Преобразователь код-момент времени

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИК 09)ПИ НОЗ К 13 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ АВГОРСКОМУ ип ).ю фей КГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(72) Ю.Н, Артюх и А.С, Рыбаков .(71) Институт электроники и вычислительной техники АН Латвийской ССР (53)681.325(0888)(56) 1. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., "Энергия", 1975, с. 268-270, рис, 6-9 б.2Авторское свидетельство СССР по заявке Р, 3280874 Г 18-21, кл. Н 03 К 13/20, 24,04.81 (протот (54) (57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДМОМЕНТ ВРЕМЕНИ, содержащий счетчик единичных приращений., выполненный на о последовательно соединенных каскадах, и-каскадный регистр кода, кодовый компаратор, выполненный на и блоках сравнения, и блоков фиксации совпадения кодов и генератор эталонной частоты, выход которого соединен с входом первого каскада счетчика единичных приращений и первым входом первого блока фиксации совпадения кодов, выход которого подключен к выходной шине, первые входы остальных блоков фиксации совпадения кодов соединены с,входами соответствующих каскадов счетчика единичных приращений, вторые входы блоков фиксации совпадения кодов подключены к шине установки нуля, а третьи входы - к .выходам соответствующих блоков срав.нения кодового компаратора, входы которых соединены с выходами соответствующих каскадов счетчика единичных приращений и регистра кода соответственно, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены а корректоров, где пФп, причем первый вход каждого -го корректора соединен с выходом старшего разряда соответствующего 1-го каскада счетчика единичного приращения, второй вход каждого 1-го, кроме последнего, корректора - с выходом каждого последующего (1+3 )-го блока фиксации совпадения кодов, третий вход каждого -го корректора . - с выходом старшего разряда соответствующего 1-го каскада регистра кода, четвертый вход - с шиной установки нуля, а выход - с р ,С 2ЪФ четвертым входом соответствующего -го блока фиксации совпадения кодов, при этом второй вход последнего е-го корректора подключен к шине запуска.2, Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ющ и й с я тем, что,корре тор выполнен на двух инверторах, триггере, элементе И и элементе ИЛИ, причем первый вход корректора соединен через первый инвертор с С-входом триггера, второй вход корректора - с 0-входом триггера и первым входом элемента И, второй вход которого через второй инвертор подключен к третьему входу корректора, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вйходом триггера, а выход - с выходом кор,.ректора, четвертый вход которого под.ключен к Н-входу триггера, 1034176ной суммы задержки переноса этогокаскада и задержки блока Фиксациисовпадения кодов последующего каскада, Это, в свою очередь, ограничи-вает частоту счета единичных приращений для устройства в целом. 60 65 Изобретение относится к импульсной технике, а именно к преобразова телям кода в непрерывную величину, и может врыть использовано, в частности, при обработке сигналов на из мерительных системах импульсной локации и дальнометрии.Известен преобразователь кодвременной интервал, содержащий генератор эталонной частоты, счетчик единичных приращений, регистр пре образуемого кода и кодовый компаратор, входы которого подключены к выходам указанных счетчика и регистра 1. 13.Однако данный преобразователь 15 имеет низкую надежность работы при широкодиапаэонных преобразованиях кодов большой разрядности, что рбусловлено тем, что момент времени, соответствующий концу Формируемого 2 О интервала, выделяется путем одновременного во всех разрядах сравнения текущего кода с заданным. Для искдючения возможности появления на выходе кодового компаратора ложных сиг налов счетчик единичных приращений должен быть выполнен полностью сйнхронным, что сопряжено со значительным усложнением счетчика и возрастанием объема его оборудования. Это, в свою очередь, повышает вероятность ЗО отказа какого-либо его элемента и сбоев в работе.Известен также преобразователь код-момент времени, содержащий генератор эталонной частоты, л-каскадный З 5счетчик единичных приращений, регистркода, кодовый компаратор, выполненный на и блоках сравнения, и и блоков фиксации совпадения кодов, выход генератора эталонной частоты соеди" нен с входом первого счетного каскада счетчика единичных приращений и первым входоМ первого блока фикса" ции совпадения кодов, первые входыостальных блоков фиксации совпадениякодов соединены с входами соответствующих каскадов счетчика единичных приращений, вторые входы блоков Фиксации совпадения кодов подключены к выходам соответствующих блоков сравнения кодового компаратора, входы кодового компаратора соединены соответственно с выходами счетчика единичных приращений и регистра кода 1 2.Недостатком указанного преобра" зователя является низкое быстродействие, что обусловлено тем, что период частоты счета в каждом из и счетных каскадов должен быть не менее удвоенЦель изобретения - повышение быстродействия преобразователя.Поставленная цель достигается темчто в преобразователь кодмомент времени, содержащий счетчик единичных приращений, выполненный на и последовательно соединенных каскадах, и-каскадйый регистр кода, кодовый компаратор, выполненный на и блоках сравнения, и блоков фиксации совпадения кодов и генератор эталонной частоты, выход которого соединен с входом первого каскада счет чика единичных приращений и первым входом первого блока Фиксации совпадения кодов, выход которого подключен к выходной шине, первые входы остальных блоков фиксации совпадения кодов соединены с входами соответствующих каскадов счетчика единичных приращений, вторые входы блоков фиксации совпадения кодов подключены к шине установки нуля, а третьи входы - к выходам .соответствующих блоков сравнения кодового компаратора, входы которых соединены с выходами соответствующих каскадов счетчика единичных приращений и регистра кода соответственно, введены в корректоров, где вп, причем первый вход каждого 1 го корректора соединен с выходом старшего разряда соответствующего 1-го каскада счетчика единичного приращения, второй вход каждого 1-го, кроме последнего, корректора - с вы-. ходом каждого последующего (1+1)-го блока фиксации совпадения кодов, третий вход каждого 1-го корректорас выходом старшего разряда соответствующего 1-го каскада регистра кода, четвертый вход - с шиной установки нуля, а выход - с четвертым входом соответствующего 1-го блока Фиксации совпадения кодов, при этом второй вход последнего в-го корректора подключен к шине запуска.Кроме того, корректор выполнен на двух инверторах, триггере, элементе И и элементе ИЛИ, причем первый вход корректора соединен через первый инвертор с С-входом триггера,. второй вход корректора - с О-входом. триггера и первым входом элемента И, второй вход которого через второй инвертор подключен к третьему входу корректора, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход - с выходом корректора, четвертый вход которого подключен к к-входу триггера.На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого преобразова 1 теля; на фиг. 2 - Функциональная схема корректора.Преобразователь содержит генератор 1 эталонной частоты, счетчик 2 единичных приращений, состоящий изкаскадов 2-1 - 2-п, регистр 3 преобразуемого кода, состоящий.из каскадов 3-1 - З-п, кодовый компаратор 4из блоков 4-1 - 4-п, и блоков 5-15-и Фиксации совпадения кодови акорректоров б- б-а. В целом преобразователь имеет и каскадную структУру, где каждый 1;й.каскад (11 л)содержит счетчик 2-1, регистр 3-1кода, блОк 4- 1 сравнения и блок 5-1Фиксации, 30Выход генератора 1 эталонной частоты соединен с входом первого каскада 2-1 счетчика 2 и первым входомпервого блока 5-1 фиксации "совпадения кодов, Первые входы блоков 5-2 - 355-о фиксации совпадения кодов соединены соответственно с входами каскадов 2-.2 - 2-о счетчика 2. Вторыевходы блоков 5-1 - 5-в Фиксации совпадения кодов подключены к шине ус-:тановки нуля, а третьи входы - к вы-ходам блоков 4-1 - 4-и сравнения кодового компаратора 4. Выходы каскадов 2-1 - 2-и счетчика 2 соединеныс входами соответствующих блоков4-1 - 4-о кодового компаратора 4, кдругим входам которых подключены.выходы каскадов 3-1 - 3-и регистра 3пржбразуемого кода.Число корректоров может быть равноили меньше п. Корректоры включаются ЗОв структуру тех каскадов, быстродействие которых необходимо повысить,т,е. где требуется наиболее полноиспольэовать скоростные воэможностиэлементов, применяемых при реализации преобразователя. При наличиикорректоров .в а-м каскадевторой входкорректора является входом запускапреобразователя,для определенности на фиг. 1 показан пример выполнения преобразова"теля, где каждый из и каскадов содержит корректор (в и).Первые входы корректоров 6-1 -б-.е соединены соответственно с выходами старших разрядов сМетных каскадов 2-12-и счетчика 2, вторыевходы корректоров 6-1 - б-(е -1) соединены соответственно с выходами блоков 5-2 " 5-и Фиксации-совпадениякодов, выход блока 5-1 Фиксации 5 Осовпадения кодов соединен с выходомпреобразователя, второй вход корректора б-е соединен с входом запускапреобразователя, третьи входы корректоров 6-1 - б-е соединены соответственно с выходами старшего разрядакаскадов 3-1 - 3-о регистра 3 преобразуемого кода, выходы корректоров6-1,- 6-в соединены соответственнос четвертыми входами блоков 5-1 - бО5-и фиксации совпадения кодов.Каждый из корректоров (фиг. 2)содержит логические элементы 7 и 8типа НЕ, логический элемент 9 типа И,.триггер 10 с С-входом синхронизации, 65 информационным О-входом и В-входомустановки нулевого сосгояния, а также логический элемент 11 типа ИЛИ.Первый вход корректора соединенс входом элемента 8 типа НЕ, выход.которого соединен с С-входом триггера 10. Второй вход корректора соединен с 0-входом триггера 10.и первым входом элемента 9.типа И, второйвход которого соединен с выходом элемента 7 типа НЕ. Третий вход корректора соединен с входом элемента 7 типа НЕ,. выходы триггера 10 и элемента9 типа И соединены с входами элемента 11 типа ИЛИ, выход которогосоединен с выходом корректора.Преобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии сигналы свыхода генератора 1 непрерывно подсчитываются счетчиком 2, причем вкаждом из его каскадов осуществляется синхронный (квазисинхронный) счет,а связь между каскадами асинхронная.В результате счета на выходах счетчика 2 Формируется шкала текущеговремени, заданная, например, в натуральном двоичном коде,Началу преобразования предшест 1 вует установка в исходное нулевое ..состояние триггеров блоков Фиксациисовпадения кодов и корректоров. В регистр 3 вводится код, соответствующий требуемому моменту появления выходного сигнала преобразователя.Преобразование начинается приподаче на вход запуска корректораи-го каскада логической ф 1". Послеподачи сигнала запуска момент появления сигнала на выходе. корректоразависит от значения старшего разряда кода каскада 3-о. Если это значение нулевое, то входной сигналзапуска через элементы 9 и 11 непосредственно проходит на выход корректора. Если значение старшего разряда, кода единичное, то сигнал навыходе корректора появляется послепереключения триггера 10 сигналом поего С-входу. В обоих случаях обеспечивается то, что сигнал с выходакорректора, разрешающий фиксациюсовпадения кодов в блоке 5-п, появляется на четвертом входе блока5 п относительно сигнала совпадениякодов на третьем входе с упреждением,не меньшим полунериода сигнала навыходе. счетного каскада 2-,о. Приэтом независимо от введенного в регистр 3 кода преобразование всегдапроисходит однозначно, в очередномцикле шкалы, начиная с ее нулевогосостояния.В момент совпадения кодов каскада 3-ь и каскада 2-и на выходе блока 4-о сравнения появляется сигнал совпадения, длительность которого соответствует периоду сигнала навходе каскада .2-и. Наличие совпадения фиксируется блоком 5-и и на его выходе появляется сигнал, который поступает на второй вход корректора (и)-го каскада.Работа (и -1)-го и последующих 5 каскадов, содержащих корректоры, происходит аналогично. В частности, сигнал с выхода корректора (о)го каскада поступает на четвертыйвход блока 5-(и) и разрешает Фик сацию совпадения кодов в этом каскаде с упреждением, не меньшим полу- периода сигнала на выходе каскада 2-(о)После фиксации совпадения кодов 15 блоком 5-1 первого каскада выходной сигнал блока задает момент времени, соответствующий преобразуемому коду. длительность выходного сигнала равна периоду .частоты генератора 1. 20В случае, если в каком-либо 1-м каскаде преобразователя корректор не вводится, то выход блока фиксации последующего (1+1)-го каскада непосредственно подключается к четвер тому входу блока фиксации 1-го каскада, При этом значение старшего разряда преобразуемого кода 1-го каскада необходимо инвертировать.Очередной цикл преобразования можно осуществить аналогично. Однако следует отметить, что триго геры, входящие в состав блоков фиксации и корректоров, последовательно приводятся в исходное состояние в процессе работы преобразователя без воздействия сигнала по общему входу установки начального состояния. При наличии логической "1 ф по входу запуска последовательности вводимых в регистр 3 кодов в этом случае соответствует последовательность выходных сигналов.Таким образом, при введении корректоров сигнал разрешения фиксации совпадения кодов "го каскада опережаг ет появление сигнала совпадения кодов в этом каскаде на величину, не меньшую полупериода выходных счетных сигналов, Сбответственно задержки, вносимые 1-м счетчиком и (1+1)-м блоком Фиксации практически не ограничивают частоту счета в 1-м каскаде. Это позволяет максимально полно использовать скоростные воэможности, применяемые при реализации преобразователя. При этом период частоты счета каждого из каскадов, содержа щего корректор, не ограничивается задержками переноса счетного каскада и блока Фиксации совпадения кодов последующего каскада. Это соответствует многократному повышению быстродействия предлагаемого преобразователя.сно аказ Б Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. тная,42/58 Тираж 936 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушс