Система цифрового отображения времени
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ У ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Помехоустойчивость и эффективность системы передачи информации / Под ред.А,Г,Зюко. М,: Радио и связь, 1985, с, 21-22.Авторское свидетельство СССР ; % 758058, кл,б 05 С 13/02, 1978,(54) СИСТЕМА ЦИФРОВОГО ОТОБРАЖЕНИЯ ВРЕМЕНИ(57) Изобретение относится к автономным системам единого времени и может быть использовано для передачи и индикации сигналов точного времени на рассредоточенных объектах, рабочих местах, в жилых помещениях, например на удаленных мобильных объектах транспорта, электросвязи и т.п, В частности, оно может найти широкое применение в системах синхронизации нескольких вторичных часов, расположенных на подвижных объектах, по каналу связи от одних первичных электронных часов, расположенных на стационарном объекте, при этом момент подключения вторичных часов к каналу связи может быть произвольным и может меняться объем передаваемого от первичных часов информационного массива. Цель изобретения - увеличение быстродействия системы при передаче информационных сообщений произвольной длительности. Цель достигается тем, что система цифрового отображения времени содержит часы 1. соединеннь:е линией 3 связи через преобразователь 2 кода с вторичными часами 4, выполненными в виде. селектора 5Ф входных импульсов, преобразователя 6 по следовательного кода в параллельный, коммутатора 7, формирователя 8 конца цикла, блока 9 отображения и дешифратора 10 команд. 12 ил.вторым выходом делителя частоты, параллельные информационные входы - с входами сигналов режима первичных часов, с входами разрешения записи регистра служебной информации и регистра поправки и с входами сигналов режима счетчика формата второго и третьего коммутаторов первичных часов, последовательный информационный вход - с выходом регистра времени, последовательный информационный вход которого подключен к выходу третьего коммутатора первичных часов, первый вход которого подключен к выходу регистра поправки, а второй вход - к выходу регистра служебной информации и к последовательному информационному входу регистра поправки, параллельные информационные входы которого соединены с соответствующими дополнительными выходами делителя частоты, а вход сигнала записи - с первым выходом второго коммутатора, второй выход которого подключен к входу сигнала записи регистра служебной информации, параллельные информационные входы которого соединены с входами сигналов служебной информации первичных , часов, при этом в коммутатор вторичных часов дополнительно введен мультиплексор, выход которого подключен к В-входу триггера О-типа, управляющие входы являются дополнительными входами коммутатора вторичных часов, а информационные входы соединены с М последними выходами счетчика импульсов. дополнительным выходом этого коммутатора является инверсный выход первого ЯЯ-триггера группы, при этом блок отображения вторичных часов дополнительно содержит мультиплексор, сумматор, регистр служебной информации и дешифра тор служебной информации, выходы которого подключены к дополнительным входам индикатора, а входы - к выходам регистра служебной информации, информационные входы которого соединены с информаци онными входами блока отображения и спервыми входами сумматора, а выходы - с параллельными информационными входами делителя частоты, входы разрешения параллельной записи делителя частоты, счет чика времени и регистра служебной информации подключены к соответствующим выходам мультиплексора, информационные входы которого являются управляющими входами блока отображения, а управляющие 20 входы - дополнительными входами блокаотображения, дешифратор команд содержит первый и второй элементы совпадения, сдвиговый регистр и группу триггеров О-типа, выходы которых являются входами дешиф ратора, О-входы соединены с соответствующими выходами сдвигового регистра, а тактовые входы - со стробирующим входом дешифратора и с первыми входами первого и второго элементов совпадения, 30 вторые входы которых являются соответственно информационными и тактовыми входами дешифратора, а выходы подключены соответственно к О- и С-входам сдвиговогорегистра,351652966Составитель О,Скворцов Редактор А.Огар Тех ред М.Моргентал Корректор С.Шевку Заказ 1772 Тираж 272 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10Изобретение Относится к автономным системам единого времени и мажет быть использовано для передачи и индикации сигналов точного времени на рассредоточенных объектах, рабочих местах, в жилых помещениях, например на удаленных мобильных объектах транспорта, электросвязи и т,пв частности она может найти применение в системах синхронизации нескольких вторичных электронных часов, расположенных на подвижных объектах, по каналу связи от одних первичных электронных часов, расположенных нэ стационарном объекте, при этом момент подключения вторичных часов к каналу связи может быть произвольным и может меняться обьем передаваемого от первичных часов информационного массива.Цель изобретения - увеличение быстродействия системы при передаче информационных сообщений произвольной длительности,На фиг. 1 показана функциональная схема системы цифрового отображения времени; на фиг, 2 - временные диаграммы ее работы; на фиг. 3 - схема первичных часов; на фиг. 4 - схема счетчика формата; на фиг. 5 - схема преобразователя кодов; на фиг. 6 - схема селектора входных импульсов; на фиг. 7 - схема коммутатора; на фиг, 8 - временные диаграммы его работы; на фиг, 9- схема формирователя конца цикла; на фиг, 10 - диаграммы ега рабаты; на фиг, ",1 - схема дешифратора команд; на фиг. 12 - схема блока отображения.Система содержит первичные часы 1, преобразователь 2 кода, линию 3 связи и вторичные часы 4, состоящие из селектора 5 входных импульсов, преобразователя 6 последовательного кода в параллельный, коммутатора 7, формирователя 8 конца цикла, блока 9 отображения и дешифраторэ 10 команд.В системе выходы первичных часов 1 соединены с входами преобразователя 2 кода, выходы которого соединены через линию 3 связи с входами вторичных часов 4. Входи вторичных часов 4 являются входами селектора 5 входных импульсов, информационый выхсд которого подключен к информационным входам преобразователя 6 последовательного кода в параллельный и дешифратора 10 команд, а тактовый выход селектора 5 соединен с тактовым входом преобразователя 6 кода, первым входом коммутатора 7, входом формирователя 8 конца цикла и тактовым входом дешифратора 10 команд. Выход преобразователя 6 паследовательнога кода в параллельный соединен с соответствующими инфармаци 50 выходе этого элемента формируются такто 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 онными входами блока 9 отображения, управляющие входы которого подключены ксоответствующим выходам коммутатора 7,второй вход которого соединен с выходомформирователя 8 конца икла, а дополнительный выход - са стробирующим входомдешифратара 10 команд, выходы которогоподключены к дополнительным входам коммутатора 7 и блока 9 отображения.Первичные часы в предлагаемой системе являются, как и в известной, хранителемшкалы текущего времени, кроме того, в нихнаряду с кодами времени формируются коды служебной информации, коды поправкик шкале времени, командные коды,Первичные часы,(фиг. 3) могут содержать задающий спорный генератор (ОГ) 11,с которым последовательно соединены делитель частоты (ДЧ) 12 и счетчик времени(СВ) 13, а также счетчик формата (СЧ) 14,регистр времени (РВ) 15, первый коммутатор (К 1) 16. регистр служебной информации(РСИ) 17, регистр поправки (РП) 18, второйи третий коммутаторы (К 2), (КЗ) 19 и 20, регистр команды (РК) 2.1.СЧ 14 (фиг. 4) может быть из ВЯ-триггера 22, счетчика 23 импульсов и логическогомультиплексора 24.Преобразователь 2 када (фиг, 5) можетбыть выполнен в виде инвертора 25, двухэлементов 26 и 27 совпадения и четырехэлектронных ключей 28-31.Селектор 5 (фиг. 6) может состоять изрезисторов 32 и 33, согласующих линию 3связи (номинал этих резисторов должен со- .ответствовать волновому сопротивлениюлинии связи), диодов 34 и 35, которые издвуполярных импульсных кодов выделяюттолько импульсы положительной полярности, и, таким образом, на выходах этихдиодов формируется прямой и обратный последовательные импульсные информационные коды. Прямой код с выхода диода 34поступает нэ выход данных (информационный выход) селектора 5 импульсов (фиг, 2.4),Кроме того, в селекторе 5 содержится элемент ИЛИ 36, на первый и второй входыкоторого поступают соответственно прямойи обратный коды с выходов диодов, а на в. е пачки импульсов (фиг. 2,3), поступающие на тактовый выход селектора 5,Коммутатор 7 содержит блок начального сброса(БНС) 37, формирователь импульсов (ЧИ) 38, триггер 39 О-типа, счетчик 40 импульсов, группу 41 РБ-триггеров илогический мультиплексор 42.Чармираватель 8 (фиг, 9) может быть выполнен в виде импульсного генератора43, сдвигавого регистра 44 и элемента ИЛИНЕ 45.Дешифратор 10 команд (фиг. 11) может состоять из двух элементов 46 и 47 совг адения, сдвигового регистра 48 и группы триггеров 49 О-типа.Блок 9 (фиг, 12) состоит из последовательно соединенных ОГ 50, ДЧ 51, СВ 52, дешифратора кодов времени (ДКВ) 53 и индикатора 54. Кроме того, блок 9 содержит логический мультиплексор 55, суммаар 56 и РСИ 58,Система работает следующим образом.Длительность формируемого в первичных часах информационного ксда и его содержание определяются значением команды "Режим", которая может поступать на первичные часы в параллельном двоичном (или двоична-десятичном) коде или с пульта оператора первицных -асов, ипи ат ЭВМ, управляющей работой радиоэлектронного комплекса, включающего в себя данную систему отображения времени (или только первичные часы этой системы). На при любом значении команды "Режим" формируемый в первичных часах код всегда содержит информаци.о о зна.ении этой команды и о з.ачении текущего времени. так как информация с значе ии кода команды является опоеделяющей дпя всей дальнейшей работы вторичных цассв системы, подключенных к линии 3 связи и принимающих информацию ст перви-.ных часов, а значение текущего времени является основной информацией, которую, исходя из назначения предлагаемой системы, должны получить вторичные часы от первичных в системе. Формирование кода команды троисходит путем параллельной записи сигналов команды "Режим" в РК 21, Формирование кодов времени происходит путем параллельной записи в РВ 15 кода набсанного из последовательностей импульсов различной частоты следования, получаемых путем последовательного деле ни. в ДЧ 15 и СВ 21 частоты импульсов ОГ 11. Перезапись информации в РВ 15 и РК 21 происходит по импульсному сигналу "Запись", котарый может подаваться с пульта оператором первичных часов, Ори этом СФ 14 устанавливается по выходу в состояние, разрешающее прохождение через К 1 1 б тактовой последовательности импульсов с ДЧ 12 и униполярнога кода с выхода РК 21. Формирование последовательного кода на выходе РК 21 начинается под действием той же тактовой последовательности в режиме последовательного сдвига информации сразу после окончания сигнала "Запись". Длительность формируемого кода, на которую рассчитана СФ 4 при каждол сеансе передачи информации, определяется значением команды "Режим", 3 нацен ие этой кслэнды также определяется конфигурацией всего 5 тракта передачи информации первичных цасов. Так, в представленном на фиг. 3 примере формируемый в первичных часах код может, кроме информации о текущем времени и команде, содержать информацию о 10 поправке и служебную информацию Приэтом поправка может идти и вместе со служебной ицформацией и без нее, то же относится и к служебной информации, т,е., не конкоетпзируя, цто мы понимаем под слу" 15 жебной информацией (разовые команды,код времени в различных системах отсцета и т.п,), можно говорить с четырех возможн.,х конфигурациях формируемого информационного массива:20 1, Команда + время.2, Команда + время + поправка.3. Команда + время + служебная информация.4. Команда+ время + поправка+ спужеб ная информация.Очевидно, что количество возможныхконфигураций формируемого массива (Кл) определяет количество разрядов кода команды "Режим", которое долж о быть от дельно в общем коде (Щ. При двоичномкодировании количества разрядов кода команды в общем информационном массиве определяется из соотношени-:; Мк = 092Км, В рассмотренном примере реализации Кк = 2, 35 Фсрмирование кода служебной информации происходит путем параллельной записи в РСИ 17 кода СИ, поступающего либо с пульта оператора первичных часов, либо с других источников требуемой информации.40 входящих в комплекс аппаратуры, включающий рассматриваемую систему, формирование кода поправки к шкале времени происходит путем параллельной записи в РП 18 кода, выбранного из поспедователь настей импульсов различной частоты следования, получаемых от ДЧ 12, В случае, когда спад сигнала параллельной установки точно совпадаетс меткой эталонной шкапы времени государства, этот код представляет со бои значение расхождения шкалы временипервичных часов системы и эталонной шкалы времени. Он может быть использован дпя точной синхронизации шкалы времени вторичных часов с эталонной шкалой време ни. В качестве сигнала параллельной установки РСИ 17 и РП 18 также используется сигнал "Запись", только прошедший через К 2 19. Прохождение этого сигнала через данный коммутатор определяется значением команды "Режим", как и порядок под"ключения к входу РВ 15 через КЗ 20 РП 18 и РСИ 17, СФ 14 формирует сигнал, открывающий К 1 16,только на время прохождения формируемого кода.СФ 16 представляет собой счетчик с переменным коэффициентом пересчета, значение которого определяется сигналом "Команда", поступающим на управляющие входы (Ч-входы) логического мультиплексора 24, Максимальный коэффициент пересчета равен отношению максимально возможной длительности формируемого в первичных часах кода к периоду следования тактовых импульсов, идущих в ДЧ 12. Сигнал "Запись" разрешает счет к счетчике 23, устанавливая триггер 22 в "1" по выходу.Выходные сигналы счетчика, характерные для различных коэффициентов деления (пересчета) от минимально требуемого до максимального, поступают на информационные входы мультиплексора 24, на выход которого проходит один из этих сигналов, определяемый значением кода команды. Этот сигнал устанавливает триггер 22 в "0" по выходу и одновременно обнуляет содержимое счетчика 23,В качестве конкретного ОГ 11 можно использовать любой известный импульсный генератор, имеющий достаточно высокую выходную частоту (1-20 МГц), ДЧ 12, СВ 13 и счетчик 23 могут быть реализованы на двоична-десятичных счетчиках в микросхемном исполнении. РВ 15, РСИ 17, РП 18. РК 12 могут быть реализованы на сдвиговых регистрах с параллельной записью в микросхемном исполнении. К 1 16 представляет собой две схемы совпадения И, на первые входы которых поступают тактовые импульсы и код времени, а на вторые вхоДы - управляющий строб с выхода СФ 14. В качестве КЗ 20 и мультиплексора 24 могут быть использованы микросхемы логических мультиплексоров, В качестве коммутатора К 2 19 может быть использован двунаправленный мультиплексор.С выходов К 1 16, являющихся выходами первичных часов 1, на входы. преобразователя 2 кода поступают две униполярные импульсные последовательности (тактовая и информационная), представляющие собой или пачки импульсов определенной длительности (тактовая) с паузой между пачками не менее заранее заданной величины (т), или последовательные двоична-десятичные коды, в соответствующие разряды которых записана информация о текущих значениях времени, команде, поправке к шкале времени и служебная информация (две последние составляющие в случае не 5 10 15 большой длины. Информационный код дан 20 30 35 40 45 50 55 обходимости) и т,п, в зависимости от требований, предьявляемых к системе. Для каждой из составляющих в коде отведено определенное количество разрядов. Паузы между кодами равны паузам междутактовыми пачками импульсов,Преобразователь 2 кода преобразует входные униполярные тактовые и информационные коды в выходные двуполярные коды времени (прямой и обратный), Необходимость такого преобразования определяется требованиями повышенной помехозащищенности и помехоустойчивости кодов при передаче их по линии 3 связи ных (фиг. 2.1) поступает на вход.инвертора 25 и на второй вход элемента 27 совпадения, на первый вход которого поступает тактовая пачка импульсов (фиг. 2,1), которая проходит также и на второй вход первого элемента 26 совпадения, на первый вход которого с выхода инвертора 25 поступает инверсный входной код данных. На выходе элементов 26 и 27 совпадения, таким образом, соответственно формируются обратный и прямой импульсные последовательные двоично-десятичные коды, поступающие на управляющие входы электронных ключей (прямой - на ключи 29 и 30, обратный - на ключи 28 и 31), Наличие на управляющем входе ключа потенциала "1" открывает этот ключ для прохождения на его выход напряжения с его информационного входа, На информационные входы ключей 28 и 31 подано постоянное положительное напряжение + Е, и на информационНые входы ключей 29 и 30 - постоянное отрицательное напряжение - Е. В запертом состоянии на выходах ключей присутствует напряжение, близкое по величине к "0". Выходы ключей 28-31 соединены попарно, поэтому ключи работают по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ, т,е. под действием управляющих импульсов прямогс или обратного кода на выходах этих ключей коммутируется положительное или отрицательное напряжение (длительность этой коммутации определяется длительностью управляющих импульсов, и, таким образом. на выходах ключей - выходах преобразователя 2 кода - формируются прямой и обратный двуполярные последовательный код (см, фиг. 2.2). Все элементы и реобразователя 2 кода могут быть реализованы на микросхемах. Линия 3 связи, по которой от преобразователя кода двуполярные коды передаются к вторичным часам 4, может представлять два перевитых между собой. провода в экране или два коаксиальных радиочастотных кабеля,55 Информационные коды из линии 3 свя зи во вторичных часах 4 поступают на входы селектора 5 входных импульсов, который преобразует двуполярные кодь; абрано в униполярные, пригодные дгя обработки в цифровых устройствах вторичных часов,Кодовая и тактовая последовательности с выходов селектора 5 поступают на соответствующие входы поеобразавателя 6 последовательного кода в параллельныл, представляющего собой аегистр с последовательной записью информации и с параллельными выходами, число которых равно количеству разрядов, атведенньх на каждую информационную составляющую ч принимаемом коде (в двоична-десяти,нам коде - . двоичная тетрада, отведенная под каждую десятичную цифру, заисанную в коде, т,е. преобразователь 6 имеет 4 выхода (разряда), Преобразователь 6 мажет быть реализован на микросхемах 33 ИР 13. 564 ИРб или аналогичных. Параллельный информационный кодс выходов преобразователя б поступает на соответствующие информационные входы блока 9 отображения.Управление записью информации в блок 9 отображения и в дешифратор 10 команд осуществляет коммутатор 7, основные выходы которого подквю ны к упрввггяющим входам блока 9 огображания, а дополнительный выход - к стробиоующему входу дешифратора 1 О команд. Коммутатор 7 формирует на своих выходах сигналы, совпадающие во времени с группами разрядов принятого кода, соответствующими той или иной составляющей значения кода (фиг. 2.5, 2,7 здесь в каждую Группу входят гатри разряда кода), при этом именно зта составляющая кода оказывается в данный момент записанной в преобразователе б (для сигналов с основных выходов коммутатора 7, фиг, 2.5) или происходит запись кода команды в дешифратор 10 команд (для сигнала с дополнительного выхода коммутатора 7, фиг. 2.7). По сигналам с коммутатора 7 г.ставляющие информационного кода в параллельной форме переписываются в блок 9 отооражения, а сигнал с дополнительного выхода коммутатора 7 строби руется (раз решает) запись в дешифратор 10 крманд последовательного кода команды каждого принятого информационного массива, При этом принятый в дешифратор 10 код команды управляет в коммутаторе 7 выбором формата принимаемого кода, т.е, определяет, на каких основных выходах коммутатора 7 должны появиться сигналы, разрешающие запись информации в блок 9 отображения.Коммутатор 7 работает следующим образом. Импульсы актовой пачки поступают 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 на счетный вход счетчик-: -:41 фиг, 8,1 а котором совмес гно с -, риггеоа,. 29 и мультиплексорам 42 орга:изова с;:;:тч,к с переменным коэффициентом пересетз Уаксимаг,ьный коэффициент пересчета этого счетчика (и счетчика 40) равен количеству так говых импульсов в пачке при приеме самого длительного из возможных информационных кодов, Первый выход счетчика 40 подключен к Е-входу Г" ервага триГГера Группы 41, второй выход счетцика - к 51-выходу Гервого триггера из группы 11 и к Р.входу второго триггера этой группы и т,д, до посддднего вь;ь-га счетчика "0 (выха 1 а пеоеполнения Го разрядной сетки), котсрый подключе к 1" входу Г 10 следнега триГгера Группы 41, Ка.-ичество триггеров в группе 4", должно быть на единицу меньше, чем количество выходов у сцетчика 40. Коэффициент пересчета счетчика между соседними его. выходами равен количеству разрядов в поинимаемом коде, приходящемуся на одну составлгпощую значения этого кода (между первым и втсрым выходами этого коэффициента определяется количество разрядов, отведенньх для команды в коде, т.е, разрядностью дешифратора, а между всеми остальными выходами, начиная с второГО, определяется разрядностью преобразователя б ходов). Б рассмотренном на фиг, 8 примере максимальный коэффициет пересчета сцет иа 40 равен 15, а между соседними ега выходами везде од,лаков и оэвен 3, вс;о а данном примере сцетчик 40 имеет шесть вьходов, характеризующих его содержимое, равное 1, 4 7, 10, 13 и 15, причем последний выход (Сс, ) является выходомЬ,переноса старшего разряда (переполнения разрядной сетки). Если начало работы вторичных часов пришлось на момент, когда Отсутствует принимаемый от первичных часов код, то на всех инверсных выходах группы 41 триггеров устанавливается "0" (см, фиг, 8,2-8,6), а содержимое счетчика 40 обнуляется. Эта установка триггеров группы 41 и счетчика 40 производится импульсом начага паузы между принимаемыми кодами, который формируется ФИ 38, и переднего фронта сигнала паузы, приходящего от формирователя 8 конца цикла (фиг. 8.7).Этим же сигналом паузы триггер 39 устанавливается по 5-входу в "1" на выходе, разрешая счет в сцетчике 40, Если начало работы коммутатора 7 пришлось на момент, когда начался прием кода (т,е. когда отсутствует сигнал паузы) то в БНС 37 при включении электропитания формируется короткий импульс, устанавливающий триггер 39 по С- входу в состояние "0" на выходе, и счет в счетчике 40 запрещается до начала следую 1652966 12щего сигнала паузы между принимаемыми кодами, что исключает возможность неправильной записи информации в блок 9 отображения и в дешифратор 10 команд при приеме неполного кода,С началом первого разряда принимаемого кода на С-вход счетчика 40 поступает первый тактовый импульс из пачки, и на первом выходе счетчика появляется сигнал, по которому на выходе первого триггера группы 41 устанавливается "1" (фиг. 8,2) - начинается сигнал, разрешающий запись в дешифратор 10 команд кода команды, всегда идущего первым в принимаемых информационных массивах (этот выход является дополнительным выходом коммутатора 7). Когда количество разрядов, отведенных в коде для команды, закончится, то появляется сигнал на втором выходе счетчика 40, Этот сигнал устанавливает первый триггер группы 41 обратно а "О", а второй триггер группы 41 - в "1" по инверсному выходу (фиг, 8.2, 8,3). разрешая запись в блок 9 первой информационной группы разрядов принимаемого кода, записанной в это время в параллельной форме в преобразователе 6, Далее аналогично продолжается работа коммутатора 7 до последней группы разрядов а принимаемом коде, Длительность этих кодов может быть различной, и в зависимости от нее определяется и длительность одиночного цикла работы коммутатора 7 при каждом сеансе приема информации, Режим работы коммутатора 7 задается сигналами, поступающими в параллельном коде от дешифратора команд 10 на управляющие входы (Ч-входы) мультиплексоров 42, На информационные входы мультиплексоров 42 (О-входы) поступают сигналы с выходов счетчика 40, характеризующие коэффициент пересчета этого счетчика а диапазоне приема от минимального длительного информационного кода (Со -выход) до максимального длительного информационного кода (Со -выход) от первичных часов, В зависимости от кода на Ч-входах мультиплексора 42 нэ его выход проходит сигнал с того или иного его О-входа, В случае, если идет прием максимального рлительного кода, то сигнал переноса с С 0 -выхода счетчика 40 устанавливает последний триггер группы 41 в "0" по инверсному вь 1 ходу и, пройдя через мультиплексор 42, устанавливает триггер 39 (поступив нэ его Я-вход) в "0" по прямому выходу (фиг. 8,6, 8.8), запрещая счет в счетчике 40. В случае, когда принимается код не максимальной длительности, установка триггера 39 происходит так же, только сигналом с другого выхода счетчика 40, характеризующим меньший коэффициент пересчета этого счетчика, а триггер группы 41, который сформировал последний сигнал разрешения записи для кода данной длительности, сбоасывается в "0" по инверсному выходу началом сигнала паузы между кодами (фиг, 8.5), Таким образом завершается полный цикл работы коммутатора 7 при сеансе приема вторичными часами 4 инфор 10 мации от первичных часов, Начало нового цикла приема информации возможно только после появления сигнала паузы между принимаемыми кодами (сигнала конца цикла),В качестве БНС 37 целесообразно использовать КС-цепь, конденсатор в которой заряжается через резистор при включении электропитания, Длительность формируемого импульса начального сброса определяется постоянной заряда этой цепи т= ЯС, В 15 20 качестве ФИ 38 может быть использован любой известный формирователь коротких импульсов, Триггер 39, счетчик 40, группа 41 триггеров и логический мультиплексор 42 могут быть реализованы нэ микросхемах. Формирователь 8 конца циклов предназначен для выделения пауз между передаваемыми из линии 3 связи кодами времени, т.е. для формирования сигнала конца цикла передачи информации. Длительность пауз между информационными 30 сообщениями от первичных часов должна быть не меньше заданного значения тг, Это значение должно быть больше периода следования импульсов а тактовой пачке Ти (желательно, чтобы гпЗТИ). Наличие необходимой минимальной паузы между информационными посылками оЬусловлено требованиями помехоустойчивости к импульсным помехам. Если такая помеха возникает в линии связи во время этой минимальной паузы, то приемная часть вторичных часов ее не воспринимает. Таким 40 мыми кодами минимальная пауза гп, и только после этого сформировать сигнал конца цикла передачи (или начала нового цикла), По этому сигналу происходит установка а исходное состояние коммутатора 7 и, следовательно, вторичных часов 4, Контроль паузы осуществляется по паузе между тактовыми пачками импульсов, выделенными из принятого кода в селектор 5 входных импульсов.Формирователь 8 работает следующим образом, Импульсы тактовой пачки от селектора 5 входных импульсов поступают на О-вход регистра 44, на тактовый вход кото 50 55 образом, формирователь 8 конца цикла дол 45. жен измерить, имеется ли между принимае 16529665 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рого проходят импульсы с выхода генератора 43 (фиг. 10.1 и 10.2). Разрядность регистра 44 определяется исходя из требования минимально допустимой длительности паузы между принимаемыми кодами. Предположим, что длительность паузы не может быть меньше тп = МпТи, где Кл - целое число; Тл - период следования импульсов в тактовой пачке, поступающей от селектора 5 входных импульсов, Тогда для устойчивого срабатывания (эаписи тактов кода в регистр) регистра 44 импульсы от гечератора 43 должны идти с периодом следования Ти/О (иначе возможен пропуск одного или нескольких тактов), где О - скважность импульсов в тактовой пачке кода (в случае, рассмотренном на фиг, 10, 0 = 2). Тогда очевидно, что регистр 8 должен иметь О Мл разрядов. С приходом первого импульса пачки на О-вход регистра 44 по переднему фронту следующего импульса генератора 43 в первый разряд регистра 44 записывается "1", что приводит к появлению "О" на выходе элемента ИЛИ-НЕ 45 (фиг. 10.3), Этот перепад напряжения (в "0") сигнализирует о том, что на вход селектора 5 (на вход вторичных часов 4) начал поступать информационный код из линии 3 связи, т,е. паузы закончились. С приходом последующих тактовых импульсов пачки на О-вход регистра 44 "1" записывается в следующие разряды этого регистра,После окончания последнего импульса пачка на О-входе регистра 44 передним фронтом следующего импульса генератора 43 в первый разряд этого регистра записывается "О", но на выходе элемента И-НЕ 45 записывается "0", так как в некоторых остальных разрядах этого регистра еще записаны "1". И так будет до тех пор, пока хотя бы в одном разряде регистра 44 присутствует "1", Для обнуления всех разрядов регистра 44 необходимо чтобы при отсутствии сигналов на О-входе этого регистра ("0") на его тактовый вход пришло колицество импульсов, равное число разрядов этого регистра, т.е. 0 Гчл, а так как период следования импульсов генератора 43 равен Т,/О, то очевидно, что на выходе элемента И-НЕ 45 "0" будет еще держаться а течение времени хл = йг Ти после окончания очередного информационнсго кода. Когда время минимальной паузы между кодами пройдет, то регистр 44 обнуляется и на выходе элемента ИЛИ-НЕ 45 устанавливается "1" (фиг. 10.3), сигнал начала паузы между принимаемыми кодами).Очевидно, что если после окончания приема кода через время меньше, чем т на вторичные часы начинается поступать из линии 3 связи новый код или импульсная помеха (фиг, 10.1) (селектор 5 этот код воспринимает и тактовую пачку фоомирует, не искажая длительности паузы), то сигнал нацала паузы в формирователе 8 конца цикла не сформируется (фиг, 10.3) и данный код или помеха вторичными часами 4 не воспринимается, так как коммутатор 7 не буде приведен в исходное состояние готовности к приему информации,В качестве генератора 43 может быть использован любой известный генератор импульсов. Регистр 44 и элемент ИЛИ-НЕ 45 могут быть реализованы на микросхемах. Под дейлсгвием управляющего сигнала (строба) с коммутатора 7 принимается информационный код в части, отведенной для команды (несколько первых разрядов кода), записывается в последовательной форме в, дешифратор 10 команд, который преобразует код команды в параллельный вид и запоминает его до следующего цикла приема информации. Параллельный код команды поступает с выхода дешифратора 10 команд на дополнительные входы коммутатора 7 и блока 9 отображения и определяет режим их работы при приеме информации от первичных часов,Дешифратор команд работает следующим образом. С дополнительного выхода коммутатора 7 на стробирующий вход дешифратора 10 поступает импуг.-сный сигнал (строб), передний фронт которого совпадает с началом в принимаемом информационном массиве кода команды, т,е, совпадает с началом первого разряда информационного массива, так как любой поступающий от первичных часов код начинается с команды. Этот строб проходит на первые входы элементов 46 и 47 совпадения и открывает их для прохождения соответственно кода данных и тактовой пачки импульсов, приходящих на информационный и тактовый входы дешифратора 10 от селектора 5 входных импульсов. С выходов элементов 46 и 47 данные и тактовая последовательность поступают соответственно на О- и С-входы регистра.48, в разряды которого и происходит последовательная запись значения кода команды. Регистр 48 должен содержать количество разрядов, равное количеству разрядов, отведенному в передаваемом коде для команды (М 4). Когда разряды команды в принимаем коде пройдут, строб от коммутатора 7 на стробирующем входе дешифратора 10 заканчивается и элементы 46 и 47 оказываются закрытыми для дальнейшего йрохождения через них информации и так 16529 ббЗО последовательном пересчете делении частоты) импульсов ОГ 50 в ДЧ 51 и СВ 52. При 35этом на выходах ДЧ 51 импульсы имеют частоту 1 Гц, а СВ 52, осуществляя их пересчет, формирует соответственно на своих выходах сигналы времени более низкой частоты секундные, минутные часовые и т,д. в зависимости от того, в каких пределах требуется потребителю индикация текущего времени в течение суток, года, десятилетия и т.д,).Код времени первичных часов в параллельной Форме по частям поступает от преобразователя б последовательного кода в параллельный на входы параллельной установки (О-входы) СВ 52, На 0-входы ДЧ 51 может поступать по частям параллельный код поправки к шкале времени, при этом для учета в этом коде поправки на распространение сигнала от первичных часов до вторичных и по приемным схемам, вторичных часов, задержка сигнала в этих схемах и в линии связи измеряется заранее для каждых вторичных часов, подключенных к линии связи, и учитывается при сеансах приема информации от первичных часов втех случаях, когда в принятой информации товых импульсов. Одновременно задним фронтом строба происходит перезапись кода команды с выходов регистра 48 в триггеры 49 группы, так как О-входы этих триггеров соединены с параллельными выходами регистра количество триггеров 49 а группе равно количеству выходов регистра 48 и равно И) а С-входы всех триггеров соединены со стробирующим входом дешифратора 10 срабатывают эти триггеры по перепаду напряжения из "1" в "О" на С-входе), Значение кода команды запоминается таким образом, на выходах триггеров до следующего цикла приема информации.После введения командной чааи принимаемого кода в дешифратор 10 информационные части кода в параллельной форме вводятся с преобразователя б последовательного кода в параллельный под действием управляющих сигналов с коммутатора 7 в блок 9 отображения. При этом режим ввода информации (направление потоков вводимых информационных сообщений) определяется кодом команды, приходящим с дешифратора 10 команд. Блок 9 отображения представляет собой электронные часы с параллельной установкой значений времени, поправки к шкале времени, В нем обеспечивается параллельный ввод дополнительной служебной информации, а такжеиндикация на цифровом табло отсчетов текущего времени и служебной информации,Работа блока отображения основана на 5 10 15 20 25 содержится код поправки. Эта измеренная задержка в виде сигнала "Поправка 2", который может вводиться во вторичные часы с пульта оператора объекта установки вторичных часов или из управляемой ЭВМ бортовой) обьекта, прибавляется к ксду поправки, получаемому от преобразователя б от первичных часов). Для этой цели между информационными входами блока 9 и О-входами ДЧ 51 в данной реализации предусмотрен сумматор 56, в котором складываются сложение двоичное) коды поправки от преобразоваетля б и код поправки на распространение сигнала по всему тракту передачи информации от первичных до вторичных часов (" Поправка 2"), Таким образом происходит калибровка шкалы времени вторичных часов. После введения этой поправки после калибровки) секундная метка шкалы времени вторичных часов сигнал 1 Гц на выходе ДЧ 51) с точностью до инструментальной погрешности установки ДЧ 51 будет синфазна секундной метке эталонной шкалы времени, От г 1 реоЬразователя о, кроме параллельных кодов времени и поправки, может поступать также код служебной информации, Для его записи в блоке 9 предусмотрен РСИ 57, на Овходы которого и поступает код служебной информации в параллельной форме по частям, Непосредственно параллельный ввод информации в ДЧ 51, СВ 52 и РСИ 57 происходит по сигналам на их управляющих входах Ч-входах), которые поступают с выходов логического мультиплексора 55 и представляют собой выходные управляющие сигналы коммутатора 7, очередность подключения которых к соответствующим выходам мультиплексора 55 определяется кодом команды, поступающим на управляющие входы гЧ-входы) мультиплексора от дешифратора 10 команд сигналы от коммутатора 7 поступают на информационные входы (О-входы) мультиплексора 55). Таким образом, код команды управляет в блоке 9 потоками записи входной инфоомации, Параллельные коды времени с выходов СВ 52 и служебной информации с выходов РСИ 57 преобразуются в ДСИ 58 в форму, пригодную для использования в индикаторе 54 (наиболее распространенным является преобразование двоично-десятичного кода в семисегментный), На цифровом табло индикатора 54 происходит высвечивание текущих значений времени и при необходимости служебной информации,В качестве конкретного ОГ 50 может быть использован любой известный импульснй генератор, имеющий частоту 1-20 МГцв зависимости от требуемой точности установки ДЧ 51).Из рассмотренной рабаты системы следует, что введение соответствующего дополнительного блока и связей обеспечивает воэможность передачи непрерывных информационных кодов любой длительности и конфигурации в диапазоне длительностей от минимально заданной до масимально заданной), увеличивая быстродействие системы за счет увеличения скорости передачи информации при неизменной тактовой частоте в передаваемом коде), так как практически сведены к минимуму непроизвольная загрузка линии связи между первичными и вторичными часами,5 10 Система цифрового отображения времени, содержащая первичные часы, которые соединены линией связи через преобразователь кода с втаричнцми часами и состоящие из апорнага генератора, делителя частатц и счетчика времени, а также первого коммутатора, счетчика формата и регистра времени, которые соединены последовательна. параллельные информационные входы регистра времени соединены с выходами счетчика времени, тактавьй вход - с тактовым входам счетчика формата, с первым входом первого коммугатора и с вторым выходом делителя частоты, вход сигнала записи соединен с входами сигнала записи первичных часов и счетчика формата, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, тактовый и информационный выходы которого являются саответственно тактовым и информационным выходами первичных часов, при зтам вторичные часы выполнены в виде селектора входных импульсов, преобразователя последовательного кода в параллельный, коммутатора, формирователя конца цикла и блока отображения, где коммута гор содержит блок начального сброса, триггер Р-типа, формирователь импульсов, счетчик импульсов и группу ЙБ-триггеров, инверсные выходы которых являются выходами коммутатора, вход сброса первого Й 5-триггера группы соединен с первым выходом счетчика импульсов, выход переноса которого соединен с первым входом установки последнего ВЗ-триггера группц, а все остальные выходы счетчика, начиная с второго, соединены соответственно с первыми входами установки ЯЯ-триггеров группы, начиная с первого триггера, и с входом сброса следующего ВБ-триггера группы, на 45 50 55 Формула изобретения чивая с второго триггера, тактовый вход 20 25 ЗО 35 счетчика импульсон подлюнен х тактовая ., входу камл 1 угато,;я, вход брося е: кя СОЕНИНЕН С ВЫХОДОМ форЛс, рова,. 1 я ИЫПуЛЬСОВИС НТарЫМИ ВХОДЭМИ, СТЯНОВКИ ьСЕХ РЯ-триггеров Группы, э ехад Оазаешения счета - с выходам триггера О-ти;:я, Ы-вход которого соединен с входом сигналя паузы коммутатора и с Входом формирователя импульсов, тактовый Вход - с находам барака начальнога сброса, а Р-Вхап - с Общей ши - ной системы, при этом блок отабря,ения содержл -. Опорный генератор, делитель ,ястаты, счетч к времени, ксторые соединены последоня;елн 0 я тякжд деши)оятор кадое Временииндикатор, Входы котарОГО падкл 1 ачены х выходам дешифряторя ксдав Времени, входы которого.соединены с Выходами сче 1 чика временинбормэционные входы котороГО саединсны с инфармяцион ными входами блока отображения, которые. соединены с соотнетстнующими Входами преобразователя послддоня.ельного кода в параллельный, а управляющие входы блока отоа раже н ия соединен ы с сост;. етстнующими выходами первого комму;атора, тактовый вход которого подключен к тактонь:м входам селектора входных импульсов и преобразователя последовательного кода н параллельный и к Входу формиронэтеля конца цИКЛа, Выход КвтдрОГО Г;ОДКЛКСЧЕН К Нхаду СЛсНЯЛЯ ПЯУЭГЫ ГГЕРНОГО КОММУтатаРЯ. ИН- фармяцианныи Выход селе" аря Входных импульсов соединен с информационным входом преобразователя последовательнога кода н аргллельный, а входы селектора Входных импульсоВ являются Входами вторичных чясан, о т л и ч а О щ я я с тем, что, с целью увеличения бьстродейстния при передаче инфорлсацианных сообщений прозвольной длительносги, Во втор нные часц введен дешифратор команд, Вьхады которого подключены к дополнительным входам первого коммутатоая и алака отобралкдния, тактовый вход дешифратара команд соединен с тактовым выходам селектора входных импульсов, инфармационныЙ вход - с информационным выходом селектора входных импульсан, а страбирующий нхаД - с дополнительным Выходом первого коммутатора, первичные часы дополнительно содержат второй и третий коммутаторы, регистр служебной ипфсрмации, регистр поправки и регистр команды выход которого соединен с вторым входом первого коммутатора первичных часов, вход сигнала записи - с входами сигнала записи второго коммутатора первичных часов и первичных часов, тактовый нхад - с тактовыми входами регистра служебной информации и регистра поправки
СмотретьЗаявка
4646173, 01.02.1989
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-2203
БИЛИК ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ, МЕДВЕДЕВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ, ХАЗОВ ГРИГОРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G04C 13/02
Метки: времени, отображения, цифрового
Опубликовано: 30.05.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/15-1652966-sistema-cifrovogo-otobrazheniya-vremeni.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система цифрового отображения времени</a>
Предыдущий патент: Устройство для контроля перемещения подвижных объектов
Следующий патент: Стабилизатор переменного напряжения
Случайный патент: Съемно-установочное контрольное приспособление для бесперекосных опок