Устройство для формирования временных интервалов

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4 С 04 Р 10 М. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ во СССР1968.етрические, 1980,ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ(57) Изобретение относится к техникеслужбы времени, а именно к созданиюточных временных шкал. Цель изобрете,Я 01246045 А 1 ния - повышение точности и стабильности формирования временных интервалов и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит управляемый опорный генератор 1, триггер 3 уп-, равления, счетчик 7 формирования временных интервалов и шины 9 и 1 О точного времени и предварительной установки. Достижению поставленной цели способствует введение многотактного генератора 2, синхронизатора 4, счетчика 5 приращения периодов опорной частоты, регистра 6 памяти, преобразователя 8 кодов и конкретное выполнение синхронизатора.4. 1 з.п. ф-лы 3й30 Синхронизатор 4 содержит т триггеров 1, т логических элементов И 12,логический элемент ИЛИ 13, установочный вход 14 синхронизатора, управляющий вход 15, информационные выходы 16 синхронизатора, сигнальный выход 17 синхронизатора, причем вхоИзобретение относится к техникеслужбы времени, созданию точных временных шкдл, хронометрических систем, а также к измерительной технике, 5Цель изобретения - повьшение точности и стабильности формированиявременных интервалов и расширениефункциональных возможностей устройства. 1 ОНа фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства для формированиявременных интервалов; на фиг. 2схема синхронизатора; на фиг. 3один из вариантов реализации преобразователя кодов.Устройство для формирования временных интервалов содержит управля,емый опорный генератор 1, многотактный генератор 2, триггер 3 управле.Ния, синхронизатор 4, счетчик 5 приращения периодов опорной частоты,регистр 6 памяти, счетчик 7 формирования временных интервалов преобразователь 8 кодов, шину 9 точноговремени, шину 10 предварительной установки,Бьход управляемого опорного генератора 1 подключен ко входу генератора 2, выходы которого соединены стактовьми входами синхронизатора 4,управляющий вход которого соединен свыходом триггера 3, первый вход которого соединен с шиной 9 точного времени, а второй вход - с шиной 1035предварительной установки, установочными входами счетчиков 5 и 7, регистра 6 и синхронизатора 4, информационныоды корого соединеныдами младших разрядов регистра 6,40входы старших разрядов которого подключены к выходам счетчика 5, а выходы через преобразователь 8 кодовподключены к входам управления частотой генератора 1, сигнальный выходсинхронизатора 4 соединен со счетными входами счетчиков 5 и 7, кодовыешины устройства подключены к входампредварительной установки счетчика7, вьход которого являются вьходамиустройства,ды запуска каждого из ш триггеров 1являются тактовыми входами синхронизатора и соединены с первыми входамисоответствующих логических элементовИ 12, установочные входы всех триггеров 11 объединены и являются установочным входом 14 синхронизатора, управляющий вход 15 которого подключенк об".ьединенным управляющим входамвсех триггеров, прямой выход каждоготриггера 11, начиная со второго, соединен со вторым входом предыдущегологического элемента И 12 и являетсяинформационным выходом 16 синхронизатора, инверсный выход каждого триггера 11 соединен с третьим входомсоответствующего логического элемента И 12 и с управляющим входом запрещения предыдущего триггера 11, прямой выход первого триггера 11 соединен со вторым входом ш-го логического элемента И 12, является информационным выходом 16, инверсный выходпервого триггера 1 соединен с управляющим входом запрещения ш-го триггера11 и третьим входом первого логического элемента И 12, выход каждого изш логических элементов И 12 соединенс соответствующим входом логическогоэлемента ИЛИ 13, выход которого является сигнальным выходом 17 синхронизатора 4.Преобразователь 8 кодов может бытьвыполнен на К дешифраторах 18, шифраторе 19 и дешифраторе 20, причемвходы шифратора 19 и дешифратора 20являются входами преобразователя,выходы шифратора 19 подключены кинформационным входам всех К дешифраторов 18, управляющие входы которых соединены с соответствующимивыходами дешифратора 20, выходы дешифраторов 18 являются выходами преобразователя 8 кодов.Устройство для формирования временных интервалов работает следующимобразом,С вьгхода управляемого опорного генератора 1 частоты с и информационными входами управления частотой сигналыпоступают на вход многотактногогенератора 2, на выходах которогоформируются ш тактовых сеток с пери 1одом Т, = - ,.сдвинутых по Фазе отТ,носительно друг друга на в. Каждаяшиз ш тактовых сеток подается на запускающий вход соответствующего триг1246045 сигнал подготовки переключает триггер 3 управления и триггеры 11 в состоя- О ние, при котором с выхода триггера 3 управления на управляющие входы триггеров 11 поступает сигнал, запрещающий их запуск тактовыми сетками, а с прямого и инверсного выходов триг геров 11 на второй и третий входы логических элементов И 12 поступают соответственно запрещающий и разрешающий сигналы. Одновременно этим же сигналом записывается по кодовым ши нам значение начального кода в счетчик 5 приращения периодов опорной частоты и код номеров унитарных сигналов времени - в счетчик 7 формирования временных интервалов, а также 25 по установочному входу регистра 6 памяти в него переписывается информация из триггеров 11 и счетчика 5 приращения периодов опорной частоты.При поступлении сигнала точного времени триггер 3 управления переключается и с его выхода на управляющие входы триггеров 11 подается сигнал разрешения для запуска их сигналами тактовых сеток. Первым запустится35 -й триггер 11, на тактовый вход которого подаются сигналы -й тактовой сетки, которая по времени является первой после поступления сигнала разрешения. Запускаясь, -й триггер 11 своим сигналом с прямого выхода открьгвает (-1)-й логический элемент , И 12, вследствие чего сигналы ( -1)-й тактовой сетки с выхода (х)-го логического элемента И 12 через логический элемент ИЛИ 13 поступают.на счетный вход счетчика 5 приращения периодов опорной частоты и на счетный вход счетчика 7 формирования временных интервалов (шкал),С первого сигнала (-1) тактовой сетки начинается отсчет периодов опорной частоты в счетчике 5 приращения периодов опорной частоты и в счетчике 7 формирования временных интервалов.Точность привязки сигналов (-1) тактовой сетки к началу сигнала разрешения, поступающего с выхода триг 40Это выражение показывает, что требование к триггерам 11 по задержкепереключения может быть в (т) разниже, чем точность привязки формируемых унитарных сигналов синтонных 45шкал времени к сигналам точного времени (Т (,) . И чем больше число ш,тем зто требование становится ниже.В счетчике 5 приращения периодовопорной частоты устанавливается код,определяющий расхождение между моментами поступившего сигнала точноговремени и сигналом опорной частотына целое число периодов Т, с точностью одного периода.Сигналом предварительной подготовки в счетчик.5 приращения периодовопорной частоты записывается код,.равный половине его емкости. Емкость гера 1 и на первый вход соответствуюшего логического элемента И 12 синхронизатора 4.Перед поступлением сигнала точного времени на шину 9 устройства подается сигнал предварительной подготовки по шине 1 О, который устанавливает ее элементы в исходное состояние. Этот гера 3 управления, не превышаетТш Далее следует последовательно запуск всех триггеров 11, кроме (-1)- го, так как сигнал с инверсного выхода -го триггера 11, поступая на управляющий вход запрещения Предыдущего триггера 11, запрещает его запуск.Счетчиком 7 формирования временных интервалов может быть сформирована любая синтонная шкала времени с высокочастотной привязкой к сигналу точ,ного времени.Таким образом, все триггеры 11, кроме (-1)-го, устанавливаются во включенное состояние, а (-1)-й триггер 11 остается в выключенном состоянии. Эти состояния триггеров 11 составляют информащпо о расхождении моментов между поступившим сигналом точного времени и сигналом опорной частоты в пределах од .;го периода Т,Тс точностью -шЕсли учесть, что связь инверсного выхода каждого последующего триггера 11 с выходом предыдущего триггера 11 составляет с ш элементами памяти кольцо и что запуск последующеготриггера 11 запрещает по этой связизапуск предыдущего триггера 11, тотребование ко времени задержки переключения триггеров 11 (1, ) будетопределяться выражениемсчетчика 5 приращения периодов опорной частоты определяется таким образом, чтобы при поступлении на его счетный вход номинального значения опорной частоты за период между сигналами точного времени Т,он переполнялся целое число раз, и в момент поступления сигнала точного времени в нем устанавливался исходный код. 10 При этом для случая максимально допустимого отклонения значения опорнойл +.частоты + " необходимо выполнить соотношениеДс.т р,,ь- с 2ТЯоиз которого определяется разрядность счетчика 5 приращения периодов опор;Ц ной частоты:п:; 1 од (2 ьГ Т + 1)Информация, поступающая с триггеров 11 и со счетчика 5 приращения периодов опорной частоты, записывается и запоминается в регистре 6 памяти при поступлении на него сигнала предварительной устанорки. Эта инфор-. .мация с выхода регистра 6 памятл подается на информационные входы преобразователя 8 кодов, в котором она преобразуется в код управления коррекцией управляемого опорного генератора 1.35 Формула изобретения1, Устройство для формирования временных интервалов, содержащее управляемый опорный генератор, триггер управления, первый вход которого подЩ ключен к шине точного времени, и счетчик формирования временных интер. валов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и стабильности формирования временных интервалов и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены многотактный генератор, синхронизатор, счетчик приращения, регистр памяти и преобразователь кодов, причем выход управляемого опорного генератора соединен с входом многотактного генератора, каждый из ш выходов которого соединен с соответствующим тактовым входом синхронизато 5 ра, управляющий вход которого подключен к выходу триггера управления, второй вход которого соединен с шиной предварительной установки, с установочными входами счетчиксв приращения и формирования временньх интерваловрегистра памяти и установочным вхачсгл синхронизатора, информационные выхсдь: которого соединены с соответствуюшюл информационными входами младших разрядов регистра памяти информгцис ные входы старших разрядов кстсрсгс соедииены с выходами соответствуюв:их раз"рядов счетчика приращения, счетныйвход которого подключен к сигнальномувыхоцу синхронизатора и счетному входу счетчика формирования временныхинтервалов, входы предварительнсцйзаписи которого подключены к ксдсвыглшинам устройства, а выходы разрядовявляются выходными шинамн уссройства.выходы регистра памяти соединены синформационными входами преобра.зсвателя кодов, выходы которого соединены си входами управления частотой управ .пяемого опорного генератора,2, Устройство по и. 1, .с т л ич а ю щ е е с я тем, что синхронизатор содержит ш триггеров и. логических элементов И и логический эле-.мент ИЛИ, причем входы запуска каждого триггера являются тактовыми входами синхронизатора и соединены с первыми входами соответствующих логическихэлементов И, установочные входы всехтриггеров объединены и подключены кустанОВОчнсму Вход 5 синхронизаторауправляющий вход которого подключенк объединенньм управляющим входам все.",триггерой, прямой выход каждого триггера, начиная со второго, соединен свторь 1 м входом предыдущего ло;ическсго элемента И и является инфор мационным выходом синхронизатора.инверсный выход каждого триггера соединен с третьим входом соответствующего логического элемента И и с управляющим входом запрещения превь 1 дущеготриггера, прямой выход первого тритгера соединен с вторым входом .гологического элемента 11 и является информациснным выхоцом синхронизатора, а инверсный выход первого триггера соединен с управляющим входом зи-.рещения т-го триггера и третьим входом первого логического элемента И выход каждого из ш логических элементов И соед 1 лнен с ссответс.твучощим входом логического элемента ИЛИ, выход которого является сигнальным выходок синхронизатора.1246045 Так Такт Составитель П. ПлетневаТехред И.Попович Корректор А, Зимокосов Редактор Н, Егорова аказ 3997/3 Подписное ственного комитета СССР бретений и открытий Ж, Раушская наб д. 4 изводственно-полиграфическое п Тираж 39 ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва, риятие, г. Ужгород, ул. Проектная,