Преобразователь частота-код

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в частотомерах, а включение на вход устройства импульсного датчика, осуществляющего преобразование угла поворота в импульсную последовательность, позволяет использовать его в качестве цифрового измерителя скорости вращения. Целью изобретения является расширение диапазона преобразования при заданной точности за счет представления результата в виде числа с плавающей запятой, что позволяет сохранить неизменным число значащих разрядов, используемых для представления кода, и тем самым сохранить погрешность измерения неизменной во всем диапазоне измерений. Процесс преобразования накопленного счетчиком 9 кода к виду числа с плавающей запятой осуществляется его последовательным сдвигом в сторону старших рразрядов в регистре 11 до появления "1" в старшем разряде последнего и одновременным подсчетом числа сдвигов в счетчике 10. В результате на выходах регистра 11 представлена мантисса числа, а счетчик 10 содержит его порядок. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 23 02 г 1 - l443 i ibifg

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4228690/24-10 (22) 06,03.87 (46) 30.04.89. Бюл. ¹ 16 (71) Вологодский политехнический институт (72) С.И.Авдонин, В.Л.Грузов, В.P.Êàëèíèí и Ю.M.Hàòàðèóñ (53) 531.767(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .№ 530263, кл. G 01 R 23/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР. № 549754, кл. G 01 R 23/02, 1975. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ЧАСТОТА — КОД (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь1 зовано в частотомерах, а включение на вход устройства импульсного датчика, осуществляющего преобразование угла поворота в импульсную последовательность, позволяет использовать

его в качестве цифрового измерителя.

„„SU„„1476398 А 1

2 скорости вращения. Целью изобретения является расширение диапазона преобразования при заданной точности за счет представления результата в виде числа с плавающей запятой,что позволяет сохранить неизменным число значащих разрядов, используемых для представления кода, и тем самым сохранить погрешность измерения неизменной во всем диапазоне измерений. Процесс преобразования накопленного счетчиком 9 кода к виду числа с плавающей запятой осуществляется его последовательным сдвигом в сторону старших разрядов в регистре

ll до появления "1" в старшем разряде последнего и одновременным подсчетом числа сдвигов в счетчике 10. В результате иа выходах регистра 11 представлена мантисса числа, а сч@тчик..10 содержит его порядок. 2 ил.

147

6398

"1", которая разрешает через элемент

И 8 прохождение тактовых импульсов на вычитающий счетный вход второго

45 счетчика 10 и на вход последовательной записи универсального регистра

11, Таким образом, число, записанное в универсальный регистр 11,сдви— гается в сторону старших разрядов.

Сдвиг информации универсального регистра 11 осуществляется синхронно со счетом второго счетчика 10, из максимального записанного числа которого вычитается число сдвигов

55 .универсального регистра 11. При пбявлении логической "1" в старшем разря3

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для преобразования частоты входной импульсной последовательности в код с представлением обработанной информации в виде числа с плавающей запятой и может использоваться, например, в микропроцессорных системах управления электроприводами.

Цель изобретения — расширение диапазона преобразования при заданной точности, На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы.

Преобразователь частота — код содержит генератор 1 импульсов сброса, генератор 2 тактовых импульсов, первый элемент ИЛИ 3, RS-триггер 4, ключ 5, схему 6 задержки, второй элемент ИЛИ 7, элемент И 8, первый счетчик 9, второй счетчик 10, универсальный регистр 11, элемент НЕ 12.

Входом устройства являются объединенные первые входы схемы -6 задержки и первого элемента ИЛИ 3. Выход генератора 1 импульсов сброса соединен с вторыми входами схемы 6 задержки, первого 3 и второго 7 элементов ИЛИ.

Выход первого элемента ИЛИ 3 соединен с К входом RS-триггера 4, выход RSтриггера 4 соединен с первым входом ключа 5. Второй вход ключа 5, второй вход элемента И 9 и третий вход схемы 6 задержки связаны с выходом генератора 2 тактовых импульсов ° Выход второго элемента ИЛИ 7 связан с вхо— .дом сброса первого счетчика 9, счетный вход первого счетчика 9 соединен с выходом ключа 5. S-вход RS-триггера 4 и первый вход второго элемента

ИЛИ 7 соединены с вторым выходом схемы 6 задержки, первый выход схемы 6 задержки подключен к входу параллельной записи универсального регистра

11 и к входу установки второго счетчика 10. Выход старшего разряда универсального регистра 11 соединен с

его входом разрешения параллельной записи и входом элемента НЕ 12, выход элемента НЕ 12 соединен с первым входом элемента И 8, связанного своим выходом с вычитающим счетным входом второго счетчика 10 и входом последовательной записи универсального регистра 11, информационные входы которого подключены к выходам первого

4 счетчика 9. Выходы универсального регистра и второго счетчика являются выходами устройства.

Устройство работает следующим образом.

Входной импульс через первый элемент ИЛИ 3 устанавливает RS òðèããåð

4 в состояние логического "0", чем запрещает подачу импульсов от генератора 2 тактовых импульсов на счетный вход первого счетчика 9„ Одновременно он запускает схему 6 задержки, формирующую сигналы управления устройством, синхронизированные с частотой тактового генератора. Импульс с первого выхода схемы 6 задержки записывает информацию из первого счетчика 9 в универсальный регистр 11, а также устанавливает в исходное состояние второй счетчик 10.

По заднему фронту импульса на первом выходе схемы 6 задержки формируется импульс на ее втором выходе,который через второй элемент ИЛИ 7 сбрасывает первый счетчик 9, устанавливает RS-триггер 4 в состояние логической "1" и разрешает подачу импульсов от генератора 2 тактовых импульсов на счетный вход первого счетчика 9. По окончании импульса на втором выходе схемы 6 задержки устройство начинает измерение очередного интервала (см.фиг.2). При наличии логического "0 на старшем раз— ряде универсального регистра 11, а значит и на его входе разрешения параллельной записи, он готов для работы в режиме последовательной за— писи. Вместе с этим на выходе элемента НЕ 12 присутствует логическая де универсального регистра 11, а значит и на его входе разрешения параллельной записи, прекращается сдвиг

1476398

40 импульсов и подготавливается параллельная запись новой информации с выхода первого счетчика 9. Универсальный регистр 11 переходит в режим хранения Одновременно через элемент

НЕ 12 и элемент И 8 запрещается поступление импульсов на счетный вход второго счетчика 10 и вход последовательной записи универсального регистра 11 с генератора 2 тактовых импульсов. Логическая "1" в старшем разряде универсального регистра свидетельствует о готовности устройства к считыванию его выходной информации. Так как каждый сдвиг в универсальном регистре 11 эквивалентен умножению сдвигаемого числа на два, измеренный период будет определяться каждый раз по сигналу готовности чис- 20 лом в виде:

П ие Р

-2(P(-1,N=2M где P — порядок числа, соответствующий числу на выходе второго счетчика;

M — мантисса числа, соответствующая числу на выходах старших разрядов универсального регистра 11 в двоичной системе счисления; 2

Щ-П2где m — число разрядов мантиссы М; и1 число разрядов первого счет- 3 чика, n2 — число разрядов второго счетчика.

Генератор 1 импульсов сброса выполняет начальную установку всего устройства при включении напряжения питания.

Если в качестве входной импульсной последовательности использовать сигналы импульсного датчика Осу 45 ществляющего преобразование угла поворота в импульсную последовательность, описываемое устройство можно применять в качестве цифрового датчика скорости вращения, например элек-50 тропривода.

Формула изобретения

Преобразователь частота — код, содержащий генератор тактовых импульсов, схему задержки, генератор импульсов сброса, первый и второй элементы ИЛИ, RS-триггер, ключ и первый счетчик,при этомобъединенные первые входы схемы задержки и первого элемента ИЛИ являются входом преобразователя, выход генератора импульсов сброса связан с вторыми входами схемы задержки, первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента

ИЛИ соединен с R-входом RS-триггера, выход RS-триггера соединен с первым входом ключа, второй вход которого и третий вход схемы задержки связаны с выходом генератора тактовых импульсов, выход второго элемента ИЛИ связан с входом сброса первого счетчиI ка, счетный вход которого сбединен с выходом ключа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона преобразования при заданной точности, в него введены элемент И, элемент НЕ, второй счетчик и универсальный регистр, причем S-вход установки КБ-триггера и первый вход второго элемента ИЛИ соединены с вторым выходом схемы задержки, первый выход которой подключен к входу параллельной записи универсального регистра и к входу установки второго счетчика, выход старшего разряда универсального регистра соединен с его входом разрешения параллельной записи и входом элемента HE выход которого соединен с первым входбм элемента И, связанного своим выходом с вычитающим счетным входом второго счетчика и входом последовательной записи универсального регистра, информационные входы которого подключены к выходам первого счетчика, второй вход элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, при этом выходы универсального регистра и второго счетчика яВляются выходами устройства.

1476398

Со с тавит ель А.Меженков

Редактор М.Бандура Техред Л.Сердюкова Корректор 0.1!ипле

Заказ 4559 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ

К Т СССР

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

П оизводственно-издательскии комбинат Патент, г.ужгор д, у..

11 11 о л. Гага ина 101 роизводс р