Электронные часы

. СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80122478 4 С 04 С 3/00 ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИДвторСном саиДетельСтву М.Л.Бакуменк врентьев, В,о СССР1975,СССР978,.(71) Марийский ордена Дружбполитехнический институт имкого(57) Изобретение относится к областиприборостроения и измерительной технародов ники и может быть использовано в А.М,Горь- качестве устройства вторичного эталона времени. Цель изобретения о ф повышение точности формирования вре- В,Ро- менных сигналов и исключение ошибок,возникающих в момент коррекций времени. Устройство содержит кварцевыйгенератор 1, делитель 2 на и, схемыИ 3 и 17, схемы ИЛИ 4, 15 и 18, 22делители 5 и 10, счетчик 6, регистр1224786 счетчик 9, шину 11 запуска, счетчик12 часов, формирователь 13 текущеговремени, блок 4 синхронизации, триггер 16 ошибки, триггер 19 знака ошибки, вентили 20 и 21, блок 23 установа времени, триггер 24 занесения,кнопка "Сброс25, кодирующе устройство 26, элемент задержки 28. Приустановке реверсивного счетчика 9в состояние "0" счетчик 6 делителя 5с переменным коэффициентом деления Изобретение относится к приборостроению и измерительной технике,может быть использовано в качествеустройства вторичного эталона времени. 5Целью изобретения является повышение точноети формирования временныхсигналов и исключение ошибок, возникающих в момент коррекции времени.На фиг.1 приведена структурнаясхема электронных часов; на фиг.2временная диаграмма их работы.Электронные часы содержат кварцевый генератор 1, выход которогоподключен к делителю 2 на и и навход трехвходовой схемы И 3, первуюсхему ИЛИ 4, входы которой подключены на выход делителя 2 на и и навыход трехвходовой схемы И 3, авыход подключен на делитель 5 с переменным коэффициентом деления, в состав которого входит счетчик 6, регистр 7 и формирователь 8 кода,причем выход формирователя 8 кода25подключен к регистру 7, а выход регистра 7 подключен к счетчику 6, выход счетчика 6 подключен на входрегистра 7. Электронные часы содержат также реверсивный счетчик 9,выход которого подключен на входрегистра ; делитель 10, вход которого подключен к счетчику 6 делителя 5 с переменным коэффициентом деления и к шине 1 запуска, а выходподключен к счетчику 12 часов; фор- З 5мирователь 13 сигналов текущего времени, входы которого подключены к делителю 10 и счетчику 12 часов. Часысодержат также блок 14 синхронизаимеет минимальный коэффициент деления, определяемый максимальной погрешностью кварцевого генератора 1.В течение часа с момента включенияпогрешность в выдаче временных сигналов является максимальной икомпенсируется с приходом очередного синхроимпульса . Степенькомпенсации погрешности определяется коэффициентом делениясчетчика 6. 2 ил. ции, вторую схему ИЛИ 15, выход которой подключен к счетному входутриггера 16 ошибки; схему И 17, подключенную также через третью схемуИЛИ 18 на К-вход триггера 16 ошибки, триггер 19 знака ошибки, два вентиля 20 и 21, четвертую схему ИЛИ 22,причем вход трехвходовой схемы И 3и входы вентилей 20 и 21 подключены к выходам триггера 16 ошибки, выход первой схемы ИЛИ 4 подключен квходу первого вентиля 20, выход первого вентиля 20 подключен на счетныйвход реверсивного счетчика 9, выходвторого вентиля 21 подключен на входчетвертой схемы ИЛИ 22, выход которой подключен на шины "Установкануля" счетчика 6 и делителя 1 О, выходделителя 10 подключен на вход схемыИ 17, на вход второй схемы ИЛИ 15и на К-вход триггера 19 знака ошибки, Кроме того, электронные часысодержат блок 23 установа времени,в состав которого входят триггер 24занесения, К-вход которого подключенк кнопке "Сброс" 25, кодирующее устройство 26, кнопку ввода информации о времени 27 и элемент задержки28, причем выход триггера 24 занесения подключен к кодирующему устройству 26, к кнопке ввода информации овремени 27 и элементу задержки 28,выходы кодирующего устройства 26подключены на входы счетчика 2 часов, кнопка ввода информации о времени 27 подключена на шину разрешения приема счетчика 12 часов, выходэлемента задержки 28 подключен ковторому входу третьей схемы ИЛИ 18,25 3 1224на шину Установка нуля" реверсивно-1го счетчика 9 и на второй вход четвертой схемы ИЛИ 22, выход блока 14 синхронизации подключен на вход второйсхемы ИЛИ 15, на вход схемы И 17, на8-вход триггера 19 знака ошибки и на8-вход триггера 24 занесения.Электронные часы работают следующим образом.Перед началом работы кнопкойО"Сброс" 25 триггер 24 занесения устанавливается в состояние 0, При этомсигнал с инверсного выхода триггера24 занесения проходит через элементзадержки 28 и устанавливает в "0"триггер 16 ошибки, реверсивный счетчик 9, счетчик 6 делителя с переменным коэффициентом деления 5 и делитель 1 О, а также разрешает работу кодирующего устройства 26 блока 23 установа времени. Для ввода в счетчик12 часов текущего времени на кодирующем устройстве 26, которое можетпредставлять собой набор тумблеров,набирается код времени (в часах) инажимается кнопка ввода информациио времени 27; При этом код временис кодирующего устройства 26 поступает на шины записи информации счетчика 12 часов, а в момент нажатиякнопки ввода информации о времени27 на вход счетчика 12 часов поступает сигнал "Разрешение приема", покоторому код заносится в счетчик 12часов.Блок 14 синхронизации по сигналам точного времени формирует импульс, который устанавливает в состояние "1" триггер 24 занесения и триггер 19 знака ошибки, а также проходитчерез вторую схему ИЛИ 15 иа счетныйвход триггера 16 ошибки, который, однако, останется в состоянии "О",т.к. на его К-вход через третью схему ИЛИ 18 поступает сигнал с элемента задержки 28. После установа в "1"триггера занесения 24, снимается напряжение с кодирующего устройства 26и с кнопки ввода информации о времени 27 и через время, равное задержкесигнала элементом задержки 28, снимается сигнал с шин "Установка нуля"счетчика 6 и делителя 1 О, реверсивного счетчика 9, а также с К-входатриггера 16 ошибки, При этом импульсы с кварцевого генератора 1 черезделитель 2 на и и первую схему ИЛИ4 поступают на вход счетчика 6, делителя 5 с переменным коэффициентом 786 4деления, с выхода которого сигналы с периодом 15 мнн поступают на шину 1 запуска, на делитель 10 и на регистр 7. В делителе 5 с переменным коэффициентом деления используется принцип счетчика с предварительной установкой начального кода по импульсу переноса. Начальный код формируется на регистре 7 в момент поступления на него импульса переноса со счетчика, причем старшие разря ды соответствуют коду, снимаемому с формирователя 8 кода, а младшие разряды снимаются с выхода реверсивного счетчика 9 и обеспечивают изменение коэффициента деления счетчика 6 в заданных пределах. Регистр 7 мо" жет быть построен на логических элементах И-НЕ. С выхода делителя 1 О импульсы (с периодом 1 час) поступа-. ют на счетчик 12 часов. Выходы делителя 1 О и счетчика 12 часов подключены к формирователю 13 сигналов текущего времени. С выхода делителя 1 О часовые импульсы поступают на К-вход триггера 19 знака ошибки и через вторую схему ИЛИ 15 на счетный вход тригтриггера 16 ошибки, а также на один из входов схемы И 17. Сннхроимпульсы с блока 14 синхронизации поступают на второй вход второй схемы ИЛИ 15, на второй вход схемы И 7 и на 8-вход триггера 19 знака ошибки.Временной интервал между поступлением синхроимпульса и часового импульса определяет погрешность выдачи временных сигналов электронными часами, а последовательность их следования зависит от знака этой погрешности (фиг.2)Первый импульс, поступающий с выхода второй схемы ИЛИ 15, устанавливает триггер 16 ошибки в со. стояние . Состояние триггера 19 знака ошибки определяется очередностью поступления синхроимпульсов и часовых импульсов. Если вначале приходит синхроимпульс, то триггер 19 знака ошибки будет находиться в состоянии "1" и первый вентиль 20 и трехвходовая схема И 3 будут открыты. При этом с выхода кварцевого генератора 1 через трехвходовую схему И .3 и первую схему ИЛИ 4 импульсы будут поступать на счетчик 6 делителя 5 с переменным коэффициентом деления и на реверсивный счетчик 9, который будет работать в режиме вычитания, так как на его управляемый вход поступает сигнал с триггера 195 1 О 15 20 30 35 40 45 50 55 знака ошибки. Если же вначале прихо дит часовой импульс с делителя 10, то триггер 19 знака ошибки будет на ходиться в состоянии "0". Г 1 ри этом трехвходовая схема И Э будет закрыта, вентили 20 и 21 будут открыты, а реверсивный счетчик 9 будет работать в режиме сложения, так как на его управляемый вход поступает сигнал "0" с триггера 19 знака ошиб - ки. На вход реверсивного счетчика 9 и счетчика 6 делителя 5 с переменным коэффициентом деления поступают импульсы с делителя 2 на М однако счетчик 6 останется в состоянии "0", так как на его входную шину "Установка нуля поступает сигнал "1" через четвертую схему ИЛИ 22 со второго вентиля 21, С приходом синхроимпульса (часового импульса) на счетный вход "Т" триггера 16 ошибки последний возвращается в состояние нОи и поступление импульсов через п первый вентиль 20 на вход реверсивного счетчика 9 прекращается, на вход делителя 5 с переменным коэффициентом деления поступают импульсы через первую схему ИЛИ 4 с делителя 2 на и .Таким образом, количество импульсов на выходе первого вентиля 20 определяется погрешностью выдачи временных сигналов. Код с реверсивного счетчика 9 поступает на регистр 7 и изменяет коэффициент деления счетчика 6 делителя 5 с переменным коэффициентом деления таким образом, чтобы скомпенсировать эту погрешность. При повышении частоты кварцевого генератора 1 (часовой импульс опережает синхроимлульс) ошибка корректируется полностью (в пределах значения одного дискрета) за счет коррекции коэффициента деления счетчика 6 и запрета его работы в момент коррекции. При уменьшении частоты кварцевого генератора 1 (синхроимпульс опережает часовой импульс) погрешность за счет коррекции уменьшается в И раз и изменяет свой знак ( И - коэффициент деления делителя 2 на и ),Схема И 17 предназначена для исключения нарушения работы схемы при совпадении во времени синхроимпульса с блока 14 синхронизации и часового импульса, поступающего с делителя 1 О. В случае совпадения этих импульсов (отсутствия погрешности) на выходе схемы И 17 появляется сигнал, подтверждающий исходное состояние 0триггера 16 ошибки.При установке реверсивного счетчика 9 в состояние "0" счетчик б де - лителя 5 с переменным коэффициентом деления имеет минимально возможный коэффициент деления, определяемый максимально возможной погрешностью кварцевого генератора 1. При этом в течение первого часа с момента включения электронных часов погрешность в выдаче временных сигналов является максимальной и компенсируется через час с приходом очередного синхроимпульса, а в дальнейшем компенсация погрешности производится каждый час. Степень компенсации погрешности определяется коэффициентом деления счетчика 6. Формула изобретения Электронные часы, содержащие блок синхронизации, кварцевый генератор. счетчик часов и блок установки времени, включающий в себя триггер занесения, кодирующее устройство, кнопку ввода информации о времени, причем инверсный выход триггера занесения соединен с входом кодирующего устройства и кнопкой ввода информации о времени, выходы которых подключены к входам счетчика часов, о т л и - ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения точности формирования временных сигналов и исключения ошибок, возникающих в момент коррекции времени, в часы введены делитель на и трехвходовая схема И, реверсивный счетчик, формирователь сигналов текущего времени, тригер ошибки, триггер знака ошибки, делитель, элемент задержки, схема И, два вентиля, четыре схемы ИЛИ, кнопки "Сброс" и делитель с переменным коэффициентом деления, состоящий из счетчика, регистра и Формирователя кода, причем вход, целителя на и соединен с выходом кварцевого генератора, а выход через первую схему ИЛИ - с входом счетчика делителя с переменным коэффициентом деления и вторым входом первого вентиля, выходом подключенного к входу реверсивного счетчика, выходы которого соединены с соответствующими младшими разрядами регистра, к старшим разрядам которого под,Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 ключены выходы формирователя кодов,выход регистра, к старшим разрядамкоторого подключены выходы формирователя кодов, выход регистра соединенс входом счетчика, выходом подключенного к входу регистра, шине запускаи входу делителя, входы трехвходовойсхемы И соединены с выходом кварцевого генератора и с прямыми выходами триггеров ошибки и знака ошибкисоответственно, а выход - с вторымвходом первой схемы ИЛИ, выход триггера ошибки подключен также к первымвходам первого и второго вентилей,прямой выход триггера знака ошибкисоединен с вторым входом реверсивного счетчика, а инверсный выход - свторым входом второго вентиля, счетный вход Т триггера ошибки подключен к выходу второй схемы ИЛИ, аК-вход через третью схему ИЛИ - квыходу схемы И, выход блока синхронизации соединен с первым входом вто1рой схемы ИЛИ, с первым входом схемы И и Я-входом триггера знака ошиб ки и триггера занесения, выход делителя подключен к входу счетчика часов, к К-входу триггера знака ошибки,к второму входу схемы И и к второмувходу второй схемы ИЛИ, выход триг 10 гера соединен с входом элемента задержки, выход которого подключен к ввходу "Установка нуля реверсивногосчетчика и второму входу третьейсхемы ИЛИ, а через четвертую схему15 ИЛИ - к входу "Установка нуля счетчика и делителя, второй вход четвертой схемы ИЛИ соединен с выходомвторого вентиля, выходы делителя исчетчика часов подключены к2 О входам формирователя сигналовтекущего времени , кнопки "Сброс"соединена с К-входом триггеразанесения,