Автоматическая система единоговремени
О Il И С А Н И Е (847262
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свип-ву— (22) Заявлено 08. 10. 79 (21) 2825336/18-10
Э (5l )M. Кл".
G 04 С 13/02 с присоедине ием заявки №вЂ”
Гасударственный камнтет (23)Приоритет . па делам изобретений и открытий
Опубликовано15.07.81. Бюллетень ¹ 26
Дата опубликования описания 1 7 .07 . 81 (53) УД1(681. 11 (088.8} (72) Авторы изобретения
Ю. Д. Борисов, В. М. Шляндин, Л. С. Борисо и Э. Х. Чичев
1 (7l) Заявитель
Пензенский политехнический институт (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЕДИНОГО ВРЕМЕНИ
Изобретение относится к приборостроению, в частности к системам единого времени, в которых текущие зна- чения времени от первичных часов к вторичным передаются в кодированном
5 виде.
Известна автоматическая система времени с цифровой индикацией, содержащая генератор импульсов, пересчетную схему, коммутатор, передающий регистр, преобразователь двухпозиционного кода в трехпозиционный, вторичные часы, содержащие блок выделения тактовых импульсов, приемный регистр, дешифратор номера табло и номера цифры и блок индикации (11 .
Недостатком этой системы является необходимость передачи информации о номере табло, что ведет к увеличению времени передачи одного значения шкалы времени.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является автоматическая система единого времени с передачей информации от первичных часов к вторичным в кодированном виде, содержащая первичные часы, включающие в себя соединенные последовательно кварцевый генератор, делитель частоты, пересчетные схемы, преобразователь параллельного кода времени в последовательный, причем первый промежуточный выход делителя частоты соединен со входом записи преобразователя параллельного кода времени в последовательный, а также цифровые индикаторы, входы которых подключены к выходам пересчетных схем, линию связи и вторичные часы с цифровой индикацией, включающие в себя регистр сдвига, дешифратор, цифровые индикаторы и коммутатор, причем выходы коммутатора присоединены к общим электродам цифровых индикаторов, знакообразующне электроды которых присоединены к выходам дешифратора 42) .
Однако в этой системе между кодовыми посылками существуют паузы, в
3 84 которых происходит индикация каждого разряда полученной информации нторич ными часами, иэ-эа чего велики непроизводительные потери времени. Кроме того, достоверность передачи значений текущего времени низка иэ-за примененной в системе амплитудно-импульсной манипуляции.
Цель изобретения — поньппение достоверности передачи хронометрической информации.
Поставленная цель достигается тем, что в автоматической системе единого времени в первичные часы введены регистр циклового сигнала и формирователь тактовой и кодовой последовательностей, причем первый вход формирователя кодовой и тактовой последовательностей подключен к выходу преобразователя параллельного кода времени н последовательный, а второй вход — к второму промежуточному выходу делителя частоты, первый промежуточный выход которого соединен со входом записи регистра циклоного сигнала, выход которого соединен с третьим входом преобразователя параллельного кода времени в последовательный, тактовый выход формирователя тактовой и кодовой последовательностей подключен к тактовым входам преобразователя параллельного коца времени в последовательный и регистра циклоного сигнала, а силовой выход фдрмиронателя тактовой и кодовой последовательностей присоединен к двухпроводной линии связи, во вторичные часы с цифровой индикацией введены формирователь тактовых и информационных импульсов, делитель частоты, запоминающий регистр и схема совпадения, причем линия связи подключена к входу формирователя, информационный выход которого соединен с информационным входом регистра сдвига, а тактовый выход соединен с тактовым входом регистра сдвига и со счетным входом делителя частоты, выход делителя частоты соединен со счетным входом коммутатора и входом
"Разрешение записи" запоминающего регистра, выходы регистра сдвига соединены со входами .схемы совпадения и со входами запоминающего регистра, выходы которого подключены к входам дешифратора, выход схемы совпадения подключен к входам "Установка нуля" делителя частоты и коммутатора.
7262
l0
При этом формирователь тактовой
H кодовой последовательвост«й первичных часов содержит усилитель-ог- . раничитель, фаэонращатель, делитель частоты, схему совпадения и счетный триггер, причем rrxc)J1 усилителя-ограничителя и первый вход фаэонращателя объединены и являются вторым входом формирователя тактовой и к. доной последовательностей, выход усилителя-ограничителя подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен с первым входом схемы совпадения и является тактовым выходом формирователя тактовой и кодовой последовательностей, второй вход схемы совпадения является первым входом формирователя тактовой и кодовой последовательностей, а выход соединен со счетным входом триггера, выход которого подключен к второму входу фаэовращателя, выход которого является силовым выходом формирователя тактовой и кодовой последовательностей.
Формирователь тактовых и информационных импульсов вторичных часов содержит детектор, два формирователя импульсов, схему ИЛИ, триггер, дне схемы И, схему собирания импульсон и делитель частоты со сквозным переносом, причем вход детектора является входом формирователя тактовых и информационных импульсов, дна выхода де.ектора соединены со входами формирователей импульсов, выходы которых соединены со входами схемы ИЛИ, входами установки триггера и первыми входами схемы И, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера, а выходы схемы И подключены к входам схемы собирания импульсов, выход которой является информационным выходом формирователя тактовых и информационных импульсов, и соединен со входом "Установка нуля" делителя частоты со сквозным яереносом, выход которого является тактовым выходом формирователя тактовых и информационных импульсов, счетный вход делителя частоты со сквозньщ .переносом соединен с выходом схемы
ИЛИ.
На фиг. 1 и 2 представлены структурные схемы автоматической системы единого времени и вторичных часов; на юиг.З. — временные диаграммы, по847262
40 ясняющие работу системы; ны фиг. 4 и 5 — схемы формирователя тыктовой
1i. кодовой нослед11вательностей первичных часов, и формировытеля тыктоВЫХ Н ИнфОРМаЦИОННЫХ ИМП Ч1ЬСОН ВТО ричных часов; и» фиг. 6 — временные Див! раммы, пОЯсняющие их р11бОту
Автомытическыя системы единого времени включает кварцевый генератор делитель 2 частоты, пересчетные схемы 3, цифровые индикаторы 4, пре— образоватсль 5 параллельного коды времени в последовательный, регистр 6 цикловоro сигнала, формирователь 7 тактовой и кодовой последовательное- 15 тей, образующие первичные часы, двухпроводная линия связи 8, и вторичные часы 9 с цифровой индикацией, содержащие формирователь 10 тактовых и информационных импульсов, регистр 11 сдвига, делитель 12 частоты, коммутатор 13, запоминающий регистр 14, дешифратор 15, цифровые индикаторы
16 и схему 17 совпадения.
Формирователь 7 тактовой и кодо- 25 вой последовательностей содержит уси литель-ограничитель 18, фазовращатель 19, делитель 20 частоты, схему
21 совпадения и счетньп триггер 22.
Формирователь 10 тактовых и ин- 30 формационных импульсов содержит детектор 23, два формирователя 24 импульсов, схему ИЛИ 25, триггер 26, две схемы И 27, схему ИЛИ 28 и делитель
29 частоты со сквозным переносом. з
В первичных часах выход кварцевого генератора 1 через делитель 2 час— тоты присоединен к пересчетным схемам 3, к выходам которых подключены цифровые индикаторы 4 и преобразователь 5 параллельного кода в последовательный, первый промежуточный выход делителя 2 частоты соединен. со входами записи регистра 6 циклового сигнала и преобразователя 45
5, выход которого соединен с первым входом формирователя 7 тактовой и кодовой последовательностей, второй вход которого соединен со вторым промежуточным выходом делителя 2 часто- 50 ты, тактовый выход формирователя 7 соединен с тактовыми входами преобразователя 5 и регистра 6, выход которого соединен со входом преобразователя 5, причем силовой выход фор- Ы мирователя 7 соединен через двухпроводную линию связи 8 с входами вторичных часов 9 с цифровой индикацией.
ВО вторичных часах 9 вход формирователя !О тактовых и информационных импульсов подключен к линии 8, а информационный выход соединен с информационным входом регистра 1 сдвига, тактовый вход которого объединен со счетным входс м делителя 12 частоты и присоединен к тактовому выходу формирователя 10, выход делителя 12 частоты соединен со счетным входом коммутатора 13 и входом ПРаэрешение записи" запоминающего регистра 14, выходы которого через дешифратор 15 соединены с знаковыми электродами цифровых индикаторов 16, общие электроды которых присоединены к выходам коммутатора 13, причем выходы регистра !1 сдвига соединены с информационными входами регистра 14 и входами схемы 17 совпадения, выход
II которой соединен с входами Установка нуля" делителя 12 и коммутатора 13.
В формирователе 7 тактовой и кодовой последовательностей вход усилителя-ограничителя 18 и вход фаэовращателя. 19 объединены и присоединены к второму промежуточному выходу делителя 2 частоты, выход усилителя-ограничителя 18 через делитель 20 частоты и схему 21 совпадения соединен со счетным входом триггера 22, выход которого соединен с управляющим входом фазовращателя 19, причем выход делителя 20 частоты соединен с тактовыми входами регистра 6 и преобразователя 5, выход которого соединен с управляюшим входом схемы 2.1 совпадения, а выход фазовращателя 19 присоединен к двухпроводной линии связи 8.
В формирователе 10 тактовых и информационных импульсов вторичных часов,9 линия связи 8 присоединена к детектору 23, выходы которого через формирователи 24 соединены со входами схемы ИЛИ 25, входами установки триггера 26 и первыми входами схем И 27, вторые входы которых соединены с прямым и инверсным выходами триггера 26, а выходы двух схем К 27 через схему ИЛИ 28 соединены со входом "Установка нуля" делителя 29, счетный вход которого соединен с выходом схемы ИЛИ 25, выход делителя
29 соединен со входами делителя 12 и регистра ll сдвига, информацион"
847262 8
t5
40 о
"45, 50
55 ный вход которого соединен с выходом схемы ИЛИ 28 формирователя 10.
Автоматическая система единого времени работает следующим образом. .Импульсы, генерируемые кварцевым генератором l,подаются на делитель частоты 2, с выхода которого сигналы с частотой 1 Гц поступают на пересчетные схемы 3, состояние которьгх индицируется цифровыми индикаторами
4. Полученная в пересчетных схемах 3 хронометрическая информация в параллельном двоично-десятичном коде поступает на преобразователь 5, в который и записывается сигналом с первого промежуточного выхода делителя 2 частоты.
Кроме того, этим сигналом записываются "1" в регистр б циклового сиг нала. Со второго промежуточного выхода делителя 2 частоты поступает непрерывная последовательность сигналов на второй вход формирователя 7 из которой формирователь 7 вырабатывает тактовую последовательность импульсов для тактовых входов регистра циклового сигнала 6 и преобразователя 5 тина сдвигового регистра. Под воздействием тактовых импульсон хронометрическая информация и информация о цикловом сигнале преобразуется в последовательный двоично-десятичный код, в котором 1 кодируется импульсом, совпадающим с тактовым, а "0" — отсутствием импульса. Цикловой сигнал кодируется пятью единицами", следующими друг за другом, и является признаком начала передачи одной группы хронометрической информации, которая состоит из шести двоично-десятичньг разрядов кода вре мени (часы, минуты, секунды) и двух двоично-десятичных разрядов цикловог сигнала.
С выхода преобразователя 5-последовательная кодовая комбинация поступает.на формирователь 7, в котором из простых двоичньгх сигналов методом относительной фазовой манипуляции формируется силовой (кодовый) сигнал поступающий по двухпроводным линиям связи 8 на все вторичные часы 9 с цифровой индикацией.
Фазоманипулированные сигналы поступают на вход формирователя 10, фор мирующий из них тактовые и информационные импульсы. Тактовые импульсы с выхода формирователя 10 поступают на счетный вход делителя 12 частоты, коэффициент деления которого выбирается равным числу двоичных разрядов в одной декаде, т.е. четырем. Цалее импульсы с выхода делителя 12 поступают на счетный вход коммутатора.
13, под воздействием которых он ггереходит из одного состояния н другое, в результате чего на его выходах последовательно друг за другом появляются импульсы, которые следуют с частотой цикловых сигналов с выхода схемы 17 совпадения.
Тактовые импульсы поступают на тактовый вход регистра ll сдвига с одного выхода формирователя 10, с другого выхода которого на информационный вход регистра поступают информационные импульсы. Под воздействием тактовых импульсов в регистр
11 непрерывно записывается приходящая Hà его вход информация. Когда в регистр ll запишется подряд пять единиц (емкость регистра ll выбрана на пять двоичных единиц), то связанная с его выходами схема 17 совпадения на пять входов открывается, тем самым фиксируя момент прихода циклового сигнала, означающего начало передачи одной группы хронометрической информации. Под воздействием сигнала со схемы 17 совпадения, поступающего на входы Установка нуля" делителя 12 и коммутатора 13, последние сбрасываются в нулевое состояние, н результате чего осуществляется фазирование их работы. Кроме того, информация с выходов четырех двоичньгх разрядов регистра 11 в параллель
A ном коде поступает на информационные входы запоминающего регистра 14, в который и записывается сигналом с делителя 12 частоты. Этот сигнал приходит н тот момент, когда в регистр
11 сдвш а оказывается записанной информация в двоично-десятичном коде об одной десятичной цифре (нри сфазированной работе делителя 12 частоты). Таким образом, в регистре 14 хранится информация об одной десятичной цифре в параллельном коде в течение времени, равном периоду следования импульсов с делителя +12, т.е. столько времени, сколько требуется для записи в регистр 11 значения последующей десятичной цифры.
Записанная в регистр 14 информация с егo выходов через дешифратор 15 посэтом сигналы с прямого и инверсного выходов триггера управляют работой схем И 27. Сигнал проходит ту или иную схему И 27 и через схему ИЛИ
28 только в том случае, когда на выходе одного .из формирователей появляются подряд два импульса, причем второй по счету импульс совпадает о по времени со сменой на 180 фазы входного сигнала из линии связи 8;
Таким образом, на выходе схемы ИЛИ 28 появляются информационные сигналы, которые поступают на информационный вход регистра 11 сдвига вторичных часов и на вход установки делителя 29 частоты со сквозным переносом, а на счетный вход делителя поступают импульсы с выходов формирователей 24 через схему ИЛИ 25. С pb>хода делителя 29 частоты снимаются тактовые импульсы, которые подаются на входи делителя 12 и регистра Il вторичных часов. Коэффициент деления делителя 29 в два раза больше чем коэффициент деления делителя 20 частоты, а для синфаэной их работы используется принудительная фазировка делителя 29 информационными сигналами с выхода схемы ИЛИ 28. Таким образом, в формирователе 10 вторичных часов 9 из фазоманипулированного сигнала формируются информационные и тактовые импульсы, которые управляют работой остальных узлов вторичных часов.
Таким образом, введение в первичные часы регистра циклового сигнала и формирователя тактовой и кодовой последовательностей, а во вторичные часы с цифровой индикацией — формирователя тактовых и информационных импульсов, делителя частоты, запоминающего регистра и схемы совпадения позволяет повысить эффективность передачи и приема хронометрической информации от первичных часов к вторичным путем непрерывной, 6es пауз, передачи кодовых комбинаций текущих значений времени, а также введение дополнительной цикловой кодовой комбинации,позволяющей осуществлять ринфазную работу блоков вторичных часов относительно аналогичных блоков первичных, что позволяет увеличить вдвое количество передаваемой хроно- метрической информации первичными часами за один цикл.
9 847262 тупает на знакообразующие электроды цифровых индикаторов 16, общие электроды которых поочередно, друг эа другом подключаются сигналами с коммутатора к источнику питания. В. результате на цифровых индикаторах 16 поочередно высвечивается информа-. ция о текущих значениях времени с частотой следования циклового сигнаI ла. Для того, чтобы быстрые мелькания цифровых индикаторов 16 воспринимались наблюдателем как непрерывное свечение, необходимо частоту передачи кода времени, т.е. частоту следования циклового сигнала, выбрать не !5 ниже 30-50 Гц.
Формирователь тактовой и кодовой последовательностей 7 первичных часов работает следующим образом.
Синусоидальный сигнал со второго выхода делителя 2 частоты, пройдя усилитель-ограничитель 18 делителем
20".частоты, превращается в тактовую последовательность импульсов. Им— пульсы тактовой последовательности р поступают на тактовые входы преобразователя 5 и регистра 6 циклово"o сигнала, а также на схему 21 совпадения, через которую они проходят лишь при наличии на другом ее входе gg сигнала "единица" с выхода преобразователя 5 и вызывают тогда переброс триггера 22. Триггер 22 управляет .работой фазовращателя 19. Сигналу "1" соответствует изменение фазы выходного напряжения фазовращателя на
180О
Усиленный ло мощности и амплитуде фазоманипулированный сигнал с выхода фазовращателя 19 по двухпровод- 4о ным линиям связи 8 поступает на входы вторичных часов 9.
Работа формирователя тактовых и информационных импульсов 10 во вторичных часах происходит следующим 4S образом.
Фазоманипулированный сигнал с линии 8 поступает на входе детектора 23 разделяющий сигнал по полезности на две последовательности импульсов. По передним фронтам последовательностей формирователи 24 импульсов формируют узкие импульсы, поступающие на входы схемь1. ИЛ1 25, установочные входы триггера 26 и первые входы схем И 27. Под воздействием импульсов триггер 26 переходит из одного состояния в другое. При
847262
Формула изобретения!. Автоматическая система единого времени с передачей информации от первичных часов к вторичным в кодиро ванном виде, содержащая первичные часы, включающие в себя соединенные последовательно кварцевый генератор делитель частоты, пересчетные схемы, преобразователь параллельного кода t0 времени в последовательный, причем первый. промежуточный выход делителя частоты соединен со входом записи .преобразователя параллельного кода времени в последовательный, а также 1 цифровые индикаторы, входы которых .подключены к выходам пересчетных схем, линию связи и вторичные чясы с цифровой индикацией, включающие « себя регистр сдвига, дешифратор, циф- 0 ровые индикаторы и коммутатор, причем выходы коммутатора присоединены к общим электродам цифровых индикаторов, знакообразующие электроды которых присоединены к выходам дешифратора, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности передачи хронометрической информации, в первичные часы введены регистр циклового сигнала и формирователь так- З0 товой и кодовой последовательностей, причем первый вход формирователя тактовой и кодовой последовательностей подключен к выходу преобразователя параллельного кода в последователь- 3s ный, а второй вход — к второму ромежуточному выходу делителя часто— гы, первый промежуточный выход которого соединен со входом записи регистра циклового сигнала, выход которого 40 соединен с входом преобразователя параллельного кода времени в последовательный, тактовый выход формирователя тактовой и кодовой последовательностей подключен к тактовым входам преобразователи параллельного кода времени в последовательный и регистра циклового сигнала, а силовой выход формирователя тактовой и кодовой последовательностей присоединен к двухпроводной линии связи, во вторичные часы с цифровой индикацией введены формирователь тактовых и информационных импульсов, делитель частоты, запоминающий регистр и схема совпадения, причем пиния связи подключена к входу формирователя тактовых и информационных ,импульсов, информационный выход которогo соединен е пнф<1рмяционным «ходом регистря сдвигя, я такт<>ный ны— ход соединен с тякто«ым J 2. Система по и. I о т л и ч а ю щ а я с я тем, что формирователь тактовой и кодовой последовятельностей первичных часо« включает в себя усилитель †ограничите, фязовращатель, делитель частоты, схему совпадения и счетный триггер, причем вход усилителя †ограничите и первый вход фазовращателя обьедине«й и являются вторым входом формирователя тактовой и кодовой последо-. вательностей, выход усилителя-огра— ничителя подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен с первым входом схемы совпадения и является тактовым выходом формирователя тактовой и кодовой последовательностей, второй вход схемы совпа— дения является первым входом формирователя тактовой и кодовой последовательностей, а выход соединен со счетным входом триггера, выход которого подключен к второму входу фазовращателя, выход которого является силовым выходом формирователя тактовой и кодовой последовательностей. 3. Система по п. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что формирователь тактовых и информационных импульсов вторичных часов содержит детектор, два формирователя импульсов, Схему ИЛИ, триггер, две схемы И, схему собирания импульсов и делитель частоты со сквозным переносом, причем вход детектора явля фся входом формирователя тактовых и информационных импульсов, два выхода детектора соединены со входами формирователей импульсов, выходы которых соединены со входами схемы ИЛИ, входами установки триггера и первыми входами схем И, вторые входы которых соединены со13 ответственно с прямым и инверсным выходами триггера, а выходы схем И нодключены к входам схемы собирания импульсов, выход которой является информационным выходом формирователя тактовых и информационных им пульсов и соединен со входом "Уста1l новка нуля делителя частоты со сквозным переносом, выход которого является тактовым выходом формирователя тактовых и информационных импульсов, 847262 14 четный вход делителя частоты со сквозным переносом соединен с выходом схемы ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ф 481872, кл. С 04 С 18/00, 20.01.76. 2. Авторское свидетельство СССР 10 У 616608, кл. G 04 С 13/02 07.06.78. 847262 Составитель И. Сломинский Техред А.Ач Корректор С. meKMaP Редактор Т. Гыршкан Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4 Заказ 5435 73 Тираж 457 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, 4/5
