Преобразователь частоты в код

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 924859ео делам изобретеинй и еткрытий(72) Авторы изобретения В. А, Гаманко и В. В. Клименко Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д, Калмыкова(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЪ В КОД Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для связи вычислительной машины с внешними устройствами, в системах управления и моделирования, в измерительных системах.Известен преобразователь частота-код содержащий триггер, соединенный с дифференцируюшей цепью, триггеры управле ния, вентили, генератор образцовой частоты, схему запрета, счетчик с дешифра 1 О тором, коммутатор и управляемый делитель частоты 11 .Недостатком данного преобразователя является то, что он не учитывает знак5 преобразуемой величины.Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь частоты в код, содержащий генератор стабильной частозн, выход которого через первый ключ20 соедннен со счетным входом счетчика, через второй ключ - с информационным входом преобразователя код-частота и непосредственно с тактовым входом преобразователя код-частота, первый формирователь временного интервала, выходксторого соединен с установочным входом счетчика и со вторым входом второго ключа, а выход преобразователякод-частота через второй формировательвременного интервала соединен со вторым входом первого ключа и установочным входом преобразователя кода в частоту 2.Недостатком преобразователя являегся то, что он не учитывает знак преобразуемой частоты.11 ель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства,а именно учет знака преобразуемой величины.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь частоты в код,содержащий генератор, выход которогочерез первый ключ соединен с суммируюшим входом счетчика, непосредственно соединен с тактовым входом преобразователя код-частота и через второй4859 4 На чертеже приведена структурнаясхема преобразователя частоты в код.Преобразователь содержит входныешины 1 и 2, по которым поступают импульсы положительного и отрицательногоприращений частоты, три триггера 3, 4и 5, ключи 6- 11, первый элемент 12задержки, второй элемент 13 задержки,элемент ИЛИ 14, ключ 15, элементИЛИ 16, преобразователь 17 код-частота, генератор 18, счетчик 19, формирователь 20 временных интервалов,шину 21, которая является выходомустройства.Устройство работает следующим образом,Преобразователь предназначен дляпреобразования в дополнительный код 3 92 .ключ - с информационным входом преобразователя код-частота, выход которого через формирователь временных интервалов соединен со вторым входом первогО ключа, дополнительно введены три триггера, два элемента задержки, пять ключей и два элемента ИЛИ, причем выход первого триггера соединен со входами первого и второго дополнительных ключей и через первый элемент задержки со входом сброса второго триггера, к счетному входу которого подключен вход сброса третьего триггера, выход второго триггера соединен со входами третьего и четвертого дополнительных кщочей и через второй элемент задерж-, ки со входом сброса первого триггера, к счетному входу которого подключен прямой вход третьего триггера, пряМой выход которого соединен со вторыми входами первого и четвертого дополнительных ключей и третьим входом первого основного ключа, а инверсный вы ход соединен со вторыми входами второго и третьего ключей и с первым входом пятого дополнительного ключа; к второму входу которого подключен выход генератора, при этом выход формирователя временных интервалов соединен со входом первого элемента ИЛИ и с третьим входом пятого дополнительного ключа, выход которого соединен с выщтающим входом счетчика, выходы первого и третьего дополнительных ключей через второй элемент ИЛИ соединены со вторым входом второго ключа а выходы второго и четвертого дополнительных ключей через первый элемент ИЛИ соединены со входом сброса преобразователя код-частота. потока импульсов с малым значением частоты, Знак потока определяется наличием.импульсов на шинах 1 или 2.Моменты поступления импульсов по шинам 1 и 2 разделены во времени, т. е, не могут одновременно присутствовать импульсы на разных шинах, Преобразователь позволяет измерять значение частоты за время, равное двум периодам преобразуемой частоты. Первый импульс положительного приращения поступает по шине 1 на счетный вход тритгера 3 и на прямой вход триггера 4 знака. В результате триггеры 3 и 4 устанавливаются в 1в единичное состояние, Срабатывает ключ 6 и сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 14 и ключ 15 разрешает прохождение частоты с выхода генератора 18 на информационный вход преобразователя 17 код-частота, Цо приходу второго импульса по шине 1 триггер 3 сбрасывается в нулевое состояние, ключ 6 закрывается и прохождение частоты с генератора 18 в преобразователь 17 код-частота прекращается. За время периода преобразуемой частоты во входном регистре преобразователя 17 код-частота образуется код, прямо пропорциональный величине периода, так как число импульсов, поступивших на вход преобразователя 17 код-частота с генератора 18, прямо пропорционально величине периодаопреобраэуемой частоты. Сразу после заполнения входного регистра преобразователя 17 код-частота импульс с его выхода устанавливает формирователь временных интервалов в единичное состояние, и через ключ 8 на суммирующий вход счетчика 19 начинает поступать частота с генератора 18, Выдача импульсов в счетчик 19 продолжается до момента появления второго импульса с выхода преобразователя 17 код-частота, При этом формирователь 20 временных интервалов сбрасывается в нулевое состояние, ключ 8 запирается, а сам преобразователь 17 код-частота устанавливается в исходное состояние через элемент ИЛИ 16, Значение кода в счетчике 19 прямо пропорционально интервалу времени, прошедшему между двумя выходными импульсами преобразователя кодчастота, обратно пропорционально коду, записанному в нем, и прямо пропорциощьно значению преобразуемой частоты.Код со счетчика 19 снимается по шине 21, при этом сам счетчик обнуляется (не показано). С приходом третьего, четвертого и последующих импульсов9248по шине 1 описанный процесс повторяется,Первый импульс отрицательного приращения частоты поступает по шине 2 на счетный вход триггера 5 и на вход сброса триггера 4. В результате триг гер 5 устанавливается в единичное состояние, а. триггеры 3 и 4 устанавливаются в нулевое состояние. Срабатывает ключ 9. Далее работа преобразователя происходит аналогично работе с положи О тельными приращениями частоты. Отличие состоит в том, что сигналом с инверсного выхода триггера 4 открывается ключ 11. В результате частота с генератора 18 поступает на вычитаюший вход счетчика 19, в котором образуется дополнительный код отрицательного числа.Если после первого, третьего и т, д.импульса положительного приращения частоты в устройство приходит импульс 20 отрицательного, то триггер 4 устанавливается в нулевое состояние, а триггер 5- в единичное. Срабатывает ключ 10 (так как триггер 3 из-ва наличия элемента.задержки еше сброшен) и на входе сбро са преобразователя 17 код-частота подается сигнал, устанавливающий его в исходное состояние. Далее триггер 3 сбрасывается, ключ 10 закрывается, ключ 9 открывается. и работа устройства ЗО происходит как при приходе импульсов отрицательного приращения частоты,Если после нечетного импульса отрицательного приращения частоты поступает импульс положительного приращения, то срабатывает ключ 7, преобразователь 17 код-частота. устанавливается в исходное состояние, устанавливается триггер 3, сбрасывается триггер 5, срабатывает ключ 6 и далее работа устройства про О исходит аналогично работе при приходе импульса положительного приращения. Использование в преобразователе но вых элементов (трех триггеров, двух45 элементов задержки, пяти ключей и двух элементов ИЛИ) позволяет учитывать знак преобразуемой частоты. Такой метод преобразования необходим при орга низации совместной работы ПВМ с частот 50 ными датчиками, выходная величина которых представлена в виде двух потоков в зависимости от знака измеряемой величины. Для реализации такого типа преобразования необходимо использовать два преобразователя, аналогичных прототипу.Следовательно, использование предлагаемых преобразователей при построении управляющей системы позволяет умень 59 6шить вдвое число преобразователей частота-код для приема информации с датчиков с тернарным кодированием.формула изобретенияПреобразователь частоты в код, содержащий генератор, выход которого черезпервый ключ соединен с суммирующимвходом счетчика, непосредственно соединен с тактовым входом преобразователякод-частота и через второй ключ с информационным входом преобразователякод-частота,. выход которого через формирователь временных интервалов соединен с вторым входом первого ключа, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, с цельюрасширения функпиональных возможностей,в него дополнительно введены два элемента задержки, пять ключей, два элемента ИЛИ и три триггера, выход первого из которых соединен с входами пергвого и второго дополнительных ключейи через первый элемент задержки с входом сброса второго триггера,к счетному входу которого подключен вход сброса третьеготриггера, выход второго триггера соедионен с входами третьего и четвертогодополнительных ключей и через второйэлемент задержки с входом сброса первого триггера, к счетному входу которого подключен и прямой вход третьеготриггера, прямой выход которого соединен с вторыми входами первого и четвертого дополнительных ключей и третьимвходом первого основного ключа, а инверсный выход соединен с вторыми входами второго и третьего ключей и спервым входом пятого дополнительногоключа, к второму входу которого подключен выход генератора, при этом выход формирователя временных интерваловсоединен с входом первого элементаИЛИ и третьим входом пятого дополнительного ключа, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика, выходы первого и третьего дополнительныхключей через второй элемент ИЛИ соединены с вторым входом второго ключа, авыходы второго и четвертого дополнительных ключей через первый элементИЛИ соединены с входом сброса преобразователя код-частота,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРПодписно ТираИПИ Государсно делам изооДЯД, москва,Зака венного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская набд