Преобразователь кода во временной интервал

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 4пп 957429(22) Заявлено 25.02 с присоединением з 1) М. Кл.з 03 К 13/2 кн й 10 -осударствеиный комитет СССР по делам изобретений и открытий709,82. Бюллетень Мания описания 0709 публиковано ата опублик 72) Авторыизобретени М.Б.Глейзер и алуха(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НТЕРВАЛ ВРЕМЕ томатиможе о Изобретение относится к ав ке и вычислительной технике и т бйть использовано в системах управления в качестве преобразователя цифровой информации ЭВМ и как самостоятельное устройство формирования прецезионной задержки импульсовИзвестен преобразователь кода во временной интервал, содержащий два генератора, два вентиля, два триггера, элемент ИЛИ, дешифратор, схему стробирования, схему сравнения и счетчик импульсов 13Недостатки преобразователя - неостаточный диапазон временных интервалов в области малых величин на выходе преобразователя, сложность регулировки частоты дополнительного генератора относительно частоты основного генератора.Известен также преобразователь кода во временной интервал, содержащий генератор импульсов, йервые входы которого соответственно соединены со входами переключателя диапазонов, выходами соответственно связанного с первыми входами первого и второго элементов И,выходы которых через элемент ИЛИ подключены ко второму входу генератора импульсов, вторым выходом соединенного со вторым входом элемента сравнения и счетным входсм счетчика импульсов, установочные входы которого подключены к шине старших разрядов кода, выходы старших разрядов - к входам третьего элемента И, выходом соединенного с третьим входом элемента сравнения, выходы младших - к первым входам элемента сравнения, вторыми входами соединен- .ного с шиной младших разрядов кода, а выход - к второму входу элемента стробирования, первый вход которого подключен ко второму выходу генера тора импульсов, а выход - к выходнойшине, два триггера, первые входы которых подключены к шине "Пусхи, второй вход первого триггера - к выходной шине, его выход - к первому вхоо ду генератора импульсов, а выходывторого - к вторым входам первого и второго элементов И соответственно, при этом выход элемента сравнения соединен со вторым входом второ го триггера 121.Недостатком устройства являетсяграниченный диапазон преобразования кода во временной интервал. Это вызвано тем, что особенность схемы не позволяет преобразование кода вслучае, если число, определяемое кодом младших разрядов, больше числа,определяемого кодом старших разрядов.Цель изобретения - расширение диапазона преобразования временных интервалов.Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь кода во временной интервал, содержащий генератор импульсов, первые выходы которого соответственно соединены с входа-ми переключателя диапазонов, выходами соответственно связанного с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых через эле-, мент ИЛИ подключены к второму входу генератора импульсов, вторым выходомсоединенного со счетным входом счетчика импульсов, установочные входыкоторого подключены к шине старшихразрядов кода, выходы старших разрядов - к входам третьего элемента И,выходы младших - к первым входам элемента сравнения, вторыми входами соединенного с шиной младших разрядовкода, а выход - к второму входу четвертого элемента И, два триггера,первые входы которых подключены к шине "Пуск", второй вход первого триггера - к выходной шине, его выход -к первому входу генератора импульсов, а выходы второго - к вторым входам первого и второго элементов И соответственно, дополнительно введеныэлемент 2 И-ИЛИ, три триггера, элемент ИЛИ, два элемента задержки и З 5пятый элемент И, причем первый и третий входы элемента 2 И-ИЛИ соответственно соединены с первыми выходамитретьего и четвертого триггеров, вторые выходы которых подключены к первым входам четвертого и пятого элементов И, выходами связанных с первыми входами четвертого и третьеготриггеров и первым и вторым входамивторого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второготриггера, первый вход которого соединен с вторыми входами третьего ичетвертого триггеров, причем второйвход четвертого элемента И подключенк второму входу элемента 2 И-ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной и через второй элемент задержкис вторым входом пятого триггера, ачетвертый вход - с вторым входомпятого элемента И и выходом элемента .сравнения, второй вход которогочерез первый элемент задержки подключен к второму выходу генератора импульсов, а третий вход - к выходупятого триггера, первым входом связанного с выходом третьего элементаИ,На чертеже изображена блок-схемапреобразователя кода во временнойинтервал. 65 Преобразователь содержит генера-,тор 1 импульсов, переключатель 2диапазонов преобразования, элементИЛИ 3, элемент И 4 и 5, элемент бзадержки, триггеры 7-10, элемент 11сравнения, триггер 12, элемент И 13,счетчик 14 импульсов., элемент 2 И-ИЛИ15, элемент И 16, элемент ИЛИ 17,элемент И 18, элемент 19 задержки,шины 20-23.При этом отводы линии задержкигенератора 1 импульсов подключены ксоответствующим входам переключателя2 диапазонов, выходом соединенногос входами элементов И 4 и 5. Выходыэлементов И 4 и 5 через элемент ИЛИ3 подключены ко второму входу генератора 1, первый вход которого связаи .с прямым выходом триггера 7, авыход через элемент 19 задержки - с.первым входом элемента 11 сравненияи непосредственно со счетным входомсчетчика 14 импульсов,На вторые входы счетчика импульсов по шине 23 поступает обратный код старших разрядов, а элемента сравнения (по шине 20) - прямой код младших разрядов. Выходы старших разрядов счетчика 14 импульсов подключены через элемент И 13 к первому входу триггера 12, а младших разрядов ко второму входу элемента 11 сравнения. Прямой выход триггера 12 соединен с третьим входом элемента .11 сравнения, выходом связанного с четвертым входом элемента 2 И-ИЛИ 15 и вторым входом элемента И 18. Выход счетчика 14 импульсов связан со вторыми входами элемента 2 И-ИЛИ 15 и элемента И 16. Выходы элементов И 16 и 18 подключены к первым входам триггеров 9 и 10 и через элемент ИЛИ 17 к второму входу триггера 8. Прямой и обратный выходы триггера 8 соединены с вторыми входами элементов И 4 и 5 соответственно. Прямые выходы триггеров 9 и 10 соединены с первым и третьим входами элемента 2 И-ИЛИ 15, а обратные выходы - с первыми входами элементов И 16 и 18. Выход элемента 2 И-ИЛИ 15 соединен с вторыми входами триггера 7 непосредственно и триггера 12 через элемент 6 задержки . На первые входы триггеров 7 и. 8 и вторые входы триггеров о 9 и 10 по входной шине 21 поступает импульс запуска.Частота генератора, используемого в преобразователе, определяется запаздывающей обратной связью. Изменяя параметры Линии задержки генератора 1, при помощи переключателя 2 можно задавать частоту преобразования в соответствии с выбранным диапазоном преобразования.Устройство работает следующим образом.25 Перед началом работы преобразова тели обратный код старших разрядовв по шине 23 переписывается в счетчик импульсов, прямой код младшихразрядов Е по шине 20 подается навходы элемента 11 сравнения. Триггер 512 находится в нулевом состоянии.Начало преобразования определяется импульсом запуска, поступающим пошине 21. Импульсом запуска устанавливаются в единичное состояние триггеры 7 и 8 и в нулевое состояниетриггеры 9 и 10. Уровень напряженияс триггера 7 подается на генератор 1.Появление первого импульса генератора 1 жестко связано с передним фронтом уровня напряжения.Импульсы с выхода генератора 1поступают на счетный вход счетчика14 импульсов и через элемент 19 задержки на элемент 11 сравнения. Частота выходных импульсов генератора 1определяется коммутируемым переключателем диапазонов. Импульсы с 1-го отвода линии задержки генератора 1 через переключатель 2 поступают навход элемента И 4, на второй входкоторого подан высокий уровень триггера 8. Импульсы с выхода элемента4 через элемент ИЛИ 3 поступают навход генератора 1 в качестве запаздывающей обратной связи.Схему преобразователя в зависимости от преобразуемого кода рассмотрим для двух случаев: число,определяемое кодом старших разрядовбольше числа, определяемого кодом З 5младших разрядов (в 1); число, определяемое кодом старших разрядов меньше числа, определяемого кодом младших.разрядов (в 1 с),В первом случае на первый выход 40переключателя 2 диапазона коммутируется отвод линии задержки, задающнй частоту с периодом Т; на второйвыход-отвод линии задержки, задающий .частоту с периодом Т; -Ы, где дЙ - 45величина минимального дискретногошага преобразования.На счетный вход счетчика 14 поступают импульсы с периодом Т. Когда в счетчике 14 устанавливаетсячисло, равное числу кода младших разрядов, записанного в элементе 11 сравнения, а в остальных разрядах счетчика устанавливаются единицы, что фиксируется триггером 12, то элемент 11сравнения выдает импульс, поступающий на четвертый вход элемента 2 ИИЛИ 15 и второй вход элемента И 18.Так как на первый выход элемента И18 подаетсй высокий уровень, соответствующий нулевому состоянию триггера10, то выходной импульс элемента 11сравнения через элемент И 18 производит переключение э единичное состояние триггера 9. Одновременно через элемент ИЛИ 17 производится уста новка триггера 8 в нулевое состояние, При этом низким уровнем триггера 8 запрещается генерирование импульсов генератора с периодом Т; и вывысоким уровнем - разрешение цепи обратной связи, определяющей генерирование импульсов с периодом Т;-ь 1 Это достигается переключением работы .элементов И 4 и 5. Импульсы с элемента И 5 поступают на вход элемента ИЛИ 3.В счетчике импульсов 14 продолжается счет импульсов, поступающих с периодом Т; -ьй. После заполнения . счетчика 14 формируется импульс переполнения, поступающий на второй вход элемента 2 И-ИЛИ 15, на первый вход которого подан высокий уровень единичного состояния триггера 9. Выходной импульс элемента 2 И-ИЛИ 15 определяет конец временного интервала. По этому импульсу производится также установка в0триггера 7 не посредственно, а триггера 12 через элемент б задержки, время задержки которого должно быть не:.меньше длительности импульса.Временной интервал для первого случая, соответствующий заданному коду, равен7= в Т; - (и-1 с) Т;+ (и+к) (Т; - ьС)(1)где Т - период основной частоты слеадования импульсов;в - число, определяемое кодомстарших разрядов (в.= О, 1,2);- число, определяемое кодоммладших разрядов (1( = 0 12, и);дй - минимальный дискретный шагпреобразования.Если число, определяемое кодом старших разрядов, меньше числа, определяемого кодом младших разрядов, то переключателем 2 коммутируется отводе линии задержки, задающей период Т, на второй - отвод линии задержки, задающий период, равный. минимальному дискретному шагу преобразования ьС.Импульсы генератора 1 с периодом Т поступают на счетчик 14 импульсов ина элемент 11 сравнения через элемент 19 задержки, время задержки которого должно быть не меньше времени переключения счетчика импульсов. Наличие всех единиц в старших разрядах счетчика 14 фиксируется триггером 12.Импульсом переполнения счетчика 14 импульсов производится переключение в единичное состояние через элемент И 16 триггера 10, и в нулевое состояние через элемент ИЛИ 17 триггера 8. Высокий уровень с прямого выхода триггера 10 подается на тре957429 Формула изобретения п Т;+ 11 30 35 40 50 65 тий вход элемента 2 И-ИЛИ 15 в качестве разрешающего напряжения.Переключение триггера 8 обеспечиваеткоммутацию цепи обратной связи(в данном случае равную минимальному дискретному шагу преобразования 5д 1) генератора 1 путем переключенияразрешающих уровней напряжения на .элементах И 4 и 5. Импульсы генератора с периодом д 1 поступают на счетный вход счетчика 14. Если число, 1 Оопределяемое кодом младших разрядов,поданным на элемент 11 сравнения,равно числу, определяемому кодоммладших разрядов счетчика 14, и навыходе триггера 12 имеется высокий 15уровень, то элемент 11 сравнения выдает сигнал сравнения. Этот сигналпоступает на четвертый вход элемента2 И-ИЛИ, выходной сигнал которого иявляется концом временного преобразования, По этому сигналу устанавливается в "0" триггер 7 и через элемент задержки б триггер. 12,Временной интервал в данном случае равен 25(2) где в - число, определяемое кодомстарших разрядов;число, определяемое кодоммладших разрядов;Т; - период основной частотыпреобразования;М . - минимальный дискретныйшаг преобразования.Предлагаемое устройство выгодно отличается от известного тем, что в нем производится преобразование во временной интервал любого кода без каких-либо ограничений как в облас- ти малых разрядов, так и в области , больших. В зависимости от преобразуемого кода задаются различные параметры линии задержки генератора. Если вА, то разница между периодами основной и дополнительной частот должна быть равна минимальному дискретному шагу преобразования ьй, если же ю.( 1 , то период основной частоты генератора Т; выбирается в зависимости от числа, заданного кодом старших разрядов, дополнительной - лс. Введение трех дополнительных триггеров, элемента И, элемента 2 И-ИЛИ, элемента ИЛИ, двух элементов задерж. ки и соответствующих связей позволило расширить диапазон преобразования временнйх интервалов в область малых величин преобразуемого кода. 60Если щ, то преобразование осуществляется в соответствии с формулой (1), если т 2 с, то заданный код преобразуестя во временной интервал в соответствии с Формулой (2). Для в = к выбор необходимой формулы, реализуемой схемой, также производится автоматически. Необходимо лишь правильно задать основную и дополнительную частоты преобразования. Для примера можно рассмотреть десятиразрядный код 0000001010, в котором число, определяемое кодом младших разрядов, равно 1 = 2 (код 010), число, определяемое кодом старших разрядов равно щ = 1 (код 0000001), причем в известном устройстве особенности схемы не допускают преобразование кода 0000001010 во временной интервал, так как обратный код старших разрядов, записанный в счетчик, будет больше кода младших разрядов,поданного на элемент сравнения. Преобразователь кода во временной интервал, содержащий генератор импульсов, первые выходы которого соответственно соединены с входами переключателя диапазонов, выходами соответственно связанного с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых через элемент ИЛИ подключены к второму входу генератора импульсов, вторым выходом соединенного со счетным входом счетчика импульсов, установочные входы которого подключены к шине старших разрядов кода, выходы старших разрядов - к входам третьего элемента И, выходы младших - к первым входам элемента сравнения, вторыми входами соединенного с шиной младших разрядов кода, а выход - к второму входу четвертого элемента И, два триггера, первые входы которых подключаны кшине "Пуск", второй вход первого триггера - к выходной шине, его выход - к первому входу генератора импульсов, а выходы второго - к входам первого и второго элементов И соответственно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, в него введены элементы 2 И-ИЛИ, три триггера, элемент ИЛИ, два элемента задержки и пятый элемент И, причем первый и третий входы элемента 2 И-ИЛИ соответственно соединены с первыми выходами третьего и четвертого триггеров, вторые выходы которых соответственно подключены к первым входам четвертого и пятого элементов И, выходами соответственно связанных с первыми входами четвертого и третьего триггеров и первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, первый вход которого соединен с вторыми входами третьего и957429 10 10 Составитель В.Войтоведактор С.Юско ТехредЖ.Кастелевич Корректор к Подписноего комитета СССРй и открытийаушская наб., д.4/ лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна четвертого триггеров, причем второй вход четвертого элемента И подклю-чен к второму входу элеМента 2 И-ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной и через второй элемент задержки с вторым входом пятого триггера, а четвертый вход - с вторым входом пятоГо элемента И и выходом элемента сравнения, второй вход которого через первый элемент задержки подключен к второму выходу генератора з 6623/49 Тираж 959 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москвб, Ж, импульсов, а третий вход - к выходу. пятого триггера, первым входом связанного с выходом третьего элемента И..Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 421122 кл. Н 03 К 13/258, 1973.2. Авторское свидетельство СССР В 547969, кл. Н 03 К 13/258, 27.02.75 (прототип) .