспечи" вает гашение соответствующего знакоместа во вторичных часах.

В тех случаях, когда значения одной или нескольких шкал времени не передаются на вторичные часы 21, схема 12 управления вырабатывает сигнал "1" который, например, закрывает схему И 4 и через схемы ИЛИ 16 поступает на все входы начальной установки регистра 5. Передача информации в канал связи происходит, например, с частотой 10 Гц, т.е. с частотой минимальной дискретности формируемых шкал. При этом сигнал с со— ответствующего выхода делителя 3 частоты, поступая на входы записи регистров 5-7, переписывает в них информацию с формирователей шкал, при этом в младшие разряды регистров 6 и 7 записываются этим же сигналом "1". Передача шкал времени ведется в после1 довательном двоично — десятичном коде с циклической частотой 10 Гц. В . описываемом случае в каждом цикле передаются значения трех шкал времени, причем с учетом нормализации размера шкал с помощью записи "1" в младшие разряды регистров 6 и 7 время передачи каждой нормализованной по разряд40 ности шкалы одинаково, что в сумме составляет 84 такта. После передачи трех шкал следует пауза для выделения циклового сигнала во вторичных часах

21. Схема 8 формирования пачки такто45 вых импульсов и предназначена для фор" мирования пачек тактовых импульсов по

84 импульса в каждой пачке, следующих, например, со скважностью 2.

Тактовые импульсы со схемы 8 по50 ступают на тактовые входы регистров

5-7 сдвига, соединенных последовательно. При этом на один вход формирователя 9 выходных сигналов. поступают тактовые импульсы с выхода схемы

8, а на другой вход формирователя 9 поступают информационные сигналы с выхода регистра 7 ° Сигнал "0" с регистра 7 не меняет полярность тактового импульса на выходе, а сигнал

"1" изменяет полярность тактового сигнала на противоположный (например, импульс положительной полярности соответствует "0", а отрицательный "1"), которые по двухпроводной линии 20 связи поступают на вторичные часы 21.

Схема 8 формирователя тактовых импульсов работает следующим образом.

На один вход схемы И 24 поступают импульсы тактовой частоты с выхода кварцевого генератора 2, а на второй вход этой схемы поступает сигнал управления с инверсного выхода RS-триггера 22, который устанавливается в нулевое состояние сигналами цикловой частоты, поступающими с выхода делителя 3 частоты. Кроме того, этот сигнал устанавливает в нулевое состояние и делитель 23 частоты с коэффициентом пересчета, равным 84 (по суммарному числу разрядов регистров 5-7). При этом схема И 24 открывается сигналом с инверсного выхода RS-триггера 22 и через нее сигналы с тактовой частотой поступают на входы сдвига регистров 5-7, другой вход формирователя 9 и на счетный вход делителя 23 частоты. При этом после прихода 84-го импульса на делитель 23 частоты последний вырабатывает сигнал, переводящий

RS — триггер в единичное состояние. Прц этом схема И 24 закрывается. В результате схема 8 формирователя тактовых импульсов вырабатывает по 84 тактовых импульса в каждой пачке.

Управление запуском формирователей шкал времени может осуществляться следующим образом.

Например, формирователь 14 шкалы времени формирует шкалу московского времени и необходимо чтобы формирователь 15 вырабатывал шкалу поясного времени. Для этого со схемы 12 управления необходимо подать на вход схемы И 11 запрещающий сигнал,с помощью клавиатуры 19 установить значения часов формирователя 15 с необходимым сдвигом относительно формирователя 14 и, при совпадении значений минут формирователей 14 и 15, снять сигнал запрета со схемы И 11, разрешив формирование поясной шкалы времени формирователем 15. Кроме описанно- го, любой из формирователей может использоваться для формировани. локальной шкалы времени, отсчет которой начинается с нулевого значения в определенный момент Тд. Например, если формирователь 13 формирует московское время, а формирователь 14 с момента То (МСК) должен формировать ло5 кальную шкалу времени, -.о, подав запрещающий сигнал на вход схемы И 1О со схемы 12 управления записью, с помощью клавиатуры 19 в формирователь

14 записывают нулевые значения и в момент То, определяемый по формирователю 13, запускается отсчет шкалы формирователя 14 посредством снятия запрещающего сигнала со схемы И 10.

Кроме того, следует отметить, что с. помощью цифровых индикаторов 25 осуществляется визуальный контроль состояния формирователей 13-15.

Двухполярная кодовая последовательность импульсов с первичных часов о

1 по линии 20 связи поступает на вход детектора 27 селектора 2б импульсов.

Детектор 27 разделяет входные импульсы по полярности и формирует из них сигналы одной полярности, причем на первом выходе детектора 27 вырабатываются сигналы, соответствующие "011, а на BTopoM — "111 принятой информации о значениях шкал времени в двоично-десятичном коде. С помощью схемы ИЛИ 28 из сигналов "1" и "О" формируется тактовая последовательность импульсов, которая содержит 84 импульса в каждой пачке. Из этих тактовых последовательностей с помощью формирователя 29 формируется огибаю- З5 щая пачки тактовых импульсов, которая разрешает работу делителя 30 и коммутаторов 32 и 33. При отсутствии огибающей (отсутствии входного сигнала на формирователе 29) делитель 30 и коммутаторы 32 и 33 удерживаются в нулевом состоянии (сбрасываются в

11 11

0 ), в результате этого о бесп ечивается их синхронная работа атно сительно первичных часов .

Тактовая последовательность импульсов с выхода схемы ИЛИ 28 поступает на тактовый вход регистра 31

1сдвига, а на его информационный вход поступают импульсы с выхода "1" де- 50 тектора 27, в результате этого регистр 31 осуществляет преобразование последовательного двоична-десятичного.кода в последовательно-параллельный двоично-десятичный код, т .е. в регистр 31 в параллельном коде записывается информация об одной десятичной цифре. Эта информация с ре7 11808ЗЗ Я гистра 31 поступает на соответственно объединенные информационные входы запоминающих регистров 34 ° Каждый регистр 34 содержит четыре двоичных разряда и вследствие этого хранит ин" формацию о :-,÷à÷åíèè одной десятичной цифры.

Тактовая последовательность импульсов с выхода схемы ИЛИ 28 поступает на счетньп вход делителя 30, коэффициент пересчета которого равен четырем (при двоично-десятичном кодировании). Далее последовательность импульсов с делителя 30 поступает на счетный вход коммутатора 32 цифр, коэффициент пересчета которого равен семи (по числу цифр нормализованной шкалы времени). Коммутатор 32 имеет семь выходов, которые соответственно. подключены к стробирующим входам запоминающих регистров 34. На каждом выходе коммутатора 32 последовательно один за другим появляются импульсы в те моменты времени, когда в регистр

31 сдвига записывается информация о значении одной десятичной цифры кода времени. Таким образом, с помощью регистра 31 сдвига и коммутатора 32 цифр в семь запоминающих регистров 34 в параллельном коде записывается информация о значении одной нормализованной шкалы времени. Выбор шкалы времени осуществляется с помощью перекпочателя 3S, который на вход разрешения записи регистров 34 подает сигнал разрешения, длительностью равный времени передачи одной нормализованной шкалы. Эти сигналы разрешения формируются с помощью коммутатора

33 шкал, на счетный вход которого поступают импульсы с выхода коммутатора 32 цифр. Период следования этих импульсов соответствует периоду следования нормализованных шкал. Коммутатор 33 шкал имеет коэффициент деления, равный трем (по числу переда" ваемых шкал времени), и в результате этого имеет три выхода, на которых последовательно один за другим появляются импульсы, длительности которых и соответствуют времени передачи одной нормализованной шкалы.

Таким образом, с помощью переключателя 35 оператор может записать в запоминающий регистр 34 информацию об одной из передаваемых шкал времени. Далее информация с запоминающих регистров в параллельном двоично-де сятичном коде через дешифраторы Эб

1180833

10 поступает на цифровые индикаторы 37.

В том случае, если в одном (или несколь ких) регистрах 34 записан код гашения, то с помощью схемы И 38 этот код выделяется и поступает на вход запрета дешифратора 36. При этом циф.ровой индикатор, связанный с этим дешифратором, гасится (т.е. это знакомство не высвечивается). В случае выбора оператором шкалы, которая в это время не формируется, а на ее месте передаются разряды кода гашения, все цифровые индикаторы 37 погашены.

1180833

Составитель В. Савинков

Редактор Е. Папп Техред Т.Фанта Корректор И. Муска

Заказ 5920/44 Тираж 405 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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