Устройство для формирования временных интервалов

 

Изобретение относится к технике службы времени, а именно к созданию точных временных шкал. Цель изобретения - повьшение точности и стабильности формирования временных интервалов и расширение функциональных возможностей Устройство содержит управляемый опорный генератор 1, триггер 3 управления , счетчик 7 формирования временных интервалов и шины 9 и Ю точного времени и предварительной установки . Достижению поставленной цели способствует введение многотактного генератора 2, синхронизатора 4, счетчика 5 приращения периодов опорной частоты, регистра 6 памяти, преобразователя 8 кодов и конкретное выполнение синхронизатора.4. Г з.п. ф-лы,, 3 ил. Фмг./

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSU ÄÄ 1246045 цд 4 G 04 F 10/04

ВСГГ": "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3566827/24-21 (22) 18.03.83 (46) 23.07.86. Бюл. Р 27 (72) В. К. Камотесов и Ю. А. Емельянов (53) 681.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 547718, кл. G 04 F 10/04, 1968.

Шполянский В. А. Хронометрические системы. М.: Машиностроение, 1980, с. 171-172. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к технике службы времени, а именно к созданию точных временных шкал. Цель изобретения — повышение точности и стабильности формирования временных интервалов и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит управляемый опорный генератор 1 триггер 3 уп-, равления, счетчик 7 формирования временных интервалов и шины 9 и 10 точного времени и предварительной установки. Достижению поставленной цели способствует введение многотактного генератора 2, синхронизатора 4, счетчика 5 приращения периодов опорной частоты, регистра 6 памяти, преобразователя 8 кодов и конкретное выполнение синхронизатора.4. 1 s.ï. ф-лы,, 3 ил.

1246045

Синхронизатор ч содержит т триг геров ll m логических элементов

И 1?,логический элемент ИЛИ 13, установочный вход 14 синхронизатора, управляющий вход 15, информационные выходы 16 синхронизатора, сигнальный выход 17 синхронизатора, причем вхоИзобретение относится к технике службы времени, созданию точных временных шкал, хронометрических систем, а также к измерительной технике. Б

Цель изобретения — повь!шение точности и стабильности формирования временных интервалов и расширение функциональных возможностей устройства. 10

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для формирования временных интервалов; на фиг. 2 схема синхронизатора; на фиг. 3 один из вариантов реализации преобразователя кодов.

Устройство для формирования временных интервалов содержит управля,емый опорный генератор 1, многотактный генератор 2, триггер 3 управления, синхронизатор 4, счетчик 5 приращения периодов опорной частоты, регистр 6 памяти, счетчик 7 формирования временных интервалов., преобразователь 8 кодов, шину 9 точного времени, шину 10 предварительной установки, Быход управляемого опорного генератора 1 подключен ко входу генератора 2, выходы которого соединены с тактовыми входами синхронизатора 4, управляющий вход которого соединен с выходом триггера 3, первый вход которого соединен с шиной 9 точного времени, а второй гход — с шиной 10

35 предварительной установки, установочными входами счетчиков 5 и 7, регистра 6 и синхронизатора 4, информационные выходы которого соединены с входами младших разрядов регистра 6, 40 входы старших разрядов которого подключены к выходам счетчика 5, à Bbl ходы через преобразователь 8 кодов подключены к входам управления частотой генератора 1, сигнальный выход синхронизатора 4 соединен со счетными входами счетчиков 5 и 7, кодовые шины устройства подключены к входам предварительной установки счетчика

7, выходы которого являются выходаMN устройства. ды запуска каждого из m триггеров !1 являются тактовыми входами синхронизатора и соединены с первыми входами соответствующих логических элементов

И 12, установочные входы всех триггеров 11 объединены и являются установочным входом 14 синхронизатора, управляющий вход 15 которого подключен к o5".üåäèíåííbiì управляющим входам всех триггеров, прямой выход каждого триггера 11, начиная со второго, соединен со вторым входом предыдущего логического элемента И 12 и является информационным выходом 16 синхронизатора, инверсный выход каждого триггера ll соединен с третьим входом соответствующего логического элемента И 12 и с управляющим входом запрещения предыдущего триггера 11, прямой выход первого триггера 11 соединен со вторым входом m-го логического элемента И 12, является информациoHHbiм выходом !6, инверсный выход первого триггера 11 соединен с управляющим входом запрещения ш-го триггера

11 и третьим входом первого логического элемента И 12, выход каждого из

m логических элементов И 12 соединен с соответствующим входом логического элемента ИЛИ 13, выход которого является сигнальным выходом 17 синхронизатора 4.

Преобразователь 8 кодов может быть выпопнен на К дешифраторах 18, шифраторе 19 и дешифраторе 20, причем входы шифратора 19 и дешифратора 20 являются входами преобразователя, выходы шифратора 19 подключены к информационным входам всех К дешифраторов 18, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора ?О, выходы дешифраторов 18 являются выходами преобразователя 8 кодов.

Устройство для формирования временных интервалов работает следующим образом.

С вьгхода управляемого опорного генератора 1 частоты с и информационными входами управления частотой сигнаР лы „ поступают на вход многотактного генератора 2, на выходах которого формируются ш тактовых сеток с пери1 одом Т, = —, . сдвинутых по фазе отД Т носительно друг друга на †. Казкдая

m из ш тактовых сеток подается на запускающий вход соответствующего триг1246045 сигнал подготовки переключает триггер

3 управления и триггеры 11 в состоя- !О ние, при котором с выхода триггера 3 управления на управляющие входы триггеров ll поступает сигнал, запрещающий их запуск тактовыми сетками, а с прямого и инверсного выходов триггеров 11 на второй и третий входы логических элементов И 12 поступают соответственно запрещающий и разрешающий сигналы. Одновременно этим же сигналом записывается по кодовым шинам значение начального кода в счетчик 5 приращения периодов опорной частоты и код номеров унитарнь|х сигналов времени — в счетчик 7 формирования временных интервалов, а также 25 по установочному входу регистра 6 памяти в него переписывается информация из триггеров 11 и счетчика 5 приращения периодов опорной частоты.

При поступлении сигнала точного времени триггер 3 управления переключается и с его выхода на управляющие входы триггеров 11 подается сигнал разрешения для запуска их сигналами тактовых сеток. Первым запустится

i-й триггер 11, на тактовый вход ко торого подаются сигналы i-й тактовой сетки, которая по времени является первой после поступления сигнала разрешения. Запускаясь, i-й триггер ll своим сигналом с прямого выхода открьгвает (> 1)-й логический элемент, И 12, вследствие чего сигналы (i-1)-й тактовой сетки с выхода (i-1)-ro логического элемента И 12 через логический элемент ИЛИ 13 пбступают.на счетный вход счетчика 5 приращения периодов опорной частоты и на счетный вход счетчика 7 формирования временных интервалов (шкал), С первого сигнала (-1) тактовой сетки начинается отсчет периодов опорной частоты в счетчике 5 приращения периодов опорной частоты и в счетчике 7 формирования временных интервалов.

Точность привязки сигналов (i-1) тактовой сетки к началу сигнала разрешения, поступающего с выхода триг40

Это выражение показывает, что требование к триггерам 11 по задержке переключения может быть в (m-1) раз ниже, чем точность привязки формируемых унитарных сигналов синтонных

45 шкал времени к сигналам точного времени (Т ),„) . И чем больше число m, тем зто требование становится ниже.

В счетчике 5 приращения периодов опорной частоты устанавливается код, определяющий расхождение между моментами поступившего сигнала точного времени и сигналом опорной частоты на целое число периодов Т, с точностью одного периода.

Сигналом предварительной подготовки в счетчик.5 приращения периодов опорной частоты записывается код, .равный половине его емкости. Емкость гера 11 и на первый вход соответствующего логического элемента И 12 синхронизатора 4.

Перед поступлением сигнала точного времени на шину 9 устройства подается сигнал предварительной подготовки по шине 10, который устанавливает ее элементы в исходное состояние. Этот гера 3 управления, не превышает Ò

Далее следует последовательно запуск всех триггеров ll кроме (i-1)го, так как сигнал с инверсного выхода i-го триггера 11, поступая на управляющий вход запрещения Предыдущего триггера ll, запрещает era запуск.

Счетчиком 7 формирования временных интервалов может быть сформирована любая синтонная шкала времени с высокочастотной привязкой к сигналу точного времени.

Таким образом, все триггеры 11, кроме (i-l)-ro, устанавливаются во включенное состояние, а (i-1)-й триггер 11 остается в выключенном состоянии. Эти состояния триггеров 11 составляют информащпо о расхождении моментов между поступившим сигналом точного времени и сигналом опорной частоты в пределах од ;го периода Т, Т с точностью—

Если учесть, что связь инверсного выхода каждого последующего триггера

11 с выходом предыдущего триггера 11 составляет с m элементами памяти кольцо и что запуск последующего триггера 11 запрещает по этой связи запуск предыдущего триггера ll то требование ко времени задержки переключения триггеров 11 (1,„ ) будет определяться выражением

1246045 счетгикя 5 приращения периодов опорной частоты определяется таким образом, чтобы при поступлении на его счетный вход номинального значения опорной частоты за период между сигналами точного времени Т, „ он переполнялся целое число раз, и в момент поступления сигнала точного времени в нем устанавливался исходный код. 10

При этом для случая максимально допустимого отклонения значения опорной

q + частоты + необходимо выполнить — 1, соотношение 1.

2 — Т и ; сХЕ

h — (T

9 о из которого определяется разрядность счетчика 5 приращения периодов опор;Я ной частоты: и -:1о (2 f Г + 1)

Информация, поступающая с триггеров 11 и со счетчика 5 приращения периодов опорной частоты, записывается и запоминается в регистре 6 памяти при поступлении на него сигнала предварительной установки. Эта инфор-. мация с выхода регистра 6 памяттл подается на информационные входы преобразователя 8 кодов, в котором она преобразуется в код управления коррекцией управляемого опорного генератора 1.

Формула изобретения

1, Устройство для формирования временных интервалов, содержащее управляемый опорный генератор, триггер управления, первый вход которого подЩ ключен к шине точного времени, и счетчик формирования временных интервалов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и

1 стабильности формирования временных интервалов и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены многотактный генератор, синхронизатор, счетчик приращения, регистр памяти и преобразователь кодов, причем выход управляемого опорного генератора соединен с входом многотактного генератора, каждый из ш выходов которого соединен с соответствующим тактовым входом синхронизато5 ра, управляющий вход которого подключен к выходу триггера управления, второй вход которого соединен с шиной предварительной уста IoBKp., с ус тановочными входами счетчиксв приращени;т и формирования временных интеj3IÇQÇIOH., регистра памяти и установочным г",à»о-« синхронизатора, информационные выхсдь. которого соединены с соответствующими информационными входами младших ра,— рядов регистра памяти информгцис ные тзХОДЫ СтаРШИХ РаЗРЯДОВ КотСРСГС СОЕДИ иены с выходами соответств--юши--. p2ÿ" рядов счетчика приращения, счетл-„ т вход которого подключен к с.ë:ã;;. ëü:Ioìó выхоцу синхронизатора и счетному входу счетчика формирования временных интервалов, входы предварительной зяттиси которого подключены к кодсвыгл шинам устройства, а выходы разрядов являются выходными шинямн усгройс-вя выходы регистра памяти соединены с информационными входами преобрязсвяте ля кодов, выходы которого сседине:ы с и входами управления частотой управпяемого опорного генератора, 2. Ус.тройство тто и. 1, .о т л и-ч а ю щ е е с я тем, что,, синхронизатор ссдержит m триггеров,, я :тсгических элементов И и логический элp"мент ИЛИ, причем входы запуска каждого триггера являются тактовыми входами синхронизатора и соединены с первыми входами соответствующих .типических элементов И, установочные входы всех триггеров объединены и подключены к установочному входу синхрспи -3ятсрй„ управляющий вход которого подключен к объединеннь|м управляющим входам все.". триггерой, прямой выход каждого триггера, начиная со второго. соединен с вторьм входом предыдущего ло;ическсго элемента И и является инфор-мациОнным выходОм сикхрснизятсра., инверсный выход каждого триггера со-. единен с третьим входом состветс.твую" щего логического элемента И и с управ .пяющим входом запрещения предыдущего триггера, прямой выход пертзсгс триг-гера соединен с вторым входом .-..-го логического элемента 11 и является ин-формациснным выхоцом синхронизатора, а и нHIв3еe1рlсoный выход первого ",ðTI=г е-.р-а соединен с управляющим входом 3BI3рещения m-го триггера и третьим входом нервсГО лОГи хескОГo элемента И вы— ход каждого из ш логических элементов И соединен с соответствующим входом логического элемента ИГЛ, выход

KoTopoI О являстся сигнальным выхс, Iol синхронизатора.

7акт

Фмз.2

Составитель П. Плетнева

Редактор Н, Егорова Техред H.Попович Корректор А, Зимокосов

Заказ 3997/39 Тираж 398 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4