Устройство для преобразования частоты следования импульсов в код

.СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) 8)( эай о зк з ПО ДЕ ОБРЕТЕН САН ИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ в входами х элеменэлемент оду вен ЕННЫЙ НОМИ.ГЕТ ССЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Авторское свидетельство СССР ,.Р 373872, кл. Н 03 К 13/20,. 1968.2. Авторское свидетельство СССР М 752794, кл. Н 03 К 13/20, 1978; (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗО,ВАНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ В КОД, содержащее Формирователь временного интервала, первый вход которого соединен с входной шиной, а пер вый выход -,. с первым входом ключа, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, вентильный блок, выход которого подключен к первому .входу накапливающего сумматора, второй вход которого .соединен с перым выходом Формирователя тактовых импульсов, второй выход которого подключен к третьему входу накапливающего сумматора и первому входу регистра сдвига, второй вход которо" го подключенк выходу накапливающего сумматора и первому входу вентиль- ного блока, четвертый вход накапли" вающего сумматора соединен с шиной ввода кода, шина эталонной частоты подключена к первому входу формирова теля тактовых импульсов и второмувходу ключа, о т л и ч а ю щ е, е с я тем, что, с целью уменьшения времени .преобразования при сохранении точности преобразования, в него введены блок синхронизации(и -1) формирователей временного интервала,(л) ключей,(и -1)счетчиков импульсов,и элементов совпадения и два элемен. та ИЛИ, причем входная шина,соединена с входом блока синхронизации и с первьми входами (И -1) -го формирователя времейного интервала, с первого по о -й выходы блока синхрониза. ции соединены с вторыми входами к формирователей временного интервала, первые выходы(й) -го формирователя временного интервала соединены с первыми входами соответствующих З (И-х ключей, выходы которых подклю чены к входам соответствующих счетчиков импульсов, выходы с первого по и" -й счетчиков импульсов соединены :с первьяи входами соответствующих элементов совпадения, вторые входы Я которых подключены к вторым выходам соответствующих и. Формирователей временного интервала, первые выходы которых через первый элемент ИЛИ.под.ключены к второму входу формирователя тактовых импульсов, первый вход которого соединен с вторыми п- "х ключей, выходы все тов совпадения через второй ЛИ подключены к второму,вхтильного блока.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназ. начено для преобразования часто-. ты следования импульсов в код с временем преобразования, равным нескольким периодам преобразуемой час тоты.Известны преобразователи частоты в код, содержащие счетчик импуль.сов, ключ эталонной частоты, дешифратор опорных точек, сдвигающий ре гистр, клапан измеряемой частоты, блок Формирования временного интервала(Я .Недостаток известного устройства - низкая точность. измерения. 15Наиболее близким по-технической сущности к предлагаемому является уст ройство для преобразования частоты следования импульсов в код, содержа" щий формирователь временного интервала, первый вход которого соединен с входной шиной, а первый выход - с первым входом ключа, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, вентильный блок., выход которого подключен к первому входу накапливающего сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя тактовых импульсов, второй вход которого подключен к третьему входу накапливающего сумматора и первому 30 входу регистра сдвига, второй вход которого подключен к выходу накапливающего сумматора и первому входу вен тильного блока, четвертый вход накапливающего сумматора соединен с 35 шиной ввода кода, шина эталонной час. тоти подключена к первому входу формирователя тактовых импульсов и второму входу ключа 2 .Недостатком этого устройства яв ляется то, что для получения высокой точности необходимо большое время преобразования частоты импульсов в код.цель изобретения - уменьшение 45 времени преобразования при сохранении точности преобразования.Указанная цель достигается тем, что в устройство для преобразования частоты следования импульсов в код, содержащее формирователь временного интервала, первый вход которого соединен с входной шиной, а первый вы-, ход - с первым входом ключа, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, вентильный блок, выход которого подключен к первому входу накапливающего .сумматора, второй вход которого соединен с первымвыходом формирователя тактовых импуль сов, второй выход которого подключен 60 к третьему входу накапливающего сум" матора и первому входу регистра сдви га, второй вход которого подключей к выходу накапливающего сумматора и первому входу вентильного блока, чеъ 65 вертый вход накапливающего сумматора соединен с шиной ввода кода,шина эталонной частоты подключенай первому входу Формирователя тактовых импульсов и второму входу ключа,введены блок синхронизации,( Н -1)Формирователей временного интервала,(н -1) ключей, (и -1) счетчиков импульсов, И элементов совпадения и дваэлемента ИЛИ, причем входная шинасоединена с входом блока синхронизации и с первыми входами (И -1) -го Формирователя временного интервала,с первого по,п-й выходы блока синхронизации соединены с вторыми входами и формирователей временного интервала, первые выходы ( и -1) -го фор- ,мирователя временного интервала соединены с первыми входами соответствую.щчх (и)-х ключей, выходы которыхподключены к входам соответствующихсчетчиков импульсов, выходы спервого по и-й счетчиков импульсовсоединены с первыми входами соответствующих элементов совпадения, вто-.рые входы которых подключены к вторым выходам соответствующих п формирователей времейного интервала, первые выходы которых через первый элемент ИЛИ подключены к второму входуформирователя тактовых импульсов,первый вход которого соединен свторыми входами и -1) -х ключей, вы"ходы всех элементов совпадения через .второй элемент ИЛИ подключены квторому входу вентйльного блока,На фиг.1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства; на фнг.2 временная диаграмМа его работы.Устройство для преобразованиячастоты следования импульсов в кодсодержит блок 1 синхронизации, й2-1 - 2- Н) формирователей временного интервала 11 ключей (3-1 - 3-н),йсчетчиков 1,4-1 - 4-Н)импульсов,Иэлементов (5-1 -, 5-Н)совпадения,элементы ИЛИ 6 и 7, формирователь 8тактовых импульсов, вентильный блок9, накапливающий сумматор 10, регистр 11 сдвига.Устройство работает, следующим об-.разом.Блок 1 синхронизации, состсФнцийиэ счетчика идешифраторов не показаны) Формирует й импульсов запуска и Формирователей временного интервала 2-1 - 2- П, задержанных относительно друг друга на время с иимеющих период следования Т. Формирователи временных интервалов вырабатывают н равных временных.интервалов длительностью 1 Н каждый, которыетакже задержаны относительно другдруга на время равное 7 фиг.2 в,г;фдлительности временных интерваловравныпериодам измеряемой частоты(фиг.2. а),1026116В течение каждого из временных ун- ,10 и" регистра 11 на один разрядтервалов открыты соответствующие клю) ,в сторону старших разрядов.чи 3-1 - 3- п . Импульсы эталонной ; На этом заканчивается первый циклчастоты 1 1 фиг.2 б) с выходов клю- преобразования кода М,в код 1, вчей 3-1 - 3- й поступают на.входы результате которого в регистре 11 зесчетчиков 4-1 - 4- й соответственно, 5 пишется значение первого старшегоВо время работы счетчиков 4-1 - 4-В разряда кода 1,формирователь 8 тактовых импульсов "После первого цикла в накапливаюблокируется сигналами,ЪО , поступаю щем сумматоре 10 находится число Мщими через первый элемент ИЛИ 6 наВзависимости от знака этого числавторой входформирователя 8. 10 на управляющий вход вентильного блоК моменту окончания каждого из ка 9 поступает либо потенциал логивременных Интервалов 1 ц в каждо иэ ческой единицы, либо потенциал лосоответствующих счетчиков 4-1 - гического нуля, В первом случае-4-й оказываются записанными коды .нтльный блок 9 инвертирует кодМ 1М., = о -ф ф., пропорциональные 15 во втором случае в накапливающий сумРматор 10 передается прямой код чис,периоду измеряемой частож. ла ЙцПреобразование кодов периода После этого формирователь 8 выра,:"т "т Н., в код частоты 1 батывает вторые два такта Ти Т впроизводится следующим образом 2 О результате чего фОрмируется второйПосле окончания каждого из разрядкода 1 и т.д. Число цикловвременных интервалов поочередно на . преобразования кода в код 1 выбиравРемя 1 р сигналами 1 ц открываатся ется в зависимости от требуемой точ элементы 5-1 - 5-п совпадения сни ности преобразования. чаще всего чисмается блокировка с формирователя 8 2 ло циклов равно числу разрядов счеткоторый вырабатывает факты Т и Тчиков 4-1 - 4-.фиг.2 е, ж 1,После окончания всех Ф цикловпреобразования в регистре 11 оказыКоды ИЪ Й 1 йщпоочередно через . вается записан код 1, . Увеличиваяэлемент ИЛИ 7 и вентильныР блок 9 число щ можно практически свести30поступают на накапливающий сумм к нулю погрешность преобразованиятор 10, в который после окончания к . кода Й в код 1 при этом лишьдого из интервалов измерения заносит несколько увеличивается число разрясЯ код числа М:П. Поскольку дов накапливающего сУмматоРа 10 ичисло Й 0, знаковый разряд накапли Регистра 11. Преобразование осуществ.вающего сумматора 10 находится 3 ляется за время напрв единичном состоянии и на управля . Прй поступлении на вентильныйщий вход вентильного блока 9 посту блок 9 второго кодай происходятпает потенциал логической единицы. такие же преобразования, как и дляПри приходе первого кода я. 1 . кода Ит 1, при этом эа время 1 Форпод действием этого потенциалавен мируется код 1 и т.д.тильнцй блок 9 инвертирует код ц Таким образом, на регистре 11с выхода элемента 5-1 совпадения и формируется код 1 , обновление ко"лпередает этот инверсный кодна торого производится через время1лвход накапливающего сумматора 10. (времядолжно быть больше вредалее Формирователь 8 вырабаты, 45 мени .фр)вает первый такт Т, в результате Это позволяет при величине интерчего в накапливающем сумматоре 10 вала измерения ц , определяющей вепРоисходит сложение кода Мо с ин-личииу.погрешности квантования вреверсным кодом Йт . После оконЧания .мЕнного интервала импульсами часперво о такта Т, в накапливающем О тоты 11 ю выдавать код 1 черезсумматоре 10 оказывается записанниа время, что эквивалентно уменьшечисло Й- йо - Й., , которое может . нию времени преобразования в п раэбыть положительным или отрицательныч, Таким образом, при выборке п достаПо втоточно большим можно получить времяя его второму такту Т в младший раз- преобразования достаточно малым п нр д регистра 11 записывается состоя- зэ сохранении погрешности квантованияРние знакового разряда накапливающе- врейениого интервала 1 и импульсамиго сумматора 10 и происходит сдвиг частоты 1 з определяемой длителиюссодержимого накапливающего сумматора тыэ 1 а