Нониусный преобразователь кода во временной интервал

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано , например, для связи вычислительных машин с объектами управления , моделирования радиолокационных сигналов, построения управляемых линий задержки. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей . Преобразователь содержит опорный и нониусный генераторы импульсов , два элемента И, элемент ИЛИ, два элемента задержки, одновибратор и N каналов преобразования, каждый из которых содержит опорный и нониусный счетчики импульсов, шесть элементов И, пять элементов ИЛИ, D- триггер, четыре триггера, шину запуска , шины старших и младших разрядов входного кода, две шины Пуск, две шины Стоп, шины Код-интервал и Интервал-код, две шины выходного кода, шину выходного интервала, шину сброса и шину логической единицы Поставленная цель достигается за счет обеспечения прямого и обратного многоканального нониусного преобразования . Причем в режиме многоканального преобразования кода в интервал используется нониусная интерполяция, а в режиме преобразования интервал в код точность преобразования повышена за счет использования для заполнения счетчиков суммарной частоты опорного и нониусного генераторов. В обоих режимах независимо от числа каналов используются всего два автогенератора . 1 ил. S (Л оь w. j i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

; SU 1637 24 (51)5 Н 03 И 1/82

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4461601/24 (22) 15 07.88 (46) 23.03.91. Бюл. V 11 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. B.P.Êàëìûêîâà (72) С.Л.Сироткин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1034174, кл. H 03 M 1/82, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1275770, кл. Н 03 M 1/82, 1985. (54) НОНИУСНЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА

ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, для связи вычислительных машин с объектами управления, моделирования радиолокационных сигналов, построения управляемых линий задержки. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Преобразователь содержит опорный и нониусный генераторы импульсов, два элемента И, элемент

ИЛИ, два элемента задержки, одновибИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, для связи вычислительных машин с объектами управления, моделирования радиолокационных сигналов, построения управляемых ли.ний задержки.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения прямого и обратного многоканального преобразования.

2 ратор и N каналов преобразования, каждый из которых содержит опорный и. нониусный счетчики импульсов, шесть элементов И, пять элементов ИЛИ, Dтриггер, четыре триггера, шину запуска, шины старших и младших разрядов входного кода, две шины "Пуск", две шины "Стоп", шины "Код-интервал" и "Интервал-код", две шины выходного кода, шину выходного интервала, шину сброса и шину логической единицы. Поставленная цель достигается за счет обеспечения прямого и обратного многоканального нониусного преобразования. Причем в режиме многоканального преобразования кода в интервал используется нониусная интерполяция, а в режиме преобразования интервал в код точность преобразования повышена за счет использования для заполнения счетчиков суммарной частоты опорного и нониусного генераторов. В обоих режимах независимо от числа каналов используются всего два автогенератора. 1 ил.

На чертеже представлена структурная схема нониусного преобразователя кода во временной интервал.

Преобразователь содержит опорный и нониусный генераторы 1 и 2 импульсов, элементы И 3 и 4, элемент ИЛИ 5, элементы 6 и 7 задержки, одновибратор 8 и Р каналов преобразования, каждый из которых содержит опорный счетчик 9 импульсов, нониусный счетчик 10 импульсов, элементы И 11-i

1637024

45

16, элементы ИЛИ 17-21, D-триггер 22,, триггеры 23-26, шину 27 запуска, ши- ны 28 и 29 старших и младших разрядов входного кода, первую шину 30

"Пуск", первую шину 31 "Стоп", вторую шину 32 "Пуск", вторую шину 33

"Стоп", шину 34 "Код-интервал", шину 35 "Интервал-код", первую и вторую шины 36 и 37 выходного кода, 1О шину 38 выходного интервала, шину

39 сброса и шину 40 логической единицы.

Преобразователь работает следующим образом, Предварительно в каждом канале устанавливается соответствующий режим преобразования. При подаче сигнала на шину 34 "Код-интервал" в данном канале осуществляется преобразова- 20 ние кода в интервал с нониусной интерполяцией. При подаче сигнала на шину 35 "Интервал-код" в данном канале осуществляется преобразование интервала в код по двум подканалам.. 25

Рассмотрим работу любого канала в режиме нониусного преобразования кода в интервал. Сигналом по шине 39 сброса соответствующего канала осуществляется обнуление счетчиков 9 и

10 и триггеров 22-25. Работа каждого канала осуществляется независимо друг от друга подачей соответствующих сигналов режима на шины 34 и 35. Затем по шине 27 записи соответствую-. щего канала осуществляется запись инверсного кода старших разрядов в счетчик 9 с шины 28 и прямого кода младших разрядов в счетчик 10 с шины 29. Для начала преобразования 40 подается сигнал на первую шину 30

"Пуск". При этом устанавливается в единичное состояние триггер 23 и открываются элементы И 13 и 14. От триггера 26 поступает разрешающий сигнал на элементы И 11 и 12, так как установлен режим преобразования

"Код-интервал" с помощью установки в единичное состояние триггера 26 по шине "Код-интервал" 34, Генераторы 1 и 2 работают постоянно. Выявлеwe полного совпадения их фаз осуществляется с помощью элементов И 3 и 4, элемента 6 задержки и одновибратора 8. Неполные совпадения фаз гонераторов 1 и 2 имеют меньшую длительность, чем полные, поэтому с помощью элемента 6 задержки и элемента И

4 неполные совпадения блокируются и фиксируются только полные совпадения фаз. Для этого сигнал с выхода элемента И 3 поступает на первый вход элемента И 4 непосредственно и на его вход - через элемент 6 задержки. Величина задержки в линии 6 задержки выбирается меньшей длительности полного совпадения фаз и большей длительности предшествующего полному совпадению фаз. Такой выбор величины задержки в элементе 6 задержки возможен, так как длительности неполных совпадений фаз генераторов 1 и 2 до полного совпадения нарастают дискретно с дискретностью, определяемой выбором частот нониусного и опорного генераторов 1 и 2. При указанном выборе времени задержки элемент И 4 будет срабатывать только при полном совпадении фаз генераторов 1 и 2. При любой длительности сигнала на выходе элемента

И 4 одновибратор 8 формирует сигнал постоянной длительности, который заканчивается после окончания импульсов генераторов 1 и 2, при которых происходит полное совпадение их фаз.Это необходимо для того, чтобы исключить из подсчета нониусными и опорными счетчиками 9 и 10 остатки импульсов при неполном совпадении фаз генераторов 1 и 2, Импульсы полного совпадения фаз генераторов 1 и 2 от одновибратора 8 поступают через открытые элементы

И 13 на инверсные С-входы D-триггеров 22, После окончания сигнала от одновибратора 8 устанавливаются в единичное состояние D-триггеры 22 тех каналов, на которые поданы сигналы с первой шины "Пуск". При установке в единичное состояние D-триггера 22 соответствующий канал начинает осуществлять нониусное. преобразование кода во временной интервал. При этом открывается элемент И 12 и подготавливается к открыванию элемент И 11, Импульсы нониусного генератора 2 про ходят через открытый элемент И 12 и начинают суммироваться на нониусном счетчике 10, при. переполнении которого устанавливается в единичное состояние триггер 24 и формируется начало выходного интервала соответствующего канала на шине 38 выходного интервала. Одновременно с этим открывается элемент И 11 и импульсы опорного генератора 1 начинают суммироваться на опорном счетчике 9, при пе37024 6

55

5 16 реполнении которого устанавливаются в нулевое состояние триггеры 22-25 и формируется конец выходного интервала соответствующего канала на шине .

38. На этом цикл преобразования в соответствующем канале заканчивается.

Результат преобразования no i-му каналу определяется формулой

r,, т (о,+a, (ы„-ю„,)), 1 где Т - период опорного генератора;

К вЂ” число импульсов, фиксируемое опорным счетчиком 9 i-го канала до момента его перепол.нения;

h, — основание системы счисления в i-м канале;

0, - число младших разрядов вход ного кода, выделяемое для нониусной интерполяции в

i-м канале;

K — максимальное число импуль>маке,< сов, фиксируемое нониусным счетчиком 10 i-го канала;

И„, - число импульсов, фиксируемое нониусным счетчиком 10 i-ro канала до момента его переполнения.

Таким образом, в режиме преобразования кода в интервал преобразователь позволяет независимо и параллельно .во времени преобразовывать нониус1 ным способом код во временной интер вал по И каналам. При этом независимо от числа каналов используются всего два автогенератора - опорный 1 и нониусный 2, которые имеют более высокую стабильность частоты, чем запускаемые генераторы.

В преобразователе в любом канале возможна установка режима преобразования интервала в код. Для этого в соответствующем канале подается сигнал на шину 35 "Интервал-код", который устанавливает триггер 26 в нулевое состояние. При этом закрываются элементы И 11 и 12 и открывается элемент И 16. В данном режиме используется дополнительно элемент 7 задержки и элемент ИЛИ 5. Элемент ИЛИ 5 суммирует частоты импульсов от генераторов

1 и 2. Для того, чтобы на элементе

ИЛИ 5 формировалась полная сумма частот от генераторов 1 и 2, в суммарную импульсную последовательность на выходе элемента ИЛИ 5 добавляются импульсы с элемента 7 задержки, который формирует задержанные импульсы совпадения генераторов 1 и 2. При любом совпадении импульсов от гене.раторов 1 и 2 на элементе ИЛИ 5 они превращаются в один растянутый импульс и поэтому, чтобы при этом сформировать два импульса, на элементе

7 задержки любой импульс совпадения задерживается и суммируется на элементе ИЛИ 5. Суммарное время задержки на элементах 6 и 7 задержки выбирается большим длительности импульсов от генераторов 1 и 2, но меньшим периодов генераторов 1 и 2.

15 Таким образом, на элементе ИЛИ 5 всегда формируется суммарная частота импульсов от генераторов 1 и 2, Импульсы от элемента ИЛИ 5 через открытый элемент И 16 поступают на элементы

20 И 14 и 15. В каждом канале в данном режиме осуществляется преобразование интервала в код по двум подканалам.

Для запуска первого подканала после сброса счетчика 9 подается сигнал

25 пуска на первую шину "Пуск" 30. При этом устанавливается в единичное сос-тояние триггер 23 и открывается элемент И 14. Импульсы с выхода элемента И 16 через элемент ИЛИ 20 постуЗ0 пают на суммирующий вход счетчика

9. По окончании преобразуемого интервала подается сигнал на первую шину "Стоп" 31 через элемент ИЛИ 18, триггер 23 устанавливается в нулевое состояние, закрывается элемент И 14, и на счетчике 9 формируется код, соответствующий входному интервалу первого подканала. Код со счетчика 9 поступает на первую шину 36 выходно4п го кода. Для запуска второго подканала после сброса в "0" счетчика 1О подается сигнал на вторую шину "Пуск"

32. Триггер 25 устанавливается в единичное состояние, открывается элемент

И 15 и импульсы от элемента И 16 поступают через элемент И 15 и элемент

ИЛИ 21 на суммирующий вход счетчика

10. По окончании преобразуемого интервала подается сигнал на вторую шину 33 "Стоп", через элемент ИЛИ,19 устанавливается в нулевое состояние триггер 25, закрывается элемент И 15 и на счетчике 10 формируется код, соответствующий входному интервалу второго подканала. Код со счетчика

10 поступает на вторую шину 37 выход ного кода.

В режиме преобразования интервала в код счетчики каждого подканала в

1637024 канале заполняются тактовой частотой, в два раза большей частоты от одного генератора, что дает возможность в два раза снизить погрешность преоЬразования от несинхронизации с тактами начала и конца преобразуемого интервала. формула изобретения 10

Нониусный преоЬразователь кода во временной интервал, содержащий опорный и нониусный генераторы импульсов, выходы которых соответственно соединены с первым и вторым входами первого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента

И и к входу первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым вхо- 20 дом второго элемента И, выход которого подключен к входу одновибратора, и первый канал преобразования, выполненный на первом и втором триггерах, первом элементе ИЛИ, третьем 25 и четвертом элементах И, D-триггере, опорном и нониусном счетчиках импульсов, входы записи которых объединены и являются шиной записи, инверсный информационный вход опорного счетчика щ импульсов и прямой информационный вход нониусного счетчика импульсов являются соответственно шинами старших и младших разрядов входного кода, а выходы переполнения опорного и нониусного счетчиков импульсов соединены соответственно с первым входом первого элемента ИЛИ и S-входом второго триггера, выход которого является шиной выходного интервала, а 40

R-вход объединен с R-входом D-триггера и подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход которого является шиной сброса, первые входы третьего и четвертого элементов И соответственно подключены к выходам опорного и нониусного генераторов импульсов, а вторые входы объединены и.подключены к выходу D-триггера, D-вход которого является шиной логической единицы, третий вход третьего элемен50 та И соединен с выходом второго триггера, а S-вход первого триггера является первой шиной "Пуск", о т л ич а ю шийся. тем, что, с целью расширения функциональных возможнос- .

55 тей за счет обеспечения прямого и об-. ратного многоканального преобразова-. ния, в него введены второй элемент задержки, второй элемент ИЛИ. и Ч-Р каналов преобразования, идентичных первому, в каждый из которых введень первая и вторая шины "Стоп", вторая шина "Пуск", шины "Код-интервал" и

"Интервал-код", третий и четвертый триггеры, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И и третий, четвертый, пятый и шестой элементы ИЛИ, при этом выход первого элемента задержки через второй элемент задержки подключен к первому входу второго эле мента ИЛИ, второй вход которого объединен с первыми входами третьих элементов И каждого канала преобразования, третий вход объединен с первыми входами четвертых элемементов И каждого канала преобразования, а выход соединен с первыми входами восьмых элементов И каждого канала преобразования, второй вход восьмого элемента И в каждом канале преобразования подключен к инверсному выходу четвертого триггера, S- u R-входы которого являются соответственно шинами "Код-интервал" и "Интервал-код", а прямой выход соединен с третьим входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу шестого weмента И, а выход соединен с суммирующим входом опорного счетчика импульсов„ вход сброса которого объединен с входом сброса нониусного .счетчика импульсов и является шиной сброса, а информационный выход является первой шиной выходного кода, информационный выход нониусного счетчика импульсов является второй шиной выходного кода, а суммирующий вход подключен к выходу шестого элемента

ИЛИ, входы которого соответственно соединены с выходами четвертого и седьмого элементов И, первый вход последнего из которых объединен с первым входом шестого элемента И и подключен к выходу восьмого элемента

И, а второй вход соединен с выходом третьего триггера, S-вход которого является второй шиной "Пуск", а R-вход подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого является второй шиной "Стоп", а второй вход оЬъединен с R-входом Р-триггера и первым входом третьего элемента

ИЛИ, второй вход которого является первой шиной "Стоп", а выход соеди1637024 го канала преобразования и подключен к выходу одновибратора, выходы вторых триггеров каждого из N-1 каналов преобразования являются соответствующими шинами выходного интервала. нен с R-входом первого триггера, выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И и с первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к С-входу D-триггера, а второй вход объединен с вторыми входами пятых элементов И каждоСоставитель В.Войтов

Редактор Е.Папп Техред Л.Олийнык Корректор,М.Шароши

Заказ 825 Тираж 461 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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