Преобразователь код-временной интервал

(57) Изобретениематике и вычислитжет быть использо ЛЬ КОД - ВРЕМЕННОЙ тносится к автольной технике и м еди- счетно для связи выОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Гитис З.И. Преобразователи информации для электронных цифровыхвычислительных устройств. - М., 197с. 268-270, рис.б,б.Авторское свидетельство СССР9 683016, кл. Н 03 М 1/82, 1979. 801361721 числительных машин с объектом управления. Цель изобретения - повышение точности преобразования. По сигналу на шине 10 запуска на входы счетчика 3 импульсов и селектора 4 через элемент И 2 начинает поступать эталонная частота генератора 1 эталонной частоты. В зависимости от значения мпадших - разрядов кода, введенного в кодирующий блок 7, в селекторе 4 формируется импульс, устанавливающий триггер 5 в единичное состояниеОкончание временного интервала определяется с помощью элементов И 6, 8 по равенству кода в старших разрядах счетчика 3 и в кодирующем блоке 7 при условии ничного кода в младших разрядах с чика 3. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.1 136Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для связи вычислительных машин с объектом управления,а также в устройствах преобразованияи кодирования. информации.Цель изобретения - повышение точности преобразования.На Фиг.1 представлена Функциональная схема преобразователя код -временной интервал, на Фиг.2 - временные диаграммы работы преобразователя на примере использования для повышения точности преобразования двухмладших разрядов преобразуемого кода(и = 2); на фиг.З - Функциональнаясхема селектора; на фиг.4 - Функциональная схема кодирующего блока; наФиг.5 - временные диаграммы работыселектора,при и = 2.Преобразователь содержит генератор 1 эталонной частоты, элемент И 2,ш-разрядный счетчик 3 импульсов, селектор 4, НЯ-триггер 5, элемент И 6,кодирующий блок 7, элемент И 8, выходную шину 9, шину 10 запуска.Селектор 4 (Фиг.З) содержит и-разрядный счетчик 11 импульсов, и элементов ИСК 3 ПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12,112.п,элемент НЕ 13, элемент И 14, 1.,-триггер 15 и элемент ИЛИ 16.Кодирующий блок 7 (фиг.4) содержит шины 17, ш-разрядный регистр 18 дляхранения преобразуемого двоичного кода и (т-и) элементов 19, 1 19.(ш-п)равнозначности. Состояния младшихразрядов регистра с первого по и-йпоступают на шины,(с первой по и-ю) для последующего управления селектором 4 (фиг.1).Разряды регистра 18 с (и+1)-го пош-й поразрядно сравниваются с аналогичными разряцами счетчика 3 (фиг.1).При совпадении кодов на выходах элементов 19. 119,(ш-п) появляютсяположительные потенциалы. Совпадениекодов Фиксируется элементом И 8 (фиг.1).До начала работы преобразователяпервый элемент И 2 закрыт для прохождения сигнала с генератора 1 запрещающим потенциалом, поступающим по шине10 запуска (Фиг.2, момент времениСчетчик 3 импульсов, триггер 5,селектор 4 находятся в исходном состоянии. Длительность временного интервала задастся при помощи кода, введенного в кодирующий блок 7.1721 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Начало работы устройства определяется моментом снятия сигнала запрета с элемента И 2 (фиг.2, момент времени). После снятия запрета на вход счетчика 3 импульсов и на селектор 4 начинает поступать эталонная частота (фиг.2, момент времени ).В зависимости от значения двух младших разрядов кода, .введенного в кодирующий блок 7, из импульсов.генератора 1 в селекторе 4 Формируется один из четырех импульсов, в результате чего КЯ-триггер 5 переходит в единичное состояние (фиг.2, момент времени- код младших разрядов преобразуемого числа равен 00, момент времени1 - код младших разрядов равен 11). На выходе КЯ-триггера 5 появляется передний Фронт формируемого временного интервала. Счетчик 3 в ,это время продолжает считать импульсы с генератора 1 (фиг.2, момент времени г. ). Совпадение кода в разрядах счетчика 3, кроме двух младших (и = =- 2), в которых при этом код соответствует 00, со значением кода, введенного в кодирующий блок 7, фиксируется элементом И 8, на выходе которого появляется разрешающий уровень (Фиг.2, момент времени С ). Элемент; И 6 срабатывает, когда на его входах появляются разрешающие потенциалы с выходов элемента И 8 и двух младших разрядов счетчика 3 импульсов. На выходе элемента И 6 появляется сигнал, от которого КЯ-триггер 5 возвращается в исходное состояние и на его выходе вырабатывается задний фронт сформированного временного интервала (фиг.2, момент времениПри формировании одиночного временного интервала подача запрещающего потенциала на шину 10 запуска приве-. дет схему в исходное состояние (фиг,2, момент времени). При необходимос-. ти смена кода в кодирующем блоке 7 (фиг.2, момент времени С 9) осуществляется в промежутке времени от конца сформированного интервала (фиг.2, момент времени С,) до момента снятия запрещающего потенциала в следующем цикле преобразования (Фиг.2, моментвремени).В случае циклического формирования временных интервалов произвольной длительности используется сигнал переноса счетчика 3 импульсов для подготовки селектора 4 к формированию21 где 55 щ"5 ад ) максТс з 13617временного интервала в следующем цик-ле. Смена кода в кодирующем блоке 7при этом осуществляется в промежуткеот конца сформированного интервала(фиг.2, момент времени ,) до появ 5ления сигнала переноса на выходесчетчика 3 импульсов (фиг2, моментвремени с ).Длительность формируемого интервала составляет2 1)Тсф.где ш - число разрядов счетчика,Тс - период импульсов генератора 1. 15На точность преобразования кода вовременной интервал влияет разрядность кода, тип счетчика импульсов,его быстродействие и величина заполняющей частоты. Синхронный счетчик сбольшим быстродействием и достаточновысокая заполняющая частота позволяютполучать временные интервалы с достаточно высокой точностью. При этом высокая заполняющая частота приводит к 25увеличению разрядов счетчика, а синхронный счетчик большой разрядностиреализуется с использованием большогочисла дополнительныХ элементов, чтоприводит к снижению надежности всегопреобразователя. В данном устрг, "твеповышение точности преобразования достигается тем, что задержка от переноса в старших разрядах счетчика импульсов не влияет на длительность по 35лучаемого временного интервала. Конецвременного интервала, вне зависимостиот значения преобразуемого кода,всегда формируется по достижениисчетчиком импульсов числа, у которого в и младших разрядах присутствуютединицы, т.е, перенос в старших разрядах счетчика отсутствует. Задержкапреобразования определяется толькозадержкой в младших разрядах. Это дает возможность, выполнив счетчикасинхронным в старших разрядах и синхронным в младших, довести задержкупреобразования до задержки переключения одного триггера. В зависимости от разрядности преобразуемого кода и частоты генератора количество младших разрядов счетчика импульсов, выделяемых для формирования конца временного интервала, определяется выражением здмакс - максимальная суммарная задержкапереноса в асинхронной частисчетчика;Тс - период частотыгенератора импульсов;и - количество младших разрядов счетчика импульсов.Начало формирования временного ин-тервала определяется моментом установки КЯ-триггера 5 в единичное состояние от сигнала, вырабатываемогоселектором 4. Этот сигнал задерживается селектором 4 относительно началацикла преобразования. Время задержкиопределяется чиспом периодов эталонной частоты, равным разности междуполной емкостью младших и разрядовсчетчика 3, используемых для повышения точности преобразования, и кодом,содержащимся в соответствующих имладших разрядах кодирующего блока 7.При и = 2 селектор 4 вырабатываетсигнал на формирование начала временного интервала, время задержки которого колеблется от ноля до трех периодов эталонной частоты,До начала работы на селектор 4 вмомент времени С подается запрещающий потенциал .(Фиг.5 б), счетчик 11находится в исходном состоянии(фиг.5 в,г), 1 К-триггер 15 - в нулевомположении, с выхода которого на элемент И 14 поступает разрешающий потенциал (фиг.5 к),После снятия запрета в момент времени С ) (фиг.5 б) на информационныйвход селектора 4, а следовательно,и на счетный вход счетчика 11 поступают импульсы эталонной частоты(фиг.5 а) с генератора 1 импульсовчерез элемент И 2 (фиг.1).Младшие разряды преобразуемого кода с кодирующего блока 7 (Фиг,1) поступают на управляющие входы селектора (фиг,5 е,ж) и поразрядно сравниваются с выходами счетчика 11 импульсовна элементах 12.1 и 12.2.Если код в двух младших разрядахпреобразуемого числа равен 00, топри сравнении его с состоянием счетчика 11, равным коду 11, в моментвремени С с выходов элементов 2.1и 12.2 на элемент И 14 поступают разрешающие потенциалы (фиг.5 л,м), под1 361 /готавливая элемент И 14 для прохождения импульсов эталонной частоты, четвертый импульс, считая с момента начала работы селектора после снятия5запрещающего потенциала, проходит навыход элемента И 14 в момент времени(фиг.5 н) и на выход селектора.Отрицательный фронт импульса навыходе элемента И 14 в момент времени 10С устанавливает 1 К-триггер 15 вединичное состояние (рис.5 к),Отрицательный потенциал с нулевоговыхода 1 К-триггера 15 запрещает дальнейшее прохождение импульсов эталонной частоты через элемент И 14.Если код в двух младших разрядахпреобразуемого числа равен 10, торазрешающие потенциалы с элементов12.1 и 12,2 поступают на элемент И14 при состоянии счетчика 11, равном,01, это позволяет пройти на выходэлемента И 14 и на выход селекторатретьего импульса счетной частоты(фиг.5 н, момент времени 25При коде 01 на выход элемента И 14и на выход селектора проходит второйимпульс, при коде 11 - первый импульс (фиг.5 н, момент времени г.).При работе селектора в разовом ре- ЗОжиме (формирование одиночных временных интервалов) следующий цикл начинается с подачи запрещающего потенциала на вход блокировки селектора 4(фиг,4), сбрасывающего счетчик 11 и351 К-триггер 15, и последующего снятияэтого сигнала (повторение моментавремени С,), или при циклической работе селектора с приходом отрицательного фронта сигнала на вход концацикла, 1 К-триггер при этом возвращается в исходное состояние (фиг.5 к) вмомент времениВ схеме преобразователя селектор4 вырабатывает сигнал на формированиеначала временного интервала, времязадержки которого определяется кодом 21 1. Преобразователь код - временной интервал, содержащий первый, второй и третий элементы И, триггер, выход которого является выходной шиной, и генератор эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого объединен с входом сброса щ-разрядного счетчика импульсов и первым входом сброса триггера и является шиной запуска, а выход первого элемента И соединен со счетным входом щразрядного счетчика импульсов, выходы разрядов которого, кроме и младших, подключены к соответствующим входам кодирующего блока, выходы старших разрядов которого соединены с соответствующими входами третьего элемен. та И, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен селектор, первый вход которого соединен с выходом старшего разряда щ в разрядно счетчика импульсов, второй вход является шиной запуска, третий вход соединен с выходом первого элемента И, четвертые входы подключены к соответствующим выходам и младших разрядов кодирующего блока, а выход селектора соединен с установочным входом триггера, второй вход сброса которого подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а остальные входы подключены к соответствующим выходам и младших ра. ядов щ-разрядного счетчика импульсов.2. Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что кодирующий блок выполнен на ш-разрядном регистре и (щ-и) элементах равнозначности, выходы которых являются соответствующими выходами старших разрядов кодирующего блока, выходами младших разрядов которого являются соответствующие выходы младших разрядов регистра, выходы старших разрядов которого подключены к первым входам соответствующих элементов равнозначв двух младших разрядах кодирующего блока 7, Если код равен 00, то импульс начала временного интервала задержан на три периода эталонной частоты, при коде 01 - на два периода, при коде 10 - на один период, при коде 11 сигнал начала временного интервала совпадает с началом цикла преобразования,Таким образом, задержка конца временного интервала до момента получения в счетчике импульсов единиц в и младших разрядах компенсируется задержкой начала временного интервалаи суммарная погрешность преобразования кода во временной интервал непревышает периода эталонной частотыгенератора. Формула изобретения7 1 ности, вторые входы которых являются соответствующими входами кодирующего блока.3. Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что селектор выполнен на п-разрядном счетчике импульсов, и элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элементе НЕ, 1 К-триггере, элементе ИЛИ и элементе И, выход которого является выходом селектора и подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого является первым входом селектора, при этом, 1-, С- и К-входы 1 К-триггера объединены и подключены к выходу элемен 361721 8та ИЛИ, выход подключен к первому входу элемента И, а Н-вход объединен с входом элемента НЕ и является вторым входом селектора, третьим входом которого является второй вход элемента И, третьи входы которого соединены с выходами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых являются соответствующими четвертыми входами селектора, а вторые входы подключены к соответствующим выходам и-разрядного счетчика импульсов, счетный вход которого объединен с вторым входом элемента И, а вход сброса соединен с выходом элемента НЕ.1361721 Составитель В.Войтовактор Е.Папп Техред И.Попович Корректор М.Дем Зака ос ам Москв но-полиграфическое предприятие, г. Ужгород оизв Проект на 304/57 ВНИИ п 11303