Преобразователь частота-код

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в составе частотно-импульсных вычислительных устройств для информационно-измерительных систем, работающих с частотными датчиками. Изобретение позволяет повысить быстродействие устройства за счет того, что в устройство, содержащее генератор 11 опорной частоты, блок 12 делителей, экспоненциальные генераторы 8 и 9, ключи 4-6, блок 13 ключей, счетчик 7, компаратор 10, элементы 2,3 задержки, формирователь 1, введены блок 15 ремасштабирования, блок 14 масштабирования и регистр 16. Введение этих блоков позволяет сократить время преобразования, что, в свою очередь, позволяет расширить диапазон частот входного сигнала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (М4 Н 03 М 1/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ AEHT СССР

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (21) 4292945/24-24, 4293715/24-24 (22) 03.08.87 (46) 07.09.89. Бюл. У 33 (71) Московский энергетический институт (72) В.П. Данчеев, Н.С. Ермаков и В.Н. Федоров (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 358780, кл. Н 03 М 1/60, 1971.

Авторское свидетельство СССР

В 1164889, кл . Н 03 М 5/ 10, 1983. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ MCTOTA-КОД (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в составе частотно-импульсных вычислительных устройств

„„SU„„1506553 А 1

2 для информационно-измерительных систем, работающих с частотными датчиками. Изобретение позволяет повысить быстродействие устройства за счет того, что в устройство, содержащее генератор 11 опорной частоты, блок 12 делителей, экспоненциальные генераторы 8 и 9, ключи 4-6, блок

13 ключей, счетчик 7, компаратор 10, элементы 2,3 задержки, формирователь

1, введены блок 15 ремасштабирования, блок 14 масштабирования и регистр 16.

Введение этих блоков позволяет сократить время преобразования, что, в свою очередь, позволяет расширить диапазон частот входного сигнала.

1 з.п. ф-лы, 3 ил. б

45

3 1506553

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве входного преобразователя информации, задаваемой потоком импульсов низкой или инфранизкой частоты, а также в составе частотно-импульсных вычислительньпС устройств для информационно-измерительных систем, работающих с частотными датчиками.

Цель изобретения — повышение быстродействия и, как следствие, увеличение рабочего диапазона и уменьшение динамической погрешности. 15

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг. 2— временная диаграмма, иллюстрирующая работу преобразователя; на фиг. 3 схема блока масштабирования. 20

Устройство содержит формирователь

1, два элемента 2 и 3 задержки, три ключа 4-6, счетчик 7, два экспоненциальных генератора 8 и 9, цифровой компаратор 10, генератор 11 опорной 25 частоты (ГОЧ), блок 12 делителей, блок 13 ключей, блок 14 масштабирования, блок 15 ремасштабирования и регистр 16, выходную нину 17, входную шину 18.

Блок 14 масштабирования выполнен на элементе 19 памяти и компараторе 20.

Устройство работает следующим образом.

Получение величины 11„, пропорциог„ нальной частоте F входной импульсной последовательности, осуществляется за два такта. В первом такте определяется величина Ит, пропорХ1 циональная периоду Т частоты входного сигнала, путем подсчета импульсов калиброванной частоты, заполняющих период между двумя соседними входными импульсами. По мере формирования Ит его код проходит ряд х последовательных значений N .

1 (фиг ° 2) . В соответствии с известным выражением N . Nz = М = const no

Т; каждому значению N . .выбирается

1 значение N . Последняя пара значе1

1 1т„N „(на фиг. 2 — М

N, Nr = N ) является начальными

Т

О . начениями для второго такта преобразования. Во втором такте происходит гиперболическое преобразование величины Бт в искомую величину N< к Ф путем одновременной экспонеициальной интерполяции величины N т до х

4 значения N» и величины N до искомой N< (момент времени t ). Момент 1 времени t показывает период преобразования известного устройства.

Рассмотрим работу схемы устройства (фиг. 1).

Входные импульсы поступают на вход 18 формирователя 1 импульсов.

По сигналу формирователя в регистр

16 из блока масштабирования поступает код значения NT„ в зкспоненциальный генератор 8 — код значения

NT из счетчика 7, а в экспоненциальТх ный генератор 9 — код значения N< к из блока 15 ремасштабирования. Сигнал с выхода элемента 2 задержки обнуляет счетчик 7, устанавливает в блоках масштабирования и ремасштабирования начальные значения N, и Nq, а по второи группе выходов элемента 19 памяти значение NT ! и открывает ключи 5 и 6 для прохождения с выходов блока 12 делителей соответствующих тактовых импульсов на входы экспоненциальных генераторов

8 и 9, в которых начинается экспоненциальная интерполяция. Импульс с выхода элемента 3 задержки открывает ключ 4 и на вход счетчика 7 начинают поступать импульсы калиброванной частоты. Экспоненциальная интерполяция происходит до тех пор, 1 пока значение кода на выходе экспоненциального генератора 8 не сравняется со значением кода на выходе регистра 16. В момент сравнения компаратор 10 вырабатывает сигнал, который закрывает ключи 5 и 6, тем самым прекращая работу экспоненциальных генераторов, и через блок 13 ключей переносит содержимое на выходе экспоненциального генератора 9 на выход устройства.

При достижении кода в счетчике 7 величины 11 . (Ит и т.д.) компаратор т, 20 выдает сигнал на установление на выходе блока 14 масштабирования значения кода N (N и т.д. ), по втот рой группе выходов элемента 19 памяти — значения кода Б (N и т.д.), 2 а на выходе блока ремасштабирования— значения кода N <,(Nz и т.д.).

Выбор значений N . (N -) зависит т; г; от величины рабочего диапазона и требуемого быстродействия. На фиг. 2 представлена следующая схема выбора этих значений:. N =N =N 1 1т т о т щц е т1

=2No, Мт =2 No. Соответствующие

5 150655 значения для Nс составляют следую1 р "д: N =N „ N, = 2 N г макс, макс NF; 2 NF макс

В общем случае значения NT u

N, могут составлять не кратный ряд, 5

I тогда блок ремасштабирования представляет собой блок памяти. При кратных значениях N . и N . блоки 19 I 1 и 15 могут быть выполнены на сдвиговых регистрах с соответствующими схемами управления.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Преобразователь частота-код, содержащий последовательно соединенные формирователь, первый и второй элементы задержки, первый ключ и счетчик, вход которого объединен с первыми входами второго и третьего ключей соответственно и подключен к выходу первого элемента задержки, вторые входы второго и третьего ключей объединены с управляющим входом блока ключей и подключены к выходу компаратора, первая группа входов которого подключена к соответствующим выходам первого экспоненциального генератора, первый вход которого подключен к выходу второго ключа, а второй вход объединен с первым входом второго экспоненциального генератора и подключен к выходу формирователя, выходы второго экспоненциального генератора подключены к соответствующим информационным входам блока ключей, выходы которого являются выходной шиной устройства, второй вход второго экспоненциального генератора подключен к выходу третьего ключа, выход генератора опорной частоты подключен к входу блока делителей, первый, второй и третий выходы которого подключены к

40 второму входу первого ключа и третьим входам второго и третьего ключей соответственно, п выходов счетчика подключены к группе входов первого экспоненциального генератора соответственно, где и — разрядность счетчика, вход формирователя является входной шиной устройства, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены регистр, блок масштабирования и блок ремасштабирования, выходы которого соединены с группой входов второго экспоненциального генератора соответственно, первый вход подключен к выходу блока масштабирования, а второй вход объединен с первым входом блока масштабирования и подключен к выходу первого элемента задержки, 1 иэ и выходов счетчика, где 1 а и подключены к группе входов блока масштабирования соответственно, группа выходов которого подключена к соответствующим информационным входам регистра, выходы которого подключены к соответствующим входам второй группы входов компаратора, а управляющий вход подключен к выходу формирователя.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что блок масштабирования выполнен на элементе памяти и компараторе, первая группа входов которого является группой входов блока, а выход подключен к первому входу элемента памяти и является выходом блока, второй вход элемента памяти является первым входом блока, первая группа выходов элемента памяти является группой выходов блока, вторая группа выходов подключена к второй группе входов компаратора.

1506553 ю ц

2" >уИ

28

8Р

fwgc о г л РОГ

1

J

Составитель В.Гейнрихс

Редактор С.Патрушева Техред М,Ходанич Корректор Т.Малец

Заказ 5447/56 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101