Устройство для преобразования частоты следования импульсов в код

(5 ц 4 Н 03 5 ЮЗЩ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ1 ЗИШЗОТЯм 4-21 СССР 973. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетельство У 462283, кл,:Н 03 К 13/20, 1Авторское свидетельство СССР 9 752794, кл, Н 03 К 13/20, 1978. . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ В КОД, содержащее блок формирования временного интервала, элемент совпадения, формирователь тактовых импульсов, последовательно соединенные счетчик импульсов, блок элементов И, накапливающий сумматор и регистр сдвига, причем вход блока формирования временного интервала подключен к шине импульсов преобразуемой частоты, а выход блока формирования временного интервала соединен с управляющим входом элемента совпадения и управляющим входом формирователя тактовых импульсов, первый. выход которого соединен с первым тактовым входом накапливающего сумматора, второй вход которого подключен к шине подачи кода Б., второй выход .формирователя тактовых импульсов соединен с вторым тактовым входом накапливающего сумматора и тактовым входом регистра сдвига, информационный вход которого соединен с выходом накапливающего сумматора и,управляющим входом блока элемен-. тов И, а вход элемента совпадения подключен к шине импульсов,.эталонной.частоты и к входу фдрмирователя тактовых импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены инвертор, дополнительный элемент совпадения и КЯ-триггер, Б-вход которого подключен к выходуф основного элемента совпадения, а К-вход подключен к выходу дополнительного элемента совпадения, управляющий вход которого соединен с выходом блока формирования временного интервала, информационный вход дополнителного элемента совпадения соединен с выходом инвертора, вход которого подключен к шине эталонной. частоты, единичный выход ВБ-тригге- Об ра подключен ксчетному входу счет-. Ьф чика импульсов, и к входу младшего фф разряда блока элементов И, а шина сигнала "Пуск" соединена с вторым входом блока формирования временного Интервала, установочным входом Ы- триггера и установочным входом счет.- чика импульсов118Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования частоты следования импульсов в цифровой код.Иа фиг. 1 представлена схема пред-лагаемого устройства, на Фиг, 2 - временная диаграмма работы устройства.Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет уменьшения ошибки квантования, 10Устройство для преобразования частоты следования импульсов в код (Фиг. 1) содержит блок 1 формирования временного интервала, элемент 2 совпадения, Формирователь 3 тактовых импульсов, счетчик 4 импульсов, блок 5 элементов И, накапливающий сумматор 6, регистр 7 сдвига, инвертор 8, дополнительный элемент 9 совпадения, КЯ-триггер 10, шину 11 сигнала "Пуск", шину 12 импульсов эталонной частоты, шину 13 импульсов преобразуемой частоты, шину 14 занесения кода И , причем выход блока 1 соединен с входом элемента 9, другой вход д которого через инвертор 8 подключен к Формирователю 3, другой вход которого соединен с выходом блока 1 и элементом 2, выход которого соединен с входом триггера 10, соединенным с элементом 9, счетчиком 4 и блоком 5, другие входы которого соединены с сумматором 6 и регистром 7; выходы формирователя 3 подключены к входам сумматора 6 и регистра 7,На Фиг.2 приняты следующие обозна- .35 ченияф сигнал ь на шине 13 импульсов преобразуемой частоты; сигнал 6 на шине 11 "Пуск"; сигнал В на шине 12 сигнала эталонной частоты й ; сигнал ъ на выходе блока 1 Формирования временного интервала; сигнал Э на единичном выходе КБ-триггера 10; сигнал е на первом выходе Формирова, теля 3 тактовых импульсов; сигнал ж на втором выходе формирователя 3 тактовых импульсов.Устройство работает следующим образом.При подаче сигнала на шине 11 0 "Пуск" (фиг. 2 Б ) происходит установка в исходное (нулевое) состояние блока 1 Формирования временного интервала, счетчика 4, КБ-триггера 10. По переднему Фронту сигнала преобра- у зуемой частоты К, поступающему по шине 13 после подачи сигнала "Пуск", блок 1 вырабатывает временной интер 2676 гвал (фиг. 2 1 ), рави. п и периодам преобразуемой частоты 1(Фиг,2 д) .Передним фронтом сигнала Соткрываются элемент 2 и элемент 9, и на управляющие 8 и К входы триггера 10 начинают поступать импульсы эталон" ной частоты Е(Фиг, 2 е ), причем на 8-входы импульсы поступают через элемент, 2, а на К-вход - через инвертор 8 и элемент 9, в результате чего при скважности импульсов эталонной частоты, равной 2, триггер 10 находится в состоянии "1" первую половину периода частоты Г и в состоянии "0" - во вторую половину полупериода частоты Г(фиг, 2 д ).Счетчик 4, счетный вход которого.подключен к единичному выходу КБ- триггера 10, подсчитывает число полных периодов частоты Й за времяа триггер 10 фиксирует каждый полупериод эталонной частоты Г,.за это же время д, В момент окончания временного интервала Т и .элементы 2 и 9 закрываются, и триггер 10 остается в том состоянии, в котором он находился непосредственно перед окончанием временного интервала с а на счетчике 4 в этот 1 и Гт момент фиксируется код М = - .х пропорциональный числу полных периадов частоты Г , Таким образом, на триггере 10 и счетчике 4 в момент окончания интервала измеренияп(2 Гр )записан код И = г, пропорциональный периоду измеряемой частаты Г и равный целому числу полухпериодов эталонной частоты Г за время , После окончания временного интервала включается формирователь 3 тактовых импульсов и с помощью блока 5, накапливающего сумматора 6 и регистра 7 сдвига начинается преобразование кода периода И в код частоты й по Формулет2 паэт от 1 тПреобразование осуществляется следующим образом, В накапливающий сумматор 6 по шине заносится число Ир = 2 п 2 , Поскольку число МО, знаковый разряд накапливающего сумматора 6 находится в единичном состоянии и на управляющий вход блока 5 поступает потенпдал логичес1183кой единицы. Под действием этого потенциала блок 5 инвертирует код М , поступающий с выхода счетчикат4 и триггера 10 (младший разряд) и передает этот инверсный код Мт 5 на вход накапливающего сумматора 6. Далее формирователь 3 формирует первый такт Т 1, в результате чего в сумматоре 6 происходит сложение кода Х с инверсным кодом М . После о окончания первого такта Т, в сумматоре 6 оказывается записано число Ит = М- Хт, которое может быть положительным или отрицательным, Связь знакового разряда сумматора 6 с младшим разрядом регистра 7 сдвига выполнена таким образом, что в момент, когда формирователь 3 вырабатывает такт сдвига Т 2, в младший разряд регистра 7 записывается инверсия состо яния знакового разряда сумматора 6, Одновременно происходит сдвиг содержимого сумматора 6 и регистра 7 на один разряд в сторону старших разрядов. На этом заканчивается первый цикл преобразования кода Ит в код Г и в результате в регистре 7 оказывается записано значение первого старшего разряда кода Г, После первого цикла в сумматоре 6 находится число 26764И , В зависимости от знака этого числа на управляющий вход блока 5 пост упает либо потенциал логической единицы, либо потенциал логического нуля, В первом случае блок 5 инвертирует код И , во втором случае в сумматор 6 передается прямой код числа Мт., После этого формирователь 3 формирует вторые два такта Т 1 и Т 2, в результате чего формируется второй разряд кода Г и т,д. Число циклов преобразования кода Б в код Г выбирается в зависимости от требуемой точности преобразования. Чаще всего число циклов преобразования равно числу ш разрядов счетчика 4. После окончания всех т циклов преобразования в регистре 7 сдвига оказывается записан код преобразуемой частоты Г.Погрешность преобразования складывается из погрешности преобразования в сумматоре и погрешности квантования, Погрешность преобразования можно фактически свести к нулю увеличением числа,ш циклов преобразования,Погрешность квантования путем применения триггера 10 в предлагаемом устройстве равна половине периода эталонной частоты Гэ,1182676 Составитель В, КотовТехред Ж.Кастелевич. Корректор В, Гирняк Редак Лиси аказ .612 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 56Тираж 87 НИИПИ Государственног по делам изобретений 035, Москва, Ж, Ра Подписноекомитета СССРоткрытийская наб д, 4/5