Преобразователь код-момент времени

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 24. 04, 81(21) 3280874/18-21 с присоединением заявки Мо Н 03 1( 13/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 30.1082. Бюллетень Йо 40 Дата опубликования описания 30. 10. 82(72) Авторыизобретения Ю.Н.Артюх и А.С.Рыбаков Институт электроники и вычислительной техниКй АН Латвийской ССРг Му(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1(ОД - МОМЕНТ ВРЕМЕНИ 1 О 20 30 Изобретение относится к импульс-. ной технике, а именно к преобразователям кода в непрерывную величину, и может быть использовано, .в частности при обработке сигналов в измерительных системах импульсной локации и дальнометрииИзвестен преобразователь код-временной интервал, содержащий генератор эталонной частоты, триггер, два элемента И, схему совпадения, кодирующее устройство, элемент задержки и счетчик единичных приращений 1).Данный преобразователь основан на суммировании приращений счетчиком, в который предварительно вводится код, обратный преобразуемому, Временной интервал формируется отмомента начала счета до момента достиже" ния счетчиком определенного состояния, например нулевого.Однако данное устройство обладает ограниченными функциональными возможностями и не позволяет получить на выходе серию взаимосвязанных временных интервалов из-за затрат времени на ввод в счетчик кода междуциклами.Известен преобразователь кода во временной интервал, содержащий генератор эталонной частоты, счетчик единичных приращений, регистр преобразуемого кода и кодовый компаратор, входы которого подключены к соответствующим выходам счетчика и регистра, а выход - к первому входу первого элемента И и И-входу КВ-триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора и второму входу первого элемента И, а выход - к счетному входу счетчика 2.Недостатком известного устройства является низкая надежность рабо- ты при широкодиапазонных преобразованиях кодов большой разрядности, которая обусловлена тем, что момент времени, соответствующий концу формируемого интервала, выделяется путем одновременного во. всех разрядах сравнения текущего кода с заданным. Для исключения возможности появления на выходе кодового компаратора ложных сигналов счетчик единич ных приращений должен быть выполнен полностью синхронным. Однако реализация синхронного счетчика большой разрядности сопряжена с его значительным усложнением и возрастаниемдействия. Все это в целом повышаетнадежность работы устройства припрактическом отсутствии ограниченийна разрядность преобразуемых кодов.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователя,Преобразователь код-момент времени содержит генератор 1 эталоннойчастоты, счетчик 2 единичных приращений, регистр 3 преобразуемого кода,кодовый компаратор 4 и и блоков5=1-5=п Фиксации совпадения кодов,Счетчик 2 единичных приращений ввиде и последовательно соединенныхсчетных каскадов 2=1-2=п, а кодовый компаратор 4 выполнен в видеи блоков 4=1-4=п сравнения.Выход генератора 1 эталонной частоты подключен к входу первого каскада 2=1 счетчика 2. Выходы каскадов 2=1-2=п счетчика 2 соединены свходами соответствующих блоков4=1-4=п кодового компаратора 4,кдругим входам которых подключенывыходы регистра 3 преобразуемого кода.Первые входы 6=1-б=п блоков5=1-5=п фиксации совпадения кодовподключены соответственно к входамсчетных каскадов 2=1-2=п вторые входы 7=1-7=п блоков 5=1-5=п Фиксации совпадения кодов подключенысоответственно к выходам блоков4=1-4=п сравнения кодового компаратора 4, выход блока 5=1 фиксациисовпадения кодов соединен с выходной шиной 10 преобразователя, выходы блоков 5=2-5=п фиксации совпадения кодов подключены соответственнок третьим входам 8=1-8=пблоков5=1-5=п, третий вход 8=п блока5=п соединен с шиной 11 запуска, четвертые входы 9=1-9=п блоков 5=1-5=псоединены с шиной 12 установки висходное нулевое состояние.Каждый из блоков 5=1-5=п фиксациисовпадения кодов содержит соединенные последовательно элеглент И 13 иР-триггер 14,выход элемента И 13 подключен к информационному Р-входутриггера 14, С-вход синхронизациитриггера 14 образует первый вход бблока 5, входы элемента И 13 образуют соответственно второй вход 7и третий вход 8 блока 5, В-входтриггера 14 образует четвертый вход9 блока 5, а выход Р-триггера 14является выходом блока 5.Преобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии сигналы свыхода генератора 1 эталонной частоты поступают на вход соединеннойпоследовательно цепочки счетно каскадов 2=1-2=п счетчика 2 единичныхприращений, Счетчик 2 непрерывно объема оборудования, что повышаетвероятность отказа какого-либо элемента и сбоев в работе. Кроме того,синхронный счетчик должен быть выполнен на однородных по быстродей- .ствию элементах, что также усложняет его реализацию, в результатечего снижается надежность работыпреобразователя в целом,Цель изобретения - повышение надежности преобразования.30Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь код-моментвремени, содержащий генератор эталонной частоты, п-каскадный счетчикединичных приращений, регистр кодаи выполненный на и блоках сравнения кодовый компаратор, входы которого соединены соответственно с выходами счетчика единичных приращений и регистра кода, дополнительно введены и блоков фиксации совпадения кодов, при этом выход генератора эталонной частоты соединенс входом первого счетного каскадасчетчика единичных приращений и 25первым входом первого блока фиксациисовпадения кодов, первые входы остальных блоков Фиксации совпадениякодов соединены с входами соответствующих каскадов счетчика единич. ных приращений, вторые входы блоковфиксации совпадения кодов подключены к выходам соответствующих блоков сравнения кодового компаратора,третий вход л-го блока фиксации сов-. 35падения кодов соединен с шиной запуска, третьи входы остальных блоков фиксации совпадения кодов соединены с выходами последующих блоков Фиксации совпадения кодов, . чет вертые входы блоков фиксации совпадения кодов подключены к шине установки исходного состояния.Причем блок Фиксаций совпадениякодов содержит последовательновключенные элемент И и Р-триггер,информационный Р-вход которого соединен с выходом элемента И, входыкоторого подключены соответственнок второму и третьему входам блокафиксации совпадения кодов, первыйи четвертый входы которого соединены соответственно с С- и В-входами Р-триггера, выход которого подключен к выходу блока фиксациисовпадения кодов.При введении упомянутых отличительных признаков счетчик единичныхприрацений выполняется в виде последовательно включенных счетных каскадов, т.е. по принципу асинхронной 60связи синхронных каскадов ограниченной разрядности. При этом каскады, Функционирующие на более низкойчастоте счета могут быть выполненына элементах более низкого быстро970605 подсчитывает число поступивших наего вход импульсов, причем в каждомего каскаде осуществляется синхронный счет, связь между каскадами - асихронная. В результате непрерывноциклического счета импульсов с эталонной частотой повторения на выходах каждого каскада счетчика 2формируется квантованная шкала текуцего времени заданная, напримерв натуральном двоичном коде.Началу преобразования код - момент времени предшествует установкав исходное нулевое состояние 0-триггеров 14 блоков 5=1-5=п фиксациисовпадения кодов.Затем в регистр 3 вводится код, укоторого в каждой из групп егоразрядов, подаваемых на соответствующие блоки 4 = 1-4 = исравненн ия, старший раз ряд группыимеет значение, инверсное по отношению к значению соответствующего разряда кодового эквивалентавоспроизводимого момента времени приего задании в натуральном двоичномкоде.Преобразование начинается приподаче на шину 11 запуска 1,которая, поступая на вход З=п блока5=п дает разрешение в этот блок нафиксацию сигнала о совпадении кодовФормируемого блоком 4=п кодовогокомпаратора 4 при установлении на выходах счетного каскада 2=п кода совпадающего с кодом в соответствующейгруппе разрядов регистра 3.Разрешение на Фиксацию сигнала осовпадении кодов означает подачу1 с входа 8 блока 5 на один извходов элемента И 13, в результатечего элемент И 13 подготавливается кпропусканию сигнала 1 о совпадении кодов с входа 7 блока 5 на инФормационный 0-вход триггера 14. Припоявлении на выходе блока 4=п сравнения сигнала о совпадении кодов в виде 1, длительностью равной периоду частоты счетного сигнала навходе каскада 2=п и поступающегодалее на вход 7=п блока 5=п, производится его Фиксация в блоке 5=пположительным Фронтом входного длякаскада 2=п счетного сигнала, подаваемого также на вход б=п блока5=п,Фиксация сигнала о совпадении кодов, Формируемого блоками 4=1-4=п сравнения, производится положительным фронтом того счетного сигнала, по отрицательному Фронту которого. переключаются (изменяют свое кодовое состояние) соответствующие счетные каскады 2=1-2=п. Л результате этого момент фиксации сигнала о совпадении кодов. всегда приходится на устойчивые состояния счетных каскадов и примерно на серединудлительности сигнала о совпадении н- кодов, чем исключается возможностьфиксации в триггерах 14 блоков5 5=1-5=п ложных сигналов (иголок),возникаюцих на выходах блоков 4=1- 4=п сравнения в моменты прирашениякодового состояния счетных каскадов,происходящие по отрицательному фрон 10 ту счетного сигнала.После фиксации в блоке 5=п сигнала о совпадении кодов в счетномкаскаде 2=п в соответствующей груп,пе разрядов регистра 3, на выходе15 блока .5=п появляется 1, которая,поступая на вход О=пблока 5=п,дает разрешение на Фиксацию в немсигнала о совпадении кодов, формируемого блоком 4=ппри установлении на выходах каскада 2=п кода, совпадающего с кодом в соответствуюцей группе разрядов регистра 3.В момент появления на выходе бло"ка =и 1, дающей разрешение нафиксацию в предыдущий блок 5=п,на выходах счетного каскада 2=п присутствует код, в старшем разрядекоторого - 1, а в остальныхразрядах - О. Поэтому первойкодовой комбинацией, которая можетбыть выделена блоком 4=псравненияс фиксацией сигнала о выделении вблоке 5=п,после получения разрешения на фиксацию из блока 5=п, является кодовая комбинация, содержащая 1 в старшем разряде и Ов остальных разрядах, Эта кодоваякомбинация соответствует комбинациивсе нули в соответствующих разрядахкодового эквивалента воспроизводимого момента времени при его представлении в натуральном двоичном коде.Фиксация сигнала о совпадении45 кодов в блоке 5=ппроизводится положительным фронтом входного счетного сигнала каскада 2=п, подаваемого также на вход б=пблока 5=п,После Фиксации в блоке 5=псиг 50 нала о совпадении кодов на выходахсчетного каскада 2=пи в соответствующей группе разрядов регистра 3на выходе блока 5=ппоявляется1, дающая разрешение на фикса цию сигнала совпадения кодов в блок5=п. Далее преобразователь работает аналогично.Таким образом, происходит последовательная фиксация сигналов о сов падении кодовых состояний счетныхкаскадов с соответствующими группами разрядов регистра 3, начиная сгрупп старших разрядов.Положительный фронт сигнала, по" 65 являющийся на выходе блока 5=1, иследовательно на шине 10 в момент фиксации сигнала совпадения кодов на выходах счетного каскада 2=1 с соответствующей группой разрядов регистра 3 задает момент времени, соответствующий преобразуемому ко ду.После окончанияпреобразования каждый из блоков 5=1-5=и.устанавливается в исходное нулевое состояние следующим после окончания сиг 10 нала совпадения кодов на входе 7 блока 5 положительным Фронтом. соответствующего счетного сигнала, поступающего на вход 6 блока 5 и следовательно на С-вход триггера 14. 15 Длительность 1 фф на выходнойшине 10 равна периоду генератора 1..ся цепочкой структурно однородныхкаскадов, взаимодействие которых осуществляется последовательно во вре- .мени и асинхронно. требования к синхронности счета возникают только на 25уровне каскада ограниченной разрядности (принципиально каскад может содержать только один счетный разряд,т.е. счетчик в целом может быть полностью асинхронным). Это обстоятель- ЭОство, а также возможность примененияв предлагаемом устройстве элементовпониженного по мере роста числа каскадов быстродействия обеспечиваютпредлагаемому устройству более высокую надежкасть,Формула изобретения401. Преобразователь .код-момент времени, содержащий генератор эталовной частоты, и - каскадный счетчик единичных приращений, регистр кода и выполненный на и блокау сравнения кодовый 45 компаратор, входы которого соединены соответственно с выходами счетчика единичных приращений и регистра кода, отличающийся тем,что, с целью повышения надежностипреобразования, в него дополнительновведены и блоков Фиксации совпадениякодов, при этом выход генератораэталонно. частоты соединен с входомпервого счетного каскада счетчикаединичных приращений и первым входом первого блока фиксации совпадения кодов, первые входы остальныхблоков Фиксации совпадения кодовсоединены с входами соответствующихкаскадов счетчика единичных приращений, вторые входы блоков Фикса- .ции совпадения кодов подключены к:выходам соответствующих блоков сравнения кодового компаратора, третийвход и-го блока фиксации совпадениякодов соединен с шиной запуска, третьи входы остальных блоков Фиксациисовпадения кодов соединены с выходами последующих блоков фиксации совпадения кодов, а четвертые входыблоков Фиксации подключены к шинеустановки исходного состояния.2. Преобразователь по п.1; о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блокфиксации совпадения кодов выполненна последовательно соединенных элементе И и О-триггере, информационный0-вход которого соединен с выходомэлемента И, входы которого подключены соответственно ко второму итретьему входам блока фиксации совпадения кодов, первчй и четвертыйвходы которого соединены сбответственно с С- и В-входами П-триггера,выход которого .подключен к выходублока Фиксации совпадения кодов.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 363207, кл. Н 03 К 13/20, 24.05.71.2. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровыхвычислительных устройств. И 1975,с, 268-270, рис. 6-9 б (прототип)