Преобразователь частота-код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 427 9) ( 1)4 Н 03 И 1/ 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕПЬСТВУ К АВТОРСКОМУ именять преобраэоват а также многоканалных и валов. емах измерени в которых при астотных си ереключении чение иэмер скачкообраэ каналов и-.меняе мои частоть о. 1 э.п. А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 970681, кл. Н 03 М 1/60, 1981,(57) Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике, можетбыть использовано в цифровых системауправления для преобразования в цифровой код сигналов частотных датчиков и является дополнительным к основному авт. св. Р 970681. Изобретение позволяет повысить быстродействи и расширить область использования преобразователя. Пля этого в преобраэо"ватель, содержащий блок 1 антисовпадений, кварцевый генератор 2, частотный компаратор 3, регистр 4 памяти,реверсивный счетчик 5, преобразователь 6 код - частота, введены регистр, адреса, мультиплексор 8, формирователь 9 импульсов, преобразователь10 период - код и формировательобратного кода, что позволило быстрополучать грубую оценку измеряемойчастоты с последукщим устранениемрассогласования между полученным иистинным значениями измеряемой частоИзобретение относится к вычислительной технике и автоматике, можетбыть использовано в цифровых системахуправления для преобразования в циф 5ровой код сигналов частотных датчикови является дополнительным к изобретению по авт. св. Р 970681.Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение области использования за счет возможности предварительного получения грубой оценкиизмеряемой частоты.На фиг. 1 представлена структурнаясхема предлагаемого преобразователя,на фиг, 2 и 3 - схемы соответственнопреобразователя период - код и частотного компаратора.Преобразователь (фиг.1) содержитблок 1 антисовпадений,кварцевый генера тор 2,частотный компаратор З,регистр 4памяти, реверсивный счетчик 5, преобразователь 6 код - частота, регистр7 адреса, мультиплексор 8, формирователь 9 импульсов, преобразователь 1 Опериод - код, формирователь 11 обратного кода, шину 12 "Запуск", адреснуюшину 13, входную шину 14 и выходнуюшину 15.Преобразователь период - код(фиг2) образуют КЯ-триггер 16, 0 триггер 17, генератор 18, счетчик 19,элемент И 20, элемент ИЛИ 21, элемент 22 задержки и одновибратор 23.Частотный компаратор (фиг, 3)включает двухразрядные счетчики 24 35и 25, КЯ-триггер 26, одновибраторы27 и 28, элементы ИЛИ 29-31 и элементы 32 и 33 задержки,Преобразователь работает следую 40щим образом.Весь процесс получения кода частоты состоит из трех этапов: этап быстрого получения грубой ошибки измеряемой частоты, этап дослеживания и этап,45слежения.На этапе грубой оценки импульс нашине 12 осуществляет запись кода сшины 13 в регистр 7 адреса, При этомкод адреса поступает на вход мультиплексора 8, коммутирующего в соответ - 50ствии с ним один из входных сигналовс шины 14 через формирователь 9 импульсов на первый вход блока 1 антисовпадений и информационный входпреобразователя 10, После окончания 55импульса запуска преобразователь 10измеряет интервал времени между первым и вторым импульсами входной частоты Г следующим образом. Импульс запуска устанавливает в единицу триггер 16 и обнуляет счетчик 19 и триггер 17, Первый импульс Г устанавливает в единицу триггер 17, который сбрасывает триггер 16 и разрешает работу счетчика 19. Счетчик 19 заполняется импульсами частоты 1 генератора 18. Второй импульс Г сбрасывает триггер 17 и запрещает работу счетчика 19, Сигнал с инверсного выхода триггера 17 проходит через элемент ИЛИ 21, элемент 22 задержки и запускает одновибратор 23, импульс которого стробирует запись в счетчик 5, Элемент И 20 срабатывает при заполнении счетчика 19, при этом блокируется работа генератора 18, и через элемент ИЛИ 21 и элемент задержки 22 запускается одновибратор 23. Это необходимо для предотвращения переполнения счетчика 19. Код периода И с выхода преобразователя 10 поступает на формирователь 11, который преобразует код периода 1 т в код грубой оценки частоты 1:, записываемый в старшие разряды реверсивного счетчика 5 по импульсу одновибратора 23, Элемент 22 задержки необходим для задержки импульса записи на время получения обратного кода в формирователе 11,На этапе дослеживания устраняется рассогласование между истинным значением измеряемой частоты и грубой оценкой, полученной при измерении периода Г . Преобразователь 6, представляющий собой триггерный делитель частоты, управляемый кодом счетчика 5, формирует из частоты Г,. кварцевого генератора 2 сигнал компенсирующей частоты Г, соответствующий коду в счетчике 5 в каждый момент времени. Частоты Г, и Гк подаются на входы блока 1, который осуществляет их привязку к двум синхронизирующим не- совпадающим последовательностям - сигналам с прямого и инверсного выходов генератора 2. С выходов блока 1 импульсы Г и Г поступают соответственно на суммирующий и вычитающий входы счетчика 5При этом направление и скорость изменения кода в счетчике определяются разностью частот1 Ь - Г, Например, если ГлЕк, код в счетчике 5 увеличивается, при этом частота Г будет возрастать вплоть до момента Г, = Г, . С выход:. блока 1импульсы 1:и 1 подаются также на входы частотного компаратора 3, который предназначеи для фиксации моментов равенства этих частот. Счетчик1 5 24 заполняется импульсами Г. и сбрасывается через элемент ИЛИ 30 импульсами Г, Если ГГ, то будут иметь место случаи, когда между дву мя импульсами Г будут располагаться не менее двух импульсов Г при этом на выходе элемента И 38 будет появляться сигнал, подтверждающий соотношение, Счетчик 25 аналогичен счетчику 24, заполняетсяФимпульсами Г. и сбрасывается импульсами Г, Сигналы на выходе элемента И 39 подтверждают соотношение 2 ( Г. Триггер 26, устанавливаемый при к в 1апри 1( Гк -в 0 меняет свое состояние при смене в момент равенства этих частот. При этом запускается одновибратор 27 или 28, импульс с выхода которого через элемент ИЛИ 29 переписывает код час тбты Яр из счетчика 5 в регистр 4,На этапе слежения код в счетчике 5 отслеживает изменение входной частоты Г, Информация в регистре 4 обновляется при каждом срабатывании частотного компаратора 3.Выходной код И преобразователя 10 обратно пропорционален частоте входного сигнала:35и,=фгде (.7 - операция округления до целого,40 Г 4 в , частота генератора 18. Значение Г выбирается следующим образом:лчиц 2где ш - разрядность счетчика 19;Г чнй - минимальное значение измеряемой частоты.Формирователь 11 обратного кода может быть реализован в виде ПЗУ ем 50 костью 2 ш-разрядных словКаждому возможному значению кода В 1" ставится в соответствие код грубой оценки частоты И. Таблица кодирования ПЗУ может быть представлена формулой Частота кварцевого генератора Г выбирается равной максимальному значению измеряемой частоты Г,иджисФормула из обретенияПреобразователь частота - код поавт. св. 9 970681, о тлич аю щ и й с я тем, что с целью повыш ния быстродействия и расширения области использования за счет возможности предварительного получениягрубой оценки измеряемой частоты, внего введены преобразователь период -код, "формирователь обратного кода,регистр адреса, мультиплексор и формирователь импульсов, причем последовательно соединенные мультиплексори формирователь импульсов подключенымежду входной шиной устройства ипервым входом блока антисовпадений,объединенным с информационным входом преобразователя период . - код,управляющий вход которого, объединен-ный с управляющим входом регистраадреса, является шиной 113 апуск преобразователя, выход соединен с входомзаписи реверсивного счетчика, а выходы группы соединены с соответствующими входами формирователя обратногокода, выходы которого соединены ссоответствующими информационнымивходами реверсивного счетчика, информационные вход 1 регистра адреса являются адресной шиной преобразователяа выходы соединены с соответствующими адр"сными входами мультиплексора,2, Преобразователь по п. 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что частотный компаратор содержит два одновибратора, КЯ-триггер, три элемента ИЛИ, два элемента задержки и два двухразрядных счетчика, счетные входы которых являются соответственно первым и вторым входами частотного компаратора и объединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выход переполнения первого двухразряднога счетчика соединен с Б-входом 25-триггера и через первый элемент задержки с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход переполнения второго двухразрядного счетчика соединен с К-входом кБ- триггера и через второй элемент задержки с вторым входом первого эле1427571 которого является выходом частотногокомпаратора, а выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с входами установки в "О" соответственновторого и первого двухразрядных счетчиков,Фиг. 2 ЪГ. 3 НИИПИ Заказ 48 б 5/5 р роизв-поли мента ИЛИ, прямой и инверсный выходы КЯ-триггера соединены с входами соответственно первого и второго одновибраторов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым5 входами третьего элемента ИЛИ, выход 1 ираж 929 Подписи г, Ужгород, ул. Проектная, 4 сьев рсид СЧВУ- юане