Преобразователь код-временной интервал

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи вычислительных машин с объектом управления . Цель изобретения - повышение точности преобразования. По сигналу на шине 10 запуска на входы счетчика 3 импульсов и селектора 4 через элемент И 2 начинает поступать эталонная частота генератора 1 эталонной частоты . В зависимости от зцэчения младших - разрядов кода, введенного в кодирующий блок 7, в селекторе 4 формируется импульс, устанавливающий триггер 5 в единичное состояние. .Окончание временного интервала определяется с помощью элементов И 6, 8 по равенству кода в старших разрядах счетчика 3 и в кодирующем блоке 7 при условии единичного кода в младших разрядах счетчика 3. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. S сл 00 ГС ./

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 03 Г1 1/82

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4124565/24-24 (22) 14.07.86 (46) 23.12.87. Бюл. М - 47 (72) Т,В.Алтунова, Е.В.Стриженов и Н.П.Хорошилова (53) 681.325(088.8) (56) Гитис З.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. — M., 1975, с. 268-270, рис.6-9,б.

Авторское свидетельство СССР

Ф 683016, кл. Н 03 M 1/82, 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД вЂ” ВРЕМЕННОЙ

ИНТЕРВАЛ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи выÄÄSUÄÄ 1361721 А1 числительных машин с объектом управления. Цель изобретения — повышение точности преобразования. По сигналу на шине 10 запуска на входы счетчика

3 импульсов и селектора 4 через элемент И 2 начинает поступать эталонная частота генератора 1 эталонной частоты. В зависимости от значения мпадших

- разрядов кода, введенного в кодирующий блок 7, в селекторе 4 формируется импульс, устанавливающий триггер 5 в единичное состояние..Окончание временного интервала определяется с помощью элементов И 6, 8 по равенству кода в старших разрядах счетчика 3 и в кодирующем блоке 7 при условии едиЮ ничного кода в младших разрядах счетчика 3. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1721

1 136

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи вычислительных машин с объектом управления, а также в устройствах преобразования и кодирования. информации.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

На фиг.1 представлена функциональная схема преобразователя код— временной интервал, на фиг.2 — временные диаграммы работы преобразователя на примере использования для повышения точности преобразования двух младших разрядов преобразуемого кода (и = 2); на фиг.3 — функциональная схема селектора; на фиг.4 — функциональная схема кодирующего блока; на фиг ° 5 — временные диаграммы работы селектора.при и = 2.

Преобразователь содержит генератор 1 эталонной частоты, элемент И 2,:

m-разрядный счетчик 3 импульсов, селектор 4, RS-триггер 5, элемент И 6, кодирующий блок 7, элемент И 8, выходную шину 9, шину 10 запуска.

Селектор 4 (фиг.3) содержит и-разрядный счетчик 11 импульсов, и элементов ИСКХПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12.1...12.п, элемент НЕ 13, элемент И 14, I..- òðèãгер 15 и элемент ИЛИ 16.

Кодирующий блок 7 (фиг.4) содержит шины 17, m-разрядный регистр 18 для хранения преобразуемого двоичного кода и (m-n) элементов 19. 1... 19.(m-n) равнозначности. Состояния младших разрядов регистра с первого по и-й поступают на шины,(с первой по и-ю) для последующего управления селектором „4 (фиг.1).

Разряды регистра 18 с (n+1)-ro no

m-й поразрядно сравниваются с аналогичными разряцами счетчика 3 (фиг.1).

При совпадении кодов на выходах элементов 19. 1...19.(m-п) появляются положительные потенциалы. Совпадение кодов фиксируется элементом И 8 (фиг.1).

До начала работы преобразователя первый элемент И 2 закрыт для прохождения сигнала с генератора 1 запрещающим потенциалом, поступающим по шине

10 запуска (фиг.2, момент времени

Счетчик 3 импульсов, триггер 5, селектор 4 находятся в исходном состоянии. Длительность временного интервала задастся при помощи кода, введенного в кодирующий блок 7.

ЗО

Начало работы устройства определяется моментом снятия сигнала запрета с элемента И 2 (фиг.2, момент времени t >). После снятия запрета на вход счетчика 3 импульсов и на селектор 4 начинает поступать эталонная частота (фиг.2, момент времени t>).

В зависимости от значения двух младших разрядов кода, .введенного в кодирующий блок 7, из импульсов.генератора 1 в селекторе 4 формируется один из четырех импульсов, в результате чего RS-триггер 5 переходит в единичное состояние (фиг.2, момент времени t — код младших разрядов преобразуемого числа равен 00, момент времени t — код младших разрядов равен 11). На выходе RS-триггера 5 появляется передний фронт формируемого временного интервала. Счетчик 3 в ,это время продолжает считать импульсы с генератора 1 (фиг.2, момент времени t ). Совпадение кода в разрядах счетчика 3, кроме двух младших (и =

=- 2), в которых при этом код соответствует 00, со значением кода, введенного в кодирующий блок 7, фиксируется элементом И 8, на выходе которого появляется разрешающий уровень (фиг.2, момент времени t ). Элемент; И 6 срабатывает, когда на его входах появляются разрешающие потенциалы с выходов элемента И 8 и двух младших разрядов счетчика 3 импульсов. На выходе элемента И 6 появляется сигнал, от которого RS-триггер 5 возвращается в исходное состояние и на его выходе вырабатывается задний фронт сформированного временного интервала (фиг.2, момент времени

При формировании одиночного временного интервала подача запрещающего потенциала на шину 10 запуска приве-. дет схему в исходное состояние (фиг.2, момент времени t «). При необходимос-. ти смена кода в кодирующем блоке 7 (фиг.2, момент времени t 9) осуществляется в промежутке времени от конца сформированного интервала (фиг.2, момент времени t ) до момента снятия запрещающего потенциала в следующем цикле преобразования (фиг.2, момент времени t„,).

В случае циклического формирования временных интервалов произвольной длительности используется сигнал переноса счетчика 3 импульсов для подготовки селектора 4 к формированию з 13617 временного интервала в следующем цик- ле. Смена кода в кодирующем блоке 7 при этом осуществляется в промежутке от конца сформированного интервала (фиг.2, момент времени t ) до появ5 ления сигнала переноса на выходе счетчика 3 импульсов (фиг ° 2, момент времени t z).

Длительность формируемого интерва- !0 ла составляет „ ((2 — 1)Т ., .где m — число разрядов счетчика;

Т вЂ” период импульсов генератора 1. 15

На точность преобразования кода во временной интервал влияет разрядность кода, тип счетчика импульсов, его быстродействие и величина заполняющей частоты. Синхронный счетчик с большим быстродействием и достаточно высокая заполняющая частота позволяют получать временные интервалы с достаточно высокой точностью. При этом высокая заполняющая частота приводит к 2н увеличению разрядов счетчика, а синхронный счетчик большой разрядности реализуется с использованием большого числа дополнительныХ элементов, что приводит к снижению надежности всего преобразователя. В данном устрг:. "тве повышение точности преобразования достигается тем, что задержка от переноса в старших разрядах счетчика импульсов не влияет на длительность по35 лучаемого временного интервала.. Конец временного интервала, вне зависимости от значения преобразуемого кода, всегда формируется по достижении счетчиком импульсов числа, у которо. го в п младших разрядах присутствуют единицы, т.е. перенос в старших разрядах счетчика отсутствует. Задержка преобразования определяется только задержкой в младших разрядах. Это дает возможность, выполнив счетчик асинхронным в старших разрядах и синхронным в младших, довести задержку преобразования до задержки переключения одного триггера.

21 где

В зависимости от разрядности преобразуемого кода и частоты генератора количество младших разрядов счетчика импульсов, выделяемых для формирования конца временного интервала, определяется выражением щ-1 ад j рлс кс с э (д)„„- максимальная суммарная задержка переноса в асинхронной части счетчика;

Т вЂ” период частоты генератора импульсов; п — количество младших разрядов счетчика импульсов.

Начало формирования временного ин- тервала определяется моментом установки RS-триггера 5 в единичное состояние от сигнала, вырабатываемого селектором 4. Этот сигнал задерживается селектором 4 относительно начала цикла преобразования. Время задержки определяется чиспом периодов эталонной частоты, равным разности между полной емкостью младших и разрядов счетчика 3, используемых для повышения точности преобразования, и кодом, содержащимся в соответствующих п младших разрядах кодирующего блока 7.

При и = 2 селектор 4 вырабатывает сигнал на формирование начала временного интервала, время задержки которого колеблется от ноля до трех периодов эталонной частоты.

До начала работы на селектор 4 в момент времени t подается запрещающий потенциал .(фиг.5б), счетчик 11 находится в исходном состоянии (фиг.5в г) IK-триггер 15 — в нулевом положении, с выхода которого на элемент И 14 поступает разрешающий потенциал (фиг.5к).

После снятия запрета в момент времени t (фиг.5б) на информационный вход селектора 4, а следовательно, и на счетный вход счетчика 11 поступают импульсы эталонной частоты (фиг.5а) с генератора 1 импульсов через элемент И 2 (фиг.1).

Младшие разряды преобразуемого кода с кодирующего блока 7 (фиг.1) поступают на управляющие входы селектора (фиг.5е,ж) и поразрядно сравниваются с выходами счетчика 11 импульсов на элементах 12.1 и 12.2.

Если код в двух младших разрядах преобразуемого числа равен 00, то при сравнении его с состоянием счетчика 11, равным коду 11, в момент времени t с выходов элементов !2.1 и 12.2 на элемент И 14 поступают разрешающие потенциалы (фиг.5л,м), под5 I36t/ готавливая элемент И 14 для прохождения импульсов эталонной частоты, четвертый импульс, считая с момента начала работы селектора после снятия

5 запрещающего потенциала, проходит на выход элемента И 14 в момент времени (фиг.5н) и на выход селектора.

Отрицательный фронт импульса на выходе элемента И 14 в момент времени 1О устанавливает IK-триггер 15 в единичное состояние (рис.5к).

Отрицательный потенциал с нулевого выхода IK-триггера 15 запрещает дальнейшее прохождение импульсов эталонной частоты через элемент И 14.

Если код в двух младших разрядах преобразуемого числа равен 10, то разрешающие потенциалы с элементов

12.1 и 12.2 поступают на элемент И

14 при состоянии счетчика 11, равном.

01, это позволяет пройти на выход элемента И 14 и на выход селектора .третьего импульса счетной частоты (фиг.5н, момент времени t,). 25

При коде 01 на выход элемента И 14 и на выход селектора проходит второй импульс, при коде 11 — первый импульс (фиг.5н, момент времени t ).

При работе селектора в разовом ре- 30 жиме (формирование одиночных временных интервалов) следующий цикл начинается с подачи запрещающего потенциала на вход блокировки селектора 4 (фиг.4), сбрасывающего счетчик 11 и

IK-триггер 15, и последующего снятия этого сигнала (повторение момента времени t,), или при циклической работе селектора с приходом отрицательного фронта сигнала на вход конца цикла, IK-триггер при этом возвращается в исходное состояние (фиг.5к) в момент Времени

В схеме преобразователя селектор

4 вырабатывает сигнал на формирование начала временного интервала, время задержки которого определяется кодом

1. Преобразователь код — временной интервал, содержащий первый, второй и третий элементы И, триггер, выход которого является выходной шиной, и генератор эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого объединен с входом сброса m-разрядного счетчика импульсов и первым входом сброса триггера и является шиной запуска, а выход первого элемента И соединен со счетным входом mразрядного счетчика импульсов, выходы разрядов которого, кроме и младших, подключены к соответствующим входам кодирующего блока, выходы старших разрядов которого соединены с соответствующими входами третьего элемента И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен селектор, первый вход которого соединен с выходом старшего разряда m — разрядного счетчика импульсов, второй вход является шиной запуска, третий вход соединен с выходом первого элемента И, четвертые входы подключены к соответствующим выходам и младших разрядов кодирующего блока, а выход селектора соединен с установочным входом триггера, второй вход сброса которого подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а остальные входы подключены к соответствующим выходам и младших ра ° ядов

m-разрядного счетчика импульсов.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что кодирующий блок выполнен на ш-разрядном регистре и (m-n) элементах равнозначности, выходы которых являются соответствующими выходами старших разрядов кодирующего блока, выходами младших разрядов которого являются соответствующие выходы младших разрядов регистра, выходы старших разрядов которого подключены к первым входам соответствующих элементов равнозначв двух младших разрядах кодирующего блока 7. Если код равен 00, то импульс начала временного интервала задержан на три периода эталонной частоты, при коде 01 — на два периода, при коде 10 — на один период, при коде 11 сигнал начала временного интервала совпадает с началом цикла преобразования.

Таким образом, задержка конца временного интервала до момента получения в счетчике импульсов единиц в и младших разрядах компенсируется задержкой начала временного интервала и суммарная погрешность преобразования кода во временной интервал не превышает периода эталонной частоты генератора.

Формула и з обретения

7 1 ности, вторые входы которых являются соответствующими входами кодирующего блока.

3. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что селектор выполнен на п-разрядном счетчике импульсов, и элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элементе НЕ, IK-триггере, элементе ИЛИ и элементе И, выход которого является выходом селектора и подключен к первому входу элемента

ИЛИ, второй вход которого является первым входом селектора, при этом, I- С- и К-входы IK-триггера объединены и подключены к выходу элемен361721 8 та ИЛИ, выход подключен к первому входу элемента И, а R-вход объединен с входом элемента НЕ и является вторым входом селектора, третьим входом которого является второй вход элемента И, третьи входы которого соединены с выходами соответствующих элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых являются соответствующими четвертыми входами селектора, а вторые входы подключены к соответствующим выходам и-разрядного счетчика импульсов, счетный вход которого объединен с вторым входом элемента И, а вход сброса соединен с выходом элемента НЕ.

Фиг.3

1361721 щг.5

Редактор Е.Папп

Заказ 6304/57 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ 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

0 б

6 г

0 е ж

К

Составитель В.Войтов

Техред И.Попович Корректор M.Äåì÷èê