Устройство для преобразования частоты в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Сецнапнстнческнх

Республнк (ii)9I1723 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220280 (21) 2885855/18-21 (И) М. Ка.з с присоединением заявки №

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий. (23) Прнорнтет—

Опубликовано 070382, Бюллетень ¹ 9 (33) УДК 6 81. 325. 3 (088.8) Дата опубликования описания 07.03.82

1 (7г)Двт р изобретения

A.Ä.3àïîðo3åö, A.М.Павлов и В.С.Суворов д

I (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

В КОД

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может найти применение в системах цифровой регистрации частотной информации и ввода ее в системы об работки.

Известно устройство частотноцифрового преобразования, которое содержит счетчики импульсов сигналов преобразуемой и эталонной частот и блоки опроса счетчиков по окончании процесса преобразования (11, Недостатком известного устройства является повышенный объем цифровых данных, выражающих результат одного преобразования;

Наиболее близким к предлагае мому по технической сущности является устройство для цифрового измере ния частоты, преобразующая часть которого содержит счетчик импульсов преобразуемой частоты, обнуляемый с частотой преобразования, счетчик импульсов эталонной частоты, обнуляемый сигналом преобразуемой частеты, и блок одновременного съема показаний обоих счетчиков по концу интервала преобразования.

Преобразование частота-цифра в известном устройстве осуществляется. по принципу подсчета импульсов сигнала измеряемой частоты за интервал преобразования с учетом величины отсекаемой его концом дробной части периода сигнала измеряемой частоты путем заполнения ее сигналом эталонной частоты (2).

Недостатком известного устройства, особенно проявляющимся при осуществлении точного преобразования в достаточно широком диапазоне измеряемых частот и частот преобразования, является значительный объем цифровых данных, представляющих результат одного преобразования, вследствие чего значительной. является величияа информационного потока на входе системы регистрации или обработки с известными нежелательными последствиями, т. е. повышенным расходом, например, магнитной ленты, машинной памяти, а также возрастанием требований па быстродействию аппаратуры, принимающей цифровую информацию, что ведет к дополнительным материальным затратам.

Цель изобретения — уменьшение объема цифровых данных, соответствующих результату одного цикла преобразования.

911723

20 всех одноименных старших разрядов счетчиков импульсов преобразуемой и эталонной частот, начиная с m-го, подключены к третьей группе входовблока одновременного вывода информации через соответствующие двухвходовые элементы ИЛИ.

На фиг. 1 приведена структурная схема ycTpoNcTBa для преобразования . 35 частота-цифра; на фиг. 2 - диаграм" ма процесса частотно-цифрового преобразования сигнала, реализуемого устройством.

45 шихся в дробной части периода.преобразуемой частоты, — период следования импульсов эталонной частоты.

Устройство содержит счетчик 1 импульсов преобразуемой частоты f, 50 сбрасываемый в ноль по концу интервала преобразования Тд, счетчик

2 импульсов эталонной частоты Юэль, Сбрасываемый в ноль импульсами f блок 3 вывода информации по концу яР интервала преобразования Т, группу ,двухвходовых элементов ИПИ 4, через которые осуществляется передача со»» держимого старших разрядов счетчиков, начиная с ю-го, на блок 3 и формирователь 5 признака принадлежности кода упомянутых старших разрядов одному иэ счетчиков.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования частоты в код, содержащее счетчик импульсов преобразуемой частоты, вход установки в ноль которого соединен с шиной опроса, счетчик импульсов эталонной частоты, вход установки в ноль которого соединен с

:шиной преобразуемой частоты, блок

;одновременного вывода информации,,при этом счетные входы счетчиков импульсов преобразуемой и эталонной .частот соединены соответственно с шинами преобразуемой и эталонной частот, а выходы младших разрядов обоих счетчиков импульсов подключены соответственно к первой и второй группам входов блока одновременного вывода информации, введены n-(m-1) элементов ИЛИ и формирователь признака принадлежности кода, первый вход которого соединен с выходом

m-го разряда счетчика импульсов преобразуемой частоты, второй вход — . с выходом m-ro разряда счетчика импульсов эталонной частоты, а выход— с дополнительным входом блока одновременного вывода информации, выходы

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: Тд — величина интервала преобразования, N — - число импульсов преобразуемой частоты, попавших в интервал преобразования, n — - число импульсов эталонной частоты, уложивВ основе работы устройства лежит эуществующая взаимосвязь между кода10

25 миф формируемыми счетчиками преобразуемой и эталонной частот, суммарная их разрядность в одном результате преобразования значительно меньше суммарной разрядности обоих счетчиков и соответственно одновременно длина каждого кода не может превышать определенного количества двоичных разрядов, значительно меньшего полной разрядности одного счетчика.

При такой организации устройства съем показаний по концу интервала преобразования со всех разрядов осуществляется лишь с того из счетчиков, в котором был сформирован код большей длины, à о другого счетчика показания снимаются только с младшей его части по (m-1) -й разряд включительно, так как сформированный в нем код заведомо укладывается в этом случае в это количество разрядов. Формирователь признака принадлежности кода старших разрядов, начиная с m-ro формирует сигнал О или 1 в зависимости от того, в каком счетчике в истекшем интервале преобразования был получен длинный или короткий код.

В процессе формирования интервала опроса То счетчик 1 осуществляет счет импульсов преобразуемой частоты f>, а счетчик 2 - счет импульсов эталонной частоты f . С приходом каждого импульса счетчик 2 обнуляет.ся и вновь начинает счет импульсов сигнала f . В зависимости от величины частоты сигнала fop происходит заполнение разрядов старше (m-1) -го либо в счетчике 2, либо в счетчике 1.

Сигналом с разряда счетчика, в котором происходит заполнение разрядов старше (m-1)-го формирователь 5 признака принадлежности кода старших разрядов счетчиков устанавливается в соответствующее состояние, обеспечивая подачу со своего выхода иа блок 3 одновременного вывода информации счетчиков нулевого или единичного значения признака.

В роли формирователя 5 может выступать, например, триггер.

С приходом сигнала То, означающего конец формирования одного и начало формирования другого интервала преобразования, блок 3 одновре-. менного вывода информации из счет» чиков осуществляет передачу на выход устройства показаний младших разрядов по (m-1)-й включительно счетчиков 1 и 2 и кода с выходов элементов ИЛИ 4,.отражающего состояние старших, начиная с m-ro,, разрядов того. счетчика, в котором сформированный код превысил по величине возможности m-1 разрядов, нулевое состояние старших разрядов другого

911723

Формула изобретения счетчика не искажает код на выходах элементов ИЛИ 4. Блок .3 осуществляет также передачу с выхода формирователя 5 на выход устройства значения одноразрядного признака принадлежности кода старших разрядов счетчиков счетчику 1 или счетчику 2.

В качестве блока 3 можно использовать, например, набор двухвходовых (элементов И, на один иэ входов которых подается сигнал Т, а на другой - сигнал с выхода соответствующего разряда счетчика илн сигнал с выхода соответствующего элемента ИЛИ.

С некоторой задержкой, достаточной для приема информации с .выхода устройства системой обработки или регистрации, счетчик 1.сбрасывается сигналом Ч „ и вновь начинает счет импульсов,f

Результатом подобной организации габоты предлагаемого устройства является сокращение информационного потока на его выходе при сохранении скорости и точности преобразования частота-цифра, что позволяет, в свою очередь, уменьшить расход носителя информации в случае регистрации или снизить требования к пропускной способности канала связн устройства с системой обработки информации.

Устройство для.преобразования частоты в код, содержащее счетчик им" пульсов преобразуемой частоты, вход установки в ноль которого соединен. с шиной опроса, счетчик импульсов эталонной частоты, вход установки в ноль которого соединен с шиной преобразуемой частоты, блок одновременного „вывода информации, при этом счетные входы счетчиков импульсов преобразуемой и эталонной частот соединены соответственно с шинами преобразуемой и эталонной частот, а выходы младших разрядов обоих счет- ° р чиков импульсов подключены соответственно к первой и второй группам входов блока одновременного вывода информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения объема цифровых данн -х, соответствующих результату одного цикла преобразования, в него введены и -(м-1) элементов ИЛИ и формирователь признака принадлежности кода, первый вход которого соединен с выходом ill-го

20 разряда счетчика импульсов преобра" зуемой частоты, второй вход - с выходом м-го разряда счетчика импульсов эталонной частоты, а выход - с дойолнительным входом, блока одновременного вывода информации, выходы всех одноименных старших разрядов счетчиков импульсов преобразуемой и эталонной частот, начиная с и-го, подключены к третьей группе входов

Зр блока одновременного вывода информа" ции через соответствующие двухвходовйе элементы ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР . М 506125 кл. H 03 К 13/20, 1976.

2. Патент США Ю 3829785, кл. 324/780, 1974 (прототип).

911723

ФюЯ

Составитель Л.Плетнева

Редактор K).Kîâà÷ Техред М.Рейвес Корректор М. Коста

Заказ 1148/50 Тирам 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. У@город, ул. Проектная, 4