Преобразователь кода во временной интервал

 

Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительных системах для проверки электронных модулей и блоков. Целью изобретения является повышение точности преобразования. В преобразователь, содержащий генератор импульсов, счетчик импульсов, три D-триггера и RS-триггер, введены четвертый D-триггер, два дешифратора, элемент ИЛИ-НЕ и четыре элемента ИЛИ. Это позволяет начало и конец преобразуемого временного интервала формировать передним фронтом выходных импульсов с одного и того же D-триггера. Таким образом, исключена задержка выходного сигнала относительно импульсов эталонной частоты и устранены погрешности перехода при формировании последовательных временных интервалов, что в конечном счете повышает точность преобразования. 3 ил.

ГОЮЗ ГОНЕ ТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИНЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 М 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГК1/1 ГССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4360511/24 (2 2) 07. 01. 88 (46) 23.08.91, Бюл. ¹ 31 (72) П.Н.Кожанов и В.И.Амбалов (53) 681,325(088. 8) (561 Авторское свидетельство СССР

N 1106012, кл. Н 03 М 1/82, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1115225, кл. Н 03 М 1/82, 1983. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕPВАЛ (57) Изобретение относится к автоматике, вычислительнои технике и может быть использовано в контрольно-измерительных си"темах для проверки электронных модулей и блоков Целью изобре ения являешься

Изобретение относится к автоматике, вычислигельной и импульсной технике и может быт использовано в контрольно-измерительных системах для проверки электронных модулей и блоков, Целью изобретения является повышение точности преобразования, На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя, на фиг 2 — структурная схема счетчика импульсов; на фиг. 3 — временные диаграммы работы преобразователя.

Преобразователь (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, 0-триггеры 2 — 5, иразрядный двоичный счетчик 6 импульсов с входом 7 установки в "0". входом 8 переноса, входом 9 управления режимом работы, входом 10 синхронизации, выходами 11-14 младших разрядов и выходами 15-18 старших разрядов, RS-триггер 19. дешифратор

20 (нуля старших разрядов счетчика импуль. Ж 1672567 А1 повышение точности преобразования. В преобразователь, содержащий генератор импульсов, счетчик импульсов, три D-триггера и RS-триггер, введены четвертый Dтриггер, два дешифратора, элемент

ИЛИ-НЕ и четыре элемента ИЛИ. Это позволяет начало и конец преобразуемого временного интервала формировать передним фронтом выходных импульсов с одного и того же 0-триггера. Таким образом, исключена задержка выходного сигнала относительно импульсов эталонной частоты и устранены погрешности перехода при формировании последовательных временных интервалов, что в конечном счете повышает точность преобразования. 3 ил. сов), дешифратор 21 (состояния младших разрядов счетчика импульсов). элемент

ИЛИ-HF 22, элементы ИЛИ 23 — 26, шину

"Пуск" 27, шину 28 начальной установки. шину 29 "Стоп", шину 30 данных, шину 3 смены данных и выходную шину 32.

Счетчик 6 содержит синхронные четырехразрядные двоичные счетчики 33-37, элементы 38 и 39 задержки, элементы ИЛИ

40-47 (элементы 40 — 44 выполнены в виде элементов ИЛИ МОНТА?КНОЕ).

Преобразователь работает следующим образом.

Сигналом начальной установки по шине

28 преобразователь устанавливается в исходное состояние. Высоким уровнем сигнала (фиг. 3 k) с инверсного выхода

RS-триггера 19 по входу 8 переноса счетчика

6 импульсов блокируется воздействие импульсов эталонной частоты на синхронный счетчик 33, высокий уровень выходного сиг1672567 нала переноса когорого блокирует элемент

ИЛИ 40. Устанавливается во времени сигнал переноса "0" на входах переноса синхронных двоичных счетчиков 35-37, По импульсу пуска (фиг. 3Ь) на информационном входе 0-триггера 2 устанавливается

"1". По переднему фронту следующего эа этим импульса по входу синхронизации 0триггер 2 устанавливается в состояние "1", следующим импульсом синхронизации Dтриггер 3 устанавливается в состояние "1", На выходе элемента ИЛИ-НЕ 22 формируется импульс (фиг. 3 с) привязки к импульсам синхронизации, который через элемент

ИЛИ 24 поступает на информационный вход D-триггера 4, Благодаря продвижению

"1" сигналами синхронизации формируются импульсы на выходах 0-триггеров 4 (фиг. 3

d) и 5 (фиг, 3 е), Импульсы с выходов D-триггера 4 подаются на вход 9 управления режимом работы счетчика 6 импульсов и на вход установки RS-триггера 19. При этом счетчик

6 импульсов переводится в режим параллельного приема информации с шины 30 данных.

Сигнал с инверсного выхода RS-триггера 19 низким уровнем (фиг. 3 k) поступает нв вход переноса счетчика 6 импульсов. На выходе переноса синхронного счетчика 33 и на входе элемента ИЛИ 40 устанавливается низкий уровень (фиг. 3 о). Передним фронтом следующего за этим импульса синхронизации, действующим по входу 10 (фиг. 3 а) счетчика 6 импульсов и на выходе элемента ИЛИ (0 (фиг. 3 х), информация (например, код числа 16) с шины 30 данных параллельно вводится B счетчик 6 импульсов. Этим же по времени импульсом синхронизации, действующим по входу синхронизации 0-триггера 5, последний переключается в состояние "1" и на его выходе под действием следующего импульса синхронизации формируется импульс (фиг. 3 е) длительностью, равной периоду повторения импульсов синхронизации.

Передний фронт выходного сигнала Dтриггера 5 определяет начало первого временного интервала. На выходе элемента

ИЛИ 26 формируется импульс (фиг, 3 е) длительностью, равной двум периодам повторения импульсов синхронизации. Этот импульс воздействует через элемент ИЛИ

25 на вход управления дешифратора 21 состояния младших разрядов счетчика импульсов и запрещает работу дешифратора

21 на время приема информации в счетчик

6 импульсов, что исключает возможность появления сигнала смены данных или сигнала дешифрации состояния младших разрядов при записи в них- кода числа 2. После

10 того, как преобразуемый код будет принят в счетчик 6 импульсов и снят низкий уровень сигнала с входа 9 управления режимом работы, счетчик 6 импульсов перейдет в режим вычитания.

По мере вычитания из числа в счетчике под воздействием импульсов эталонной частоты генератора 1 вначале обнуляются старшие разряды счетчика, причем во все младшие разряды записывается информация "1". Выходной сигнал дешифратора 20 нуля (фиг. 3 у) низким уровнем через элемент ИЛИ 25 поступает на вход управления дешифратора состояния младших разрядов

55 разрешая работу последнего. Первым появляется и поступает на шину 31 сигнал смены данных, по которому на шину 30 данных подается код следующего временного интервала. Состояние младших разрядов счетчика 6 импульсов, которое при этом дешифруется, соответствует числу ni, удовлетворяющему условию

Т ъ1 где t> — время выборки информации на шину данных;

Т вЂ” период повторения сигнала синхронизации.

На втором выходе дешифратора 21 появляется импульс (фиг. 3 z), когда в счетчике

33 число 2. Этот импульс поступает через элемент ИЛИ 24 на информационный вход

D-триггера 4, Под действием синхронизации появление импульсов на выходах 0-триггеров 4 и 5 соответствует записи в счетчике 33 чисел 1 и О. Импульс с инверсного выхода D-триггера 4 снова переводит счетчик 6 импульсов по входу 9 управления режимом работы в режим приема информации, Очередным импульсом синхронизации, которыМ должен обнулить счетчик 6 импульсов, код следующего временного интервала с шины 30 дан ных записывается в счетчик 6 импульсов, Передний фронт импульса на выходе 0триггера 5 и выходной шине 32 преобразователя соответствует моменту времени конца первого временного интервала и начала следующего временного интервала.

Начинается преобразование кода в следующий временной интерьал.

Преобразование запрограммированной последовательности временных интервалов продолжается до тех пор, пока по заднему фронту выходного сигнала D-триггера 5 не будет сформирован программным устроиством управления (не показано) сигнал "Стоп" (фиг. 3 f), который поступает по шине 29 через элемент ИЛИ 23 на вход

1672567 сброса RS-триггера 19. Выходной сигнал последнего блокирует высоким уровнем вход переноса синхронного счетчика 33 и элемент ИЛИ 40 и, таким образом, запрещает воздействие импульсов синхронизации на счетчик 6 импульсов. На этом цикл работы преобразователя прекращается и устройство готово к дальнейшей работе. На фиг. 3 в качестве примера показаны временные диаграммы работы устройства при преобразовании кодов чисел 16 и 32, Физического обнуления счетчика 6 импульсов не происходит, Вместо нуля в счетчик импульсов принимается кодследующего временного интервала, и заранее определяется импульс эталонного генератора, который должен будет обнулить счетчик импульсов (только он воспринимается 0триггером 5). Так как начало и конец преобразуемого временного интервала формируются передним фронтом выходного импульса только D-триггера 5, задержка сигнала в нем в конечном итоге вычитается и преобразованный временной интервал в чистом виде равен произведению числа, код которого был принят в счетчик импульсов, на период повторения сигнала синхронизации. Изменение задержки выходного имг,ульса D-триггера 5 в зависимости от дестабилизирующих факторов не сказь вается на точности преобра ования. Передний фронт выходного импульса О-тр.1ггера

5 соответствует моменту времени конца предыдущего интервала и начала следующего временного интервала. Поэтому искажения на стыке между вр-.менными интервалами отсутствуют.

При большом количестве разрядов синхронных счетчиков их быстродейсгвие ограничено, так как задержка сигналов переноса из младших разрядов в старшие оказывается соизмеримои с периодом повторения сигнала синхронизации. В счетчике импульсов (фиг. 2) частота синхронизгции старших разрядов в 2 раз ниже входной частоты. где m — количество младших разрядов (например, m = 4). Счетчик импульсов имеет начальную установку, что дает достаточно времени для переноса нуля При работе преобразователя допустимое время переноса нуля (фиг. 3 gn) равно

Т 2

При приеме в счетчик импульсов кодов, содержащих в младших разрядах все нули. через эле,лент ИЛИ 40 на шину синхронизации счетчиков старших разрядов поступают цва импульса, отстоящие друг от друга на время, равное периоду Т повторения импульсов синхро и. ации, Для правильной работы п разряд» ого счетчика импульсов в

55 этом случае производится ускоренный перенос единицы в старшие разряды (фиг. 3 A l, д2,.„,дл) через элементы ИЛИ 41-47. Элементы 38 — 39 задержки обеспечивают согласованную передачу только одного импульса синхронизации за период через элемент

ИЛИ 40 и синхронный прием информации в счетчик импульсов на максимальной частоте синхронизации, Благодаря такому выполнению счетчика импульсов увеличивается допустимое количество разрядов счетчика и, следовательно, сохраняется дискретность наращивания временных интервалов в широком диапазоне (от десятков наносекунд), что является дополнительным преимуществом устройства.

Формула изобретения

Преобразователь кода во временной интервал, содержащий первый, второй и третий D-триггеры, С-входы которых объединены и подключены к выходу генератора импульсов, а прямой выход первого D-триггера соединен с О-входом второго D-триггера, RS-триггер и счетчик импульсов, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены первый и второй дешифраторы, элемент

ИЛИ вЂ” НЕ. первый, второй, третий и четвертый элемен и ИЛИ и четвертый D-триггер, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ и является выходной шиной, à D-вход объединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, S-входом

RS-триггера и подключен к прямому выходу третьего D-триггера, инверсный выход которого соединен с входом управления счетчика импульсов, à D-вход подключен к выходу в1орого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым управляющим выходом второго дешифратора, а второй вход подключен к выходу элемента ИЛИ HF, первый вход которого соединен с выходом второго D-триггера, а второй вход — с инверсным выходом первого D-триггера, 0-вход которого явлется шинои "Пуск", а С-вход обьединен с С-входом четвертого О-трипера и входом синхронизации счетчика импульсов, информационные входы которого являются соответствующими шинами данных, а вход переноса соединен с выходом

RS-триггера, R-вход ко горого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход логорого является шиной "Стоп", а второй вход объединен с входом установки счетчика импульсов и является шиной начальной установки, при этом выходы старших и младших разрядов счетчика импульсов соответственно подключены к входам первого дешифратора и информационным входом второго дешифратора, второй управляющий

1672567 выход которого является шиной смены данных, а вход управления подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого дешифратора, а второй вход — с выходом четвертого элемента ИЛИ.

1672567

1672567

16619 3 21 Згу1дО...„КВ югюб 5 1и тЪ

32 10

tg = 327

t= 16Т

Фиг 3

Составитель B.Âoéòoâ

Техред М,Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор В.Петраш

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

Заказ 2846 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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