Цифровые первичные часы

 

с.

ОП ИГРАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ щ 6ОО508

Сове Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.05.76 (21) 2357178 18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № (45) Дата опубликования описания 03.04.7

51) М. 1(,л. - 6 04С 3, 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делан изобретений н открытий

3) УД К 681.11 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Д. Борисов, Л. Н. Пучкова, В. М. Шляндин и Э. Х. Чичев (71) Заявитель Пензенский ордена Ленина и ордена Отечественной войны 1 степени часовой завод (54) ЦИФРОВЫЕ ПЕРВИЧНЪ|Е ЧЛС61

Изобретение относится к электронной хронометрии и может быть использовано в радиоэлектронике, измерительной технике и автоматике как для индикации текущего времени в цифровой форме, так и для выдачи его в фазоимпульсн0M коде.

Известны устройства измерения времени с цифровой индикацией, содержащие кварцевый генератор, делительные и пересчетные декады на многоустойчивых элементах, дешифратор и цифровые индикаторы (1).

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для измерения времени с цифровой индикацией (2), содержащее задающий кварцевый генератор, соединенный с делителем частоты, дополнительный делитель и коммутатор, выход которого подключен к входу пересчетных схем счетчика прямого счета, формирователь выходного сигнала и дешифратор; выходы коммутатора подсоединены к общим электродам цифровых индикаторов.

Недостаток извсстного устройства состоит в низкой надежности работы.

Цель изобретения — повышение надежности, Это достигастся тем, что в цифровые первичные часы, содержащие задающий кварцевый генератор, соединенный с делителем частоты, дополнительный делитель и коммутатор, выход которого подключен к входу схем счетчика прямого счета, формирователь выходного сигнала, дешифратор, причем выходы

5 коммутатора подсоединены с общим электродам цифровых индикаторов, введены формирователь калиброванных по длительности импульсов, схема сборки, схемы совпадения пересчетных схем, дополнительная схема совпадения и декадный счетчик. Вход и выходдополнительного делителя подключены к входам формирователя калиброванных по длительности импульсов, выход этого формирователя — к первым входам схем совпадения и к входу дополнительной схемы совпадения, второй вход которой связан с кварцевым генератором, а выход дополнительной схемы совпадения — к счетному входу декадного счетчика и одному входу формирователя выходного сигнала. При этом вторые входы схем совпадения соединены с выходами пересчстных схем, а их третьи входы — с выходами коммутатора и общими электродами цифровых индикаторов, выходы схем совпадения — с входами схемы сборки, выходом подключенной к входу «Сброс» декадного счетчика и к второму входу формирователя выходного сигнала, третий вход которого соединен с выходом коммутатора. Выходы декадного счетчика со30 сдииены с дсшпфратором, а выходы дешиф600508 дд

3 ратора подключены к объединенным знаковым электродам цифровых индикаторов.

На фиг. 1 изображена схема цифровых nepIIII II

Цифровыс первичные часы состоят из задающего кварцевого генератора 1, делителей 2 и 3 частоты, коммутатора 4, делителя 5 частоты, счетчика 6 прямого счета, включающего в себя пересчетные схемы 7, работающие в разо-импульсном кодс, формирователя пачек импульсов, формирователя 9 калиброванных по длительности импульсов, схемы 10 совпадения, дешифратора 11, декадного счетчика 12, цифровых индика" îðîâ 13, схем 14 совпадения, схемы 15 сборки и формироватсля 16 выходного сигнала.

В цифровых первичных часах один выход кварцевого генератора 1 подключен к последовательно соединенным делителям 2 и 3 частоты, коммутатору 4 и делителю 5 частоты.

Секундные импульсы с выхода делителя 5 частоты поступают па вход счетчика 6 прямого счета, состоящего из соединенных последовательно пересчетных схем 7, работающих в фазо-импульсном коде. Другои выход кварцевого генератора 1 подсоединен к входам синхронизации декадных псрссчетных схем 7 (к нечетным схемам) и к одному входу формирователя 8 пачек импульсов, второй вход которого соединен с делителем 2 частоты. Выход формирователя 8, вырабатывающего шесть импульсов в пачке, связан с входами синхронизации пересчетных схем 7, коэффициент пересчета которых «шесть» (четные схемы), обеспечивая тем самым их работу в фазо-импульсном режиме. Вход и выход делителя 3 частоты соединен с входами формирователя

9 калиброванных по длительности импульсов, выход формирователя 9 — с одними входами схем 10 и 14 совпадения и с входом «Запрет индикации» дешифратора 11. Выход схемы 10 совпадения подключен к счетному входу декадного счетчика 12. Выходы декадного счетчика 12 через дешифратор 11 подсоединены к соответственно объединенным знаковым электродам цифровых индикаторов 13, общие электроды которых соответственно соединены с одними входами схем 14 совпадения и с соответствующими выходами коммутатора 4.

Выходы псрссчетных схем 7 через схемы 14 совпадения подсоединяются к схеме 15 сборки, выход которой подключен к входу «Сброс» декадного счетчика 12 и к одному входу формирователя 16 выходного сигнала, второй вход которого соединен с выходом схемы 10 совпадения, а третий — с выходом коммутатора 4.

Цифровые первичные часы работают следующим образом.

При включении питания кварцевый генератор 1 начинает выдавать импульсы на делитель 2 частоты, имеющий коэффициент деления десять. Выходные импульсы делителя 2 (фпг. 2,а) поступают на вход делителя 3 ча10

15 0

50 стоты, выходные импульсы которого (фиг. 2,б) делятся коммутатором 4 и делителем 5 до частоты 1 Гц. Коэффициент деления коммутатора 4 должен быть равен числу индицируемых разрядов и иметь столько же выходов. Делители 2, 3, 5 и коммутатор 4 построены по схеме делителя частоты со сквозным переносом.

Выходные импульсы делителя 5 частотой 1 Гц попадают на вход счетчика 6 прямого счета, т. с. на вход первой пересчетной схемы 7.

Формирователь 8 вырабатывает пачки импульсов, содержашие шесть импульсов, которые поступают на входы синхронизации четных пересчетных схем 7, имеющих коэффициент пересчета шесть. На входы синхронизации нечетных пересчетных схем 7 (коэффициент пересчета десять) подаются импульсы с другого выхода кварцевого генератора 1. Эти импульсы, поступающие на входы синхронизации IILðåñ÷åòíûõ схем, сдвинуты на половину периода относительно периода следования импульсов с выхода генератора 1, соединенного с делителем 2.

В случае отсутствия секундных импульсов с делителя 5 пересчстные схемы 7 проходят ряд состояний от 0 до (п — 1), где n — коэффициент пересчета схемы 7, при этом импульс переноса псресчетной схемы совпадает по фазс с синхроимпульсами, поступающими на последующую пересчетную схему, и не воспринимается ею как самостоятельный сигнал.

Секундный импульс приходит в промежутке между двумя синхроимпульсами и воспринимается первой пересчетной схемой 7 как самостоятельный сигнал. Если на пересчетную схему 7 поступают импульсы, число k которых лежит между 0 и (n — 1), где и — коэффициент пересчета, то на выходе этой схемы появляется импульс, совпадающий по фазе с синхроимпульсами и имеющий фазу относительно опорной последовательности, равную

Й (нумерация фаз идет справа налево, фиг. 2д,е). Таким образом, в течение суток пересчстныс схемы 7 проходят последовательно ряд фазовых состояний от 00 ч 00 мин 00 с до 23 ч 59 мин 59 с, затем процесс счета повторястся. Две последние пересчетные схемы

7 охвачены обратной связью, и их общий коэффициент пересчета равен «24».

Рассмотрим схему индикации состояний пересчетных схем 7. Принцип действия индикации можно пояснить следующим образом.

Параллельный фазо-импульсный код, характеризующий состояние пересчетных схем, преобразуется в последовательный и подается на вход «Сброс» декадного счетчика 12. На счетный вход этого декадного счетчика подаются пачки импульсов по 10 штук, причем фаза этих импульсов опережает фазу импульсов опорной последовательности, поступающей на псрссчетные схемы, на половину периода.

Предположим, что на первую пересчетную схему поступило шесть секундных импульсов, при этом выходной сигнал с . той пересчетной

500508

65 схемы проходит фазы от 0 до 5 (останутся непройденными четыре фазы).

При поступлении последовательности десяти имп.<льсов на счетный вход декадного счстчика 12 последний считает до четырех, затем на вход «Сброс» поступает импульс с пересчетной схемьТ, имеющей фазу «6» и сбрасывает счетчик 12 в нуль. После этого на счетный вход декадного счетчика поступают оставшиеся шесть импульсов. Состояние счетчика 12 индицируется цифровыми индикатора13.

Т-Та схеме этот цикл реализуется следующим образом.

Формирователь 9 вырабатывает импульсы, длительность которых равна десяти периодам импульсов синхронизации (фиг. 2,в), они разрешают прохождение десяти импульсов с генератора 1 через схему 10 совпадения (фиг. 2,д) на счетный вход декадного счетчика 12. Одновременно импульсы с формирователя 9 поступают на схемы 14 совпадения.

Сигналы с коммутатора 4 разрешают последовательное прохо)кдение сигнала с выхода пересчетных схем 7 через схемы 14 совпадения и схему 15 сбопки на вход «Сброс» декадного счетчика 12.

Далее информация с декадного счетчика 12 поступает на дешифратор 11, а затем на объединенные знаковые электроды цифровых индикаторов 13 в тс моменты Bpei(e«!T, когда состояние счетчика не меняется ()To достигается ввечением запрещающего сигнала с выхода формирователя 9 на дешифратор 11). На общие электроды цифровых индикаторов 13 от коммутатора 4 поочередно поступают импульсы (фиг. 2,г), в результате чего на индикаторах поочередно высвечивается информация о текущем времени, записанная на пересчетных схемах 7. Так как частота следования импульсов с выходов коммутатора 4 устанавливается не ниже 25 Гц, то из-за инерционности человеческого глаза наблюдатель не замечает быстрого мелькания цифр и воспринимает их как непрерывное свечение.

Для передачи информации о текущем времени по каналу связи нужно получить последовательность импульсов, содепжащую синхпоимпульсы, импульсы фазо-импульсного ко,да текущего времени и маркерный импульс, необходимый для синхронизирования работы вторичных часов относительно режима работы коммутатора 4,первичных часов.

На формирователе 16 выходного сигнала подаются синхпоимпульсы со схемы 10 совпадения (фиг. 2,д), инфопмационные импульсы со схемы 15 сбопки (фиг. 2.ж) и маркерный импульс (фиг. 2,и) с выхода коммутатопа 4, означающий начало передачи посылок кода текущего времени. Если канал связи Выполнен в виде двухпроводной линии, то сипхроимпмльсы могут быть, например, положительной полярности, а информационные и маркерный — отрицательной (фиг. 2,к) . Если каналом связи является радиоканал, то в фор .<ИПОВЛТГЛГ В1><>:O;I!In "0 СПГ:1 < 13 СО (ГР><(1<> С« рл.чиопспсд".тчик, с Выхода которого, например. с<шхпоимпу:ц.сы, х!лпк-pf(hilt и инфо)мационные имп <,чьсы гет!Гэи!) Iотся В Ви,(Г ВысОКОЧастотНЫХ ПОСЫЛОК РаЗЛИЧНОй ЧаСтОты.

T(0q те<(ГТцего ВГРмени пРпВичньтх члсОВ постгплст, например. 133 линии 17 связи ил вход

BTABT«I!И>; !асов 18 ((т)иг. ). Пг<ц мньш c(лскто) 19 воспрпн lilac> Rncl!At(tf кода тскуп(его впс)!Г?I<1 1< BbT;cbt, чите.1bность которь<х ганна члптссп>ности пачки тактогь!х и).(пульсс в (ф(1-.. 2.<)). Тлктогь<е импулТCbT !IACTVIT3f0T Ил C

", 3 1«< C bT R ° Г ТС Я f f A (,"< C t A B л т Г, I h l I n д Т< < г 3 л,ч тТ о 1 и11(1)ОТ>:\Тания и ко т(т(! < 1<1Г! О 1>1)citcf III (3113. < o ã 11 1 f т 0 3 л 11 и (< R л Г 1(л;т 11 bl! т с 1 C т f 1 hl! i с I (тч и т

1и tlc<)вичны: члсог<).

113 с<стиь<й В;Оч коммутлтопл 21 !!oct(33-!

От с сслс кто.;;. 19 п.,ц) .7hct>1 (ф(тг. ?.о),:1,л <1ТСЛЬ ТОСТЬ КОТО<TХ П 33113 Ч. IIITCЛ<>ИОСТ!Т ПВЧI(!1 тлl(товых имп),1ьсов. ГТО < Воз lcЙcTBIfc)t этих и)ТП).льсов ко.,!. 1-<.тлтоп 2! Последователь,!A по:тт. !1О таГ " n(»<A« ) <(<сто «ц«(< 3 ччтлиич В TE

\fc >!BRò< I Вт>< )<Гни ког "-. (<Тетп3 я декл,< л ktc

<ГтОЯН f T ((1И<г. ?,f?1 . Т Тл гхо <

«СA" Ас» кnh! >« -: топл 21 т о.т-ггтлет млпкс иыl< и»т< льГ. котопь<й cl)" 3 ц)теT f)36OTT. послечисго отио<.птс,)ьт<о <о)>. )Тгтлто л 4 пспви)иых часов. т Р пппчп«<Т <Гf

Ф о и >1

ТТ11(Т)повь!Г пс пв тчнь<Р члсьТ. Гочепжлиц!Г 33.13<опцтй квлпиевь<й ген(плтоп. Сослинлшьц! с

ЛГ.1ITTP, TBÚT ЧЗСТОТЫ. ЛОПОЛИ . TC,1»!!bitt чГЛПТГЛТ

T(A) t) t<, T3 TO!) . ВЬ<хоч кото ) ОГО ПО чк. ТIОЧ(IТ к вхоч-< пспесчс тных схР..Т счетчика пт<ямого счстл. фопмиповлтслТ выходного сигнала и ленц<(!)Влтоп, В!<хочьт ко <т.тлтоГ)3 подкч<очснь< к Об!Тц<ч э",cf(òno.ò3÷ п<тф<.OR! !x и!!ч!<клтоПОВ. A Т;Т ТТ Ч 3 <О ТТТ ТТ Й Г Я ТРМ <Тто C fl(tf>TO ПОВЬЦПЕНПЯ RЛЧГжНОГтн. В Нпк ВВГЧРНЬТ фОПМИт>ARÇТР,Th кл;тlтб<)ARлчTTь(х по члит(лт>нОГттт имп льсов, схе)f3 Гбог<1(п, с с Ты cABIT3,÷åktïÿ ПРпесчетнь<х схем,;тополнительная схема совплдРнття и ПРклдный счРтчТтк. В\О ч IT Rbf .(0. < ОТТОЛНИТРЛТ- 1ТРГО .ЧСЛТ тГЛЯ ".ТО IT(, ПО<Теин! К Т<ХО<ам (1)nni!!ACT!I

Вхпто» дополнительной схемы Говпл чения, Втопой R>:0 I котопОй Гос ттттпн (кпл >ИГВьт>, гпнеплтопО Т. Вь<..оч попо чнитечь<<ой схГмы

ГОВПЛ.Ч(-.НИЯ СС !ИНГИ ГО ГЧС THhT)t ВХA ТОМ,Ч (3.<ного счетчпкл и с nдним Вхочом с1)оп)!иг оТгатсля выходного сигнала, при этом вторыс

Входы схем совпаденгч соединены с выхода-! и пересчетных схем, а их третьи входы — с

600508 выходами коммутатора и общими электродами цифровых индикаторов, выходы схем совпадения соединены с входами схемы сборки, выход которой подсоединен к входу «Сброс» декадного счетчика и к второму входу формирователя выходного сигнала, третий вход которого соединен с выходом коммутатора, выходы декадного счетчика соединены с дешифратором, а выходы дешифратора подклгочены к объединенным знаковым электродам цифровых индикаторов.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 283041, кл. G 04С 3/00, 1969.

2. Заявка № 2149381, кл. G 04С 3,00,30.06.75, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

600508

Составитель А. Иванов

Техред И. Михайлова

Корректоры: Н. Федорова и Позняковская

Редактор О. Пушкин

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 406/10 Изд. № 365 Тираж 544

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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