Преобразователь частота-код
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах связи вычислительных машин с объектами управления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет дополнительного преобразования в код суммы и разности частот и суммы и разности скоростей их изменения. Работа преобразователя осуществляется в четырех режимах: в первом режиме частоты с персл 00 : 9)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСГ1УБЛИК
А1 (19) (И) (51) 4 Н 03 М 1 60
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3973467/24-24 (22) 10.11.85 (46) 15.08 ° 87. Бюл. N 30 (71) Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова (72) С.Л.Сироткин, А.Н.Коньков, В.В.Клименко и А.В.Бойченко (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !
) 1112551, кл.Н 03 M 1/60, 1984.
Авторское свидетельство СССР
9 1251329, кл. Н 03 М 1/60, 30.!2.84. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА-КОД (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах связи вычислительных машин с объектами управления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет дополнительного преобразования в код суммы и разности частот и суммы и разности скоростей их изменения. Работа преобразователя осуществляется в четырех режимах. в первом режиме частоты с пер1 330760 вой lt e t o pot< входньпс шин 5)6 lt 5/ нонременно преобразуются в коды на выходных шинах 62,.<3 56; 57; В> третьем режиме (<существляется одновременное 1<рс .;(I>;t:.oBBHèå в код скоростей HBìåíålt«B чяс тот, а в четвертом режиме — суммы и разности скоростей изменения частот. В каждом режиме преобразования начальный сброс осуществляется сигналом на шине 61 "Сброс", обнуля<<)13(им ренерсивные счетчики 20 и 21 и триггеры 1!зобрете<л<ле Относ«тcit к импульсной тс хинке и мож(т бь<ть ис<<ользовано п c<<стемах свя,è вычис.лительньгх машин с обсьсктами уг<равления, в с«(.темах (. габилиэации частоты и скорос— ти изменения 1астоты для обработки сигналов от час гo I Etb lI;< чер(е)<е Яр<>>с б<)азо13лтел«. . <".тс г i кОД л держит I <.Иератор т >к.го1)1,1)-,. ИмпульСОВ !)асп1)Е(1 1И "1"»ЛЬ ИМПУЛЬСОН СИИ ij хрониза t( "Сумма и разность скоростей изменения частот"1>, шинУ 61 "Сброс" и вы< ходные шинь< 62 и 63 . Распределитель 2 импульсов форми-рует сдвинутые во времени периодические импульсные последовательности для обеспечения работь< синхронизаторов 3-10 и коммутаторов 22 и 23. Распределитель 2 может быть реализо-! 7, . 8 < . 3 рс жима tl имс ющим длитель1а < <с HocJ b с)ольшую времени задержки н <1<<««><х задержки 11,12,13,14,15 и 16. 8>ь<хо, !<<ые коды iа(.. l От ($><)$»i 19, двенадцати элемс нтов 11. !!! 44-55 и двяд<цати элементов 11 24-43. 1 ил. p(tEt 110 известным схем;<м. Синхронизаторы 3-10 осуществпяю< н; с q<«I»<ую привязку входных имиул<.CUH к тактоным 11 могут быть р". <13<з "<:«ны по иэ »е(тным схемам. Работа предлага:.1) 3О < пес бразователя осуществляе< l! 1 1(т<,.рех режимах, 8 I»+It3се осуществил(те . .;1<р .:-м ш<ое 1)! (>«бр JBOB(111ие Б " ".: 1, > << !l < 13 p(iзнос: ;и <><с.< >T> пог<упя«-и(< . <1.) 3)ход <ые ш«нь< 56 и . ) 7; н т1;. !..3 <1!ме — од! .1 О<,,!l:.< i< К:);< (KO.)Ос; pll 1>.3)<сиен<1<3 . »:, ..... уиающих < я .:.(o JJ,HE,te шины ) и;:.:;: т<..артом рож<<ив — однснре«е:11«:. «1 с бразоваHH<" B код суммы и р,l ° .. *,3 -bоростей и 3 м < н е t 1 H JI ч а с т (! 1, i o C 1 (11;= 1 > 1.<;и х н а <ЗХОдные шины 56 11 5/, I3 к(и(,<цом режи)<(: ир«=.(,р><зевания иа <ачь11ый сброс осуп<ес < B.<яется следующим образом. 1Iа шину 61 06poc" подяегся сигнал„ у т;1(анлинающий н нулевое положе<<ие е етчики 20 и 21 и гри< геры 17 — 19 рс .<Нма. !1ри этом д ни<ел<,tin còü сигl«,. Eа брос а должна быть Со ;.И<;<и як 1 5 li 1 6 ->,3 <1(. )я< ки „ <<ля их пол <ой с п<стки. 8 первом режи)<е раб()та преобразователя начинается при отсутствии "игналон . правления ня t!!! 1330760 55 и 60 и при окончании сигнала сброса на шине 61. При этом первая частота входной шины 56 через синхронизатор 3 и элемент ИЛИ 44 поступает на суммирующий вход первого реверсивного счетчика 20 и через первую линию 11 задержки, синхронизатор 4 и элемент ИЛИ 45 — на его вычитающий вход. Одновременно вторая частота с входной шины 57 через синхронизатор 7 и элемент ИЛИ 54 поступает на суммирующий вход второго реверсивного счетчика 2I и через четвертую линию 14 задержки, синхронизатор 9 и элемент ИЛИ 55 — на его вычитающий вход. В данном режиме все элементы И закрыты, так как триггеры 17, 18 и 19 режима находятся в нулевом состоянии. Таким образом, счетчик 20 непрерывно от слеживает в коде значение первой частоты, а счетчик 21 непрерывно отслеживает в коде значение второй частоты. Считывание кода со счетчика 20 на выходную шину 62 осуществляется через коммутатор 22, а со счетчика 21 на выходную шину 63 через коммутатор 23 при поступлении на коммутаторы управляющего сигнала с девятого выхода распределителя 2. Во втором режиме после окончания сигнала сброса на шину 58 режима Сумма и разность час» It тот подается сигнал, устанавливающий триггер 17 режима в единичное состояние. При этом от"крываются элементы И 24,25,36 и 39. Остальные элементы И закрыты. В данном режиме на счетные входы счетчиков 20 и 21 поступают те же сигналы, что и в первом режиме, и добавляются следующие. Первая частота с входной шины 56 через синхронизатор 3, элемент И 39, элементы ИЛИ 52 и 55 поступает на вычитающий вход счетчика 21 и через линию 11 задержки, синхронизатор 4, элемент И 36, элементы ИЛИ 51 и 54 — на его суммирующий вход. Вторая частота с входной ° шины 57 через синхронизатор 7, элемент И 24, элементы ИЛИ 47 и 44 поступает на суммирующий вход счетчика 20 и через линию 14 задержки, синхронизатор 9, элемент И 25, элементы ИЛИ 48 и 45 — на его вычитающий вход. Таким образом, счетчик 20 непрерывно отслеживает в коде значение суммы частот, а счетчик 21 непрерыв15 50 но отслеживает значение разности частот. Считывание кода со счетчиков 20 и 21 осуществляется с помощью коммутаторов 22 и 23 так же, как и в первом режиме. В третьем режиме после окончания сигнала сброса на шину 59 режима Скорость изменения частотн подается сигнал, устанавливающий триггер 18 режима в единичное состояние. При этом открываются элементы И 26, 32, 34 и 42, а остальные элементы И закрыты. В данном режиме на счетные входы счетчиков 20 и 21 поступают те же сигналы, что и в первом режиме, и добавляются следующие. Первая частота с входной шины 56 через линию 12 задержки, синхронизатор 6, элемент И 32 и элементы ИЛИ 49 и 45 поступает на вычитающий вход счетчика 20 и через линии 12 и 13 задержки, синхронизатор 5, элемент И 26 и элементы ИЛИ 46 и 44 — на его суммирующий вход. Вторая частота с входной шины 57 через линию 16 задержки, синхронизатор 10, элемент И 42 и элементы ИЛИ 53 и 55 поступает на вычитающий вход счетчика 21 и через линии 16 и 15 задержки, синхронизатор 8, элемент И 34 и элементы ИЛИ 50 и 54 — íà его суммирующий вход. Таким образом, счетчик 20 непрерывно отслеживает в коде значение скорости изменения первой частоты, а счетчик 2l непрерывно отслеживает в коде значение скорости изменения второй частоты. Считывание кодов со счетчиков 20 и 21 осуществляется с помощью коммутаторов 22 и 23 так we, как в первом и втором режимах. В четвертом режиме после окончания сигнала сброса на шину 60 режима Il Сумма и разность скоростей изменения частот" подается сигнал, устанавливающий триггер 19 режима в единичное состояние, при этом открываются элементы И 27 — 31,33,35,37,38, 40,41 и 43, а остальные элементы И закрыты. В данном режиме на счетные входы счетчиков 20 и 21 поступают те же сигналы, что и первом режиме, и добавляются следующие. Первая частота с входной шины 56 через синхронизатор 3, элемент И 40, элементы ИЛИ 52 и 55 поступает на вычитающий вход счетчика 21, эта же частота через линию 11 задержки, синхронизатор 4, элемент И 37, элементы ИЛИ 51 1330760 и 54 поступает на его суммирующий вход, эта же частота через линию 12 задержки, синхронизатор 6, элемент И 33, элементы ИЛИ 49 и 45 поступает на вычитающий вход счетчика 20 и после синхронизатора 6 через элемент И 38 и элемент ИЛИ 54 — на суммирующий вход счетчика 21. Эта же частота через линии 12 и 13 задержки, синхронизатор 5, элемент И 27, элементы ИЛИ 46 и 44 поступает на суммирующий вход счетчика 20 и после синхронизатора 5, элемента И 41 и элемента ИЛИ 55 поступает на вычитающий вход счетчика 21. Вторая частота с входной шины 57 через синхронизатор 7, элемент И 28, элементы ИЛИ 47 и 44 поступает на суммирующий вход счетчика 20. Эта же частота через линию 14 задержки, синхронизатор 10, элемент И 30 и элементы ИЛИ 48 и 45 поступает на вычитающий вход счетчика 20. Эта же частота через линию 16 задержки, синхронизатор 10, элемент И 31 и элемент ИЛИ 45 поступает на вычитающий вход счетчика 20 и после синхронизатора 10, элемента И 43, элементов ИЛИ 53 и 55 — на вычитающий вход счетчика 21. Эта частота через линии 16 и 15 задержки, синхронизатор 8, элемент И 29, элемент ИЛИ 44 поступает на суммирующий вход счетчика 20 и после синхронизатора 8, элемента И 35, элементов ИЛИ 50 и 54 — на суммирующий вход счетчика 21. Таким образом, счетчик 20 непрерывно отслеживает в коде сумму скоростеи изменения частот, а счетчик 21 — одновременно разность скоростей изменения частот. Считывание кодов со счетчиков 20 и 21 осуществляется с помощью коммутаторов 22 и 23 так же, как в первом втором и в третьем режимах. В описываемом режиме преобразование в код суммы скоростей изменения частот осуществляется на первом реверсивном счетчике 20 за счет того, что он независимо вырабатывает значение скорости изменения первой частоты совместно с независимой выработкой значения скорости изменения второй частоты, так как íà его суммирующий и вычитающий входы параллельно поступают импульсные последовательности, соответствующие значениям скоростей изменения первой и 55 второй частот. Таким образом, на счетчике 20 осуществляется сложение скоростей изменения входных частот. Одновременно с этим в этом же режиме преобразование в код разности cKQ ростей изменения частот осуществляется на втором реверсивном счетчике 21 эа счет того, что он независимо вырабатывает значение скорости изменения второй частоты совместно с независимой выработкой значения скорости изменения первой частоты со знаком "минус, так как соответствующие импульсные последовательностивторой частоты поступают на суммирующий вход счетчика 21, а первой частоты— на .его вычитающий вход и, наоборот, соответствующие импульсные последовательности второй частоты поступают на вычитающий вход счетчика 21, а первой частоты — на его суммирующий вход, поэтому на счетчике 21 непрерывно отслеживается значение разности скоростей изменения частот. Для того, чтобы синхронизаторы 3-10 не вносили существенных временных сдвигов и не влияли на точность преобразования, частота генератора 1 должна выбираться не менее чем в 9 раз больше (по числу выходов распределителя) максимальных значений входных частот. Таким образом, в предлагаемом преобразователе расширены функцио- . нальные возможности за счет введения режимов одновременного преобразования в код суммы и разности частот и преобразования в код суммы и разности скоростей изменения частот с выработкой знаков разностей, причем все режимы преобразования осуществляются непрерывно, что дает воэможность устранить времечную привязку моментов преобразования. Кроме того, в предлагаемом преобразователе эа счет того, что выходной код реверсивных счетчиков дополнительный модифицированный, есть возможность выявления переполнений счетчиков и определения знака разности частот и знака разности скоростей изменения частот, что можно испольэовать, например, в системах стабилизации частоты или стабилизации скорости изменения частоты. Формула изобретения Преобразователь частота — код, содержащий генератор тактовых им1330760 пульсон, Выход которого соединен с входом распределителя импульсов, первые четыре выхода которого соответстг)енно соединены с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого синхронизаторов, а пятый выход соединен с управляющим входом первого коммутатора, выходы которого являются соответствующими первыми выходными шинами, а информационные входы соответственно соединены с выходами первого реверсивного счетчика импульсов, вход сброса которого является шиной "Сброс", а суммирующий и вычитающий входы соответственно соединены с выходами первого и второго элементов ИЛИ, первые Bxo i которых соответственно подключены к выходам первого и второго синхронизаторов, второй вход второго из которых соединен с выходом первой линии задержки, вход которой объединен с вторым выходом первого синхронизатора и входом второй линии задержки и является первой входной шиной, а выход второй линии задержки соеди.<ен с входом третьей лингп< задержки, и первый и второй элементы И, 1»еряые входы которых объединены и:ц »и;(ючены к выходу первого триггера режима, первый вход которого я«)7>ется первой шиной режима, О Т . Ir « a fr) Щ И и С Я ТЕМ, ЧтО, С це)»ь)>- р 7((»ире»11<я функционал» H»ix Boзможно,:! (,f r! реобраз(>яателя за счет ;r;) mr»!:п е.1» ного преобразования в код су >мь< и разности частот и суммы и р:».-; (ти скоростей их изменения, Н Нсr;) )гн, Е»(Ы ЧЕТВЕРТаЯ, ПЯтаЯ И ше< га)1 гп<нии задержки, пятый, шестой, седьмой и Восьмой синхронизаторы, второй !i третий триггеры режима, реяерсияный счетчик импульсов, десять элементов ИЛИ, восемнадцать элементов И и «горой коммутатор, выходы которого являк>тся соответствующими вторым11 выходными шинами, упраяляюя»ий г>)<.oг» < Оединен с пятым выходом распределения импульсов, а информацио»и<ые входы соединены с соответст»)у)<>1.>)мп Выходами второго реверсияногo rс гетчика импульсов, вход сброса котr!Iрого объединен с первыми входами второго и третьего триггеров режим» и Bloðb!hf входом первого триггера режима и является шиной > Сброс, а суммирун)щий и вычитающий входы соОтветстяе<>по соединены с выходами одиннадцатого и двенадцатого элементов ИЛИ, первые входы которых соответственно подключены к вьгходам седьмого и девятого элементов ИЛИ, вторые входы — к выходам восьмого и девятого элементов ИЛИ, а третьи входы — к выходам пятнадцатого и восемнадцатого элементов И, первые 10 входы которых объединены с первыми входами четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого, десятого, две.надцатого, четырнадцатого, семнадцатого и двадцатого элементов И 15 и подключены к выходу третьего триггера режима, прн этом первые входы третьего, девятого, одиннадцатого и девятнадцатого эле- .ментов И объединены и подключены к ур выходу второго триггера режима, вторые, третьи и четвертые вход). первого и второго элементов И. !И соответственно соединены с Вых.дами третьего и шестого эл< и(нтоя И(1И, i" четвертого и пятого эгг< M(H f nÿ И. !И lf шестого и восьмого лг hip!I To«11, вторые входы которых со()т«етстнг»<н<7 объединены с вторыми входами o!IIIH»fap,— цатого и девятнадцатог<7 . 1» (ентсв И и соответственно г»одк)!f >!pl!bi к «>>х )да 4 шестого и восьмого еин .р, низа г(!>(»". четвертые входы сдинна!ll> 1),l .В ..><адцатога эле.<еH Tnlr И»И еnotfr(тот .— >l!. объединены с вторыми « !(7:1,(.< <пер:и второго энем «7 о.-. H ..Ое l35 «етственно подк:I!7w< ffi::. >(bi(.>..;,r (О ГО И СЕДЬМОГО СHHXPOffrf! I I ОРОВ „.>::.: Ill! третьего элемента 11. !И: г>:,;с гв:".. <) соединены с выходами " ..I ) H 4р Ч Р r «ep ÒÎÃÎ ЭЛЕМЕНТОВ И, > Тг>рм(. В)< <)дъl которых объединены е: г Оы. :х(>„, 1 ВОСЕМНаДЦаТОГО ЭГIСМЕ Н i,r I! И rl ), .!I .>if<) jP НЫ К ВЫХОДУ тРЕтЬЕГО СИН (P!>Hrf >.;7 входы четвертО> и пят(Го эле)<ент< в И»1И соответственно сneд»11>с»1,(г»ы,— цами первого H пятого .7(>.» H f î з !! выходами второго и седьм<. Г< 3)l< l)r H тов И, входы шестсг о з.r "т,) И.!". соотве тс тне нно с седине ны 1>1.: д,: t (н 50 JJPBHT(>1 o H д вторые входы которых объ< дине)<ы с If TOPblM ВХОДОМ ПЯТН;-IДП 7 1 >7 «>7 7>I(-.М<- Н >ГЗ 11 и подкrff<> I< ны r(г<ыход » >!.r r> (о сгн<хронизатора „входы -; „»я>г(> и,:,еся iol о элемен r oH 1U111 с(» "< 7. ть нно 55 соединены с вьгход;)111< од.-:. -;,:дц» "(> и двенадцатогс элеMch" -. с ньгедами девятнадцатого и днод»;а го)ГО 3JIphfpнт0в И, первые ях>,, ), р) :, »;>— 1330760 Составитель В.Войтов Техред А.Кравчук Корректор М.Демчик Редактор М.Петрова Заказ 3593/57 Тираж 901 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 того и шестнадцатого элементов И объединены и подключены к выходу первого триггера режима, выходы тринадцатого и четырнадцатого элементов И соответственно соединены с входами восьмого элемента ИЛИ, а вторые входы объединены и подключены к выходу второго синхронизатора, входы девятого элемента ИЛИ соответственно 10 соединены с выходами шестнадцатого и семнадцатого элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу первого синхронизатора, причем вторые входы третьего и четвертого синхронизаторов соответственно соединены с выходами третьей и второй линий задержки, шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы распределителя импульсов соединены соответственно с первыми входами пятого, шестого, седьмого и восьмого синхронизаторов, второй вход шестого синхронизатора соединен с выходом пятой линии задержки, вход которой объединен с вторым входом восьмого синхронизатора и подключен к выходу шестой линии задержки, второй вход седьмого синхронизатора соединен с выходом четвертой линии задержки, вход которой объединен с входом шестой линии задержки и вторым входом пятого синхронизатора и является второй входной шиной, вторые I входы второго и третьего триггеров режима являются соответственно второй и третьей шинами режима, а вторые входы первого, второго, одиннадцатого и девятнадцатого элементов И соответственно объединены с вторыми, входами пятого, седьмого, двенадцатого и двадцатого элемен— тов И., 
