Преобразователь кода во временной интервал

1 12Изобретение относится к вычислительным моделирующим устройствам иможет быть использовано в информационно-измерительных системах и моделирующих комплексах, например, приполунатурном моделировании системвоздушных сигналов (СВС), а такжев авиационных тренажерах.Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональныхвозможностей преобразователя засчет реализации воспроизведения выходных временных интервалов с заданным законом распределения.На фиг. 1 изображена схема предлагаемого преобразователя кода вобеременной интервал; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая егоработу; на фиг. 3 - вариант реализации постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).Преобразователь кода во временнойинтервал содержит генератор 1 импульсов, первый элемент И 2, первый счетчик 3 импульсов, первые и вторыевходные шины 4.1 и 4.2, первый регистр 5, второй регистр 6, блок 7сравнения, второй счетчик 8 импульсов, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 9, триггер 10, второйэлемент И 11, третий элемент И 12,формирователь 13 импульсов, выходнуюшину 14, стробирующие входы 15 и 16ПЗУ 9 и первые 17 и вторые 18 адресные входы ПЗУ 9,Выход генератора 1 соединен с первым входом первого элемента И 2, сосчетным входом триггера 10 и объединенными между собой вторыми входамивторого и третьего элементов И 11 и12. Выход элемента И 2 подключен ксчетному входу первого счетчика 3,выходы которого соответственно соединены с вторыми входами блока 7 сравнения. Первые входные шины 4,1 соединены с соответствующими информационными входами первого регистра 5,выходы которого подключены к соответствующим первым входам, блока 7 сравгнения. Вторые входные шины 4.2 соответственно подключены к информационным входам второго регистра 6,выходы которого соединены с соответствующими первыми адресными входами17 ПЗУ 9. Выход блока 7 сравнениясоединен с входом счетчика 8, выходыкоторого соответственно соединеныс вторыми адресными входами 18 ПЗУ 9.21756 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5 Выход блока 7 сравнения также соединенс вторым входом первого элемента И 2,разрешающим входом триггера 10 и первыми входами второго и третьего элементов И 11 и 12, вторые входы которых объединены и соединены с выходомгенератора импульсов, третьи входысоединены соответственно с выходамитриггера 10, а выходы - с соответствующими стробирующими входами 16 и15 ПЗУ 9, выход которого соединен свыходной шиной 14 и через формирователь импульсов 13 - с установочнымивходами триггера 10 и счетчика 3, атакже с входами разрешения записирегистров 5 и 6,Преобразователь работает следующим образом.Входной-разрядный код й= Н ++ 8 о, поступающий с входных шин 41и 4,2, является суммой 1 = ш+ о двоичных разрядов, где й - старшие разряды, а п - младшие разряды. Старшиев разряды с входных шин 4.1 поступают па регистр 5, младшие и разрядыс входных шин 4.2 - на второй регистр6. Регистры 5 и 6 осуществляют хранение входных кодов в течение циклапреобразования.1Генератор 1 вырабатывает импульсы тактовой частоты (фиг. 2 а), которые поступают одновременно на первый вход элемента И 2, счетный вход триггера 10 и вторые входы элементов И 11 и 12, С выхода элемента И 2 импульсыпоступают на счетный вход счетчика 3, который начинает считать эти импульсы (фиг. 2 б, в). Код старших в разрядов с регистра 5 поступает на входы блока 7 сравнения, где сравнивается с выходным кодом счетчика 3. При совпадении этих двух кодов блок 7 сравнения вырабатывает сигнал, поступающий на элемент И 2, запрещающий счет импульсов счетчику 3 (фиг. 2 г). Сигнал блока 7 сравнения поступает также на разрешающий вход триггера 10, разрешая триггеру при поступлении следующего тактового импульса с генератора 1 на его счетный вход изменить свои состояния на выходах (фиг. 2 д, е). В зависимости от состояния триггера 10 на выходах элементов И 11 и 12 формиру-. ются тактовые сигналы, которые поступают на соответствующие стробирующие входы 16 и 15 ПЗУ 9.ПЗУ 9, как показано на фиг. 3,содержит две стандартные матрицы 19и 20, имеющие размеры 2 х 2 , выи иходы которых подключены к соответствующим входам элемента И-НЕ 21. Вкаждой строке матрицы ПЗУ 20 прошивка осуществляется инверсно по отношению к ПЗУ 19.Код й младших разрядов с регистра 6 поступает на первые адресныевходы 17 ПЗУ 9, выбирая соответствующие строки матриц 20 и 19 ПЗУ 9. Выходной код счетчика 8.поступает навторые адресные входы 18 ПЗУ 9, выби. рая соответствующие столбцы матриц20 и 19 ПЗУ 9. Формирование каждогопериода, просчитываемого счетчиком8, осуществляетсяв моменты действиястробирующих импульсов на входах16 или 15, Общий выходной временнойинтервал, пропорциональный входномукоду Н , будет равен сумме всехсформированных временных интерваловза 2 периодов, просчитываемых счеточиком 8 в течение цикла преобразования. Причем пропорционально коду Нггбудут формироваться временные интервалы одинаковой длительности, а пропорционально коду 8 г,чч - временныеинтервалы увеличенной длительностина период тактовой частоты. Кодировка ПЗУ 9 строго определяет порядокраспределения временных интерваловодинаковой и увеличенной длительностей,За один цикл преобразователь фори:мирует 2 периодов временных интер валов в соответствии с кодом 8,ч.Число 2" формируемых периодов зависит от требуемой точности, предъявляемой к имитируемой характеристике,При этом квант преобразования частоты будет равен , что повышает2 оточность преобразования в 2 раз.Преобразователь может формировать не только временные интервалы одной длительности, соответствующие коду "гр (аналогично прототипу), но и временные интервалы различной длитель ности, соответствующие коду Н = Иг+ + 8 . Закон распределения этих вреточнменных интервалов в зависимости от назначения устройства может быть различным и реализуется с помощью соответствующей кодировки ПЗУ 9.На временной диаграмме фиг, 2 показан случай,когда количество 21756 4старших разрядов щ =2, а количествомладших разрядов и =3. Входной кодй = 1 г + В ч задан равным 11100,каждого из 1, 2, 3 разрядов будетравен 1,2,4,Матрицы ПЗУ 9 в данном случаепри и =3 должны иметь размер 2 х 2т.е. 8 х 8 : 8 строк (Х) х 8 столб 1 е цов (У). Строки Х матриц 19 и 20ПЗУ 9 представляют первыеадресныевходы, а столбцы У матриц 19 и 20ПЗУ 9 - вторые адресные входы.Возможные комбинации поступающихс регистра 6 кодов для и =3будут соответствовать следующим строкам матриц:Коды регистра 6 Строки матрицы000 12000101001110010130110111 8Таким образом, заданный кодОчн100 соответствует пятой строке матЗ 5 риц ПЗУ 9.В десятичном коде й ,= 100 всоответствии с весами разрядов может быть записан:т,е. 5-е строки матриц 19 и 20 ПЗУдолжен содержать (инверсно) четыреединицы, которые в соответствии с 45 прошивкой матриц должны распределять"ся по адресам столбцов- второйгруппы адресных входов, формируемыхсчетчиком 8, который в данном случаедля 2 = 8 периодов должен быть 3 о50 разрядным,Возможные комбинации кодов счетчика 8 будут соответствовать следующимстолбцам матриц ПЗУ 9:.Коды счетчика 8 Столбцы матрицы0005500112213 010 011 100 101 110 10 Пусть для заданного кода М =100столбцы матриц 19 и 20 ПЗУ 9 будутпрошиты следующим образом:15единицы в матрице 19 ПЗУ 9 будутпрошиты в четных столбцах: 2, 4, 6 и8, что соответствует кодамсчетчика 8,единицы в матрице 20 ПЗУ 9 будут20прошиты в нечетных столбцах: 1, 3, 5и 7, что соответствует кодам счетчика 8 - 000; 010; 100; 110.Таким образом, в данном примерекод Мщ = 100, поступающий на первые адресные входы матриц 19 и 20ПЗУ 9, выбирает строки матриц (вданном случае 5-е), а выходные кодйсчетчика 8, поступающие на вторыеадресные входы, выбирают столбцы30матриц, прошивка которых распределяет четыре единицы в матрицах 19 и20 ПЗУ 9 в четных и нечетных Формируемых периодах из 2 = 8,Преобразование кода начинаетсяс первого периода, которому будут со" З 5ответствовать выходной код счетчика8 - 000, поступающий на вторую группу адресных входов ПЗУ 9 (см. Фиг.1).Тактовые импульсы генератора 1 импульсов, приведенные на диаграмме,просчитываются счетчиком 3, выходной код которого 11 также показанна фиг. 2 б,в, При совпадении кодасчетчика 3 с входным 1 -разряднымкодом 1, = 11 на выходе блока 7сравнения вырабатывается разрешающий потенциал, благодаря которомупроисходит формирование стробирующего импульса на выходе элемента И 11и одновременно через элемент И 2прекращается счет тактовых импульсов счетчиком 3, Сигнал с выходаэлемента 11 поступает на стробирующий вход 16 ПЗУ 9.В начальный момент счетчик 8 находится в исходном нулевом состояниии его выходной код соответствует1,д 000. Стробирующий сигнал с вы 756 ахода элемента И 11, поступая ча вход ПЗУ 9 по адресу 100 000, в со; ответствии с прошивкой матрицы 20 ПЗУ проходит на выход ПЗУ 9 и через Формирователь 13 импульсов обнуляет счетчик 3 и триггер 10. В момент обнуления заканчивается формирование первого периода выходного временного интервала и дается разрешение счетчику 3 для начала формирования второго периода, Г 1 ри формировании второго периода блоком 7 сравнения вырабатывается разрешающий потенциал, по которому полученный на выходе элемента И 11 сигнал, поступая на вход 16 ПЗУ 9 по адресу 1.00 0001, в соответствии с прошивкой матрицы 20 ПЗУ 9 не проходит на выход ПЗУ 9. Следующий тактовый импульс, поступая на счетный вход триггера 10 и при наличии на его разрешающем входе потенциала с блока 7 сравнения, изменит состояние выходов триггера, формируя таким образом стробирующий сигнал на выходе элемента И 12 (см. Фиг. 2 з). Стробирующий сигнал с выхода элемента И 12, поступая на вход ПЗУ 9 по адресу 100001, в соответствии с прошивкой матрицы 19 ПЗУ 9 проходит на выход ПЗУ 9 и через формирователь 13 импульсов (фиг.2 и) обнуляет счетчик 3 и триггер 10, которые возвращаются в исходное состояние. В момент обнулениясчетчика 3 и триггера 10 заканчивается формирэвание второго периода выходного временного интервала и дается разрешение счетчику 3 для начала Формирования третьего периода, который в зависимости от адресного кода ЛЗУ 9 формируется в дан - ном случае аналогично первому периодуИмитируемый выходной временной интервал Т , соответствующий входному коду Ц , будет равен сумме временных интервалов всех восьми периодов моделируемой частоты, причем каждый временной интервал, соответствующий 2,4,6,8 периодам, как видно из диаграммы, увеличивается по сравнению с временными интервалами 1,3, 5 и 7 периодов на период тактовой частоты, а весь моделируемый интервал увеличивается в данном случае на четыре периода тактовой частоть 1,что соответствует коду "тоаФормула изобретения Преобразователь кода во временной интервал, содержащий триггер, первый регистр, информационные входы которо го являются соответствующими первыми входными шинами, а выходы подключены к соответствующим первым входам блока сравнения, генератор импульсов, выход которого соединен с первым вхо дом первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выходы которого соответственно соединены с вторыми входами блока сравнения, и второй 15 элемент И, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей преобразователя, в него введены постоянное запоминающее устройст во, второй счетчик импульсов, третий элемент И, формирователь импульсов и второй регистр, информационные входы которого являются соответствующими вторыми входными шинами, а выходы 25 соединены с соответствующими первыми адресными входами постоянного запоминающего устройства, выход которогоявляется выходной шиной и через формирователь импульсов подключен к установочным входам триггера и первогосчетчика импульсов и входам разрешения записи первого и второго регистров, при этом выход блока сравненияподключен к первым входам второго итретьего элементов И, к разрешающемувходу триггера, к второму входу первого элемента И и входу второго счетчика импульсов, выходы которого подключены к соответствующим вторымадресным входам постоянного запоминающего устройства, первый и второйстробирующие входы которого соответственно соединены с выходами второгои третьего элементов И, вторые входыкоторых объединены и подключены квыходу генератора импульсов, атретьи входы соединены с соответствующими выходами триггера,счетный вход которого соеди -нен с выходом генератора импульсов122756 од 18 Составитель В. ВойтовТехред Л.Олейник Корректор А.ференц едактор И. Петрова аказ 16216 сно комии от кая лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 816 ВНИИЕИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рау