Преобразователь кода во временной интервал

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111995320 Сфвз СфветекнхСфциалистнческнхРвснубее ,(63) Дополнительное к авт. саид-ву РЦМ Кз,(22) Заявлено 18. О 5.81 (2) 3287819/18-21 Н 03 К 13720 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийОпубликовано 0702.83, Бюллетень йо 5 Дата опубликования описания 07,02.83 И,Б,Глейзер.и В,С.Балуха ."ФУ )ФгуР Ъ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА ВО ВРЕМЕННОЙИНТЕРВАЛ 1Изобретение относится к автомати ке и вычислительнойтехнике и может использоваться в автоматизированных системах управления для преобразо- " вания цифровой информации ЭВИ во.временной интервал, а также как самостоятельное устройство Формирования прецизионной задержки импульсов.Известен преобразователь кода во временной интервал, использующий ко-. ниусный способ преобразования и.со.держащий генератор импульсов, пере.ключатель диапазонов, элемент ИЛИ, элемент стробирования, два вентиля, два триггера, элемент сравнения, .дешифратор, счетчик импульсов 1:1 ).Недостатками указанного. устройства являются низкая оперативность работы преобразователя из-за необходимости коммутации отводов линий задержки при каждом изменейии значенияпреобразуемого кода, сложность настройки генератора из-за необходимости точной регулировки каждой- .цепи обратной связи, задающей определенный диапазон генерируемых импульсов,.исходя.из минимального дискретного шага преобразования, ограниченный диапазон преобразования, обусловленный .особенностью.схеьы 2преобразователя, не позволяющей прЕобразование кода для числа, в котором код младших разрядов, записанныйв элемент сравнения, больше числа,.определяемого кодом старших разрядов счетчика импульсов.Известен также преобразователькода во временной интервал, содер жащий генератор импульсов, первыевыходы которого соответственно сое-динены с входами переключателя днапазонов, выходами соответственносвязанного с первымн входами первого и второго элементов И, выходыкоторого через элемент ИЛИ подключены к . второму входу генератора им. пульсов, вторым выходом сочиненного со счетным входом счетчика импульсов, установочные входы которо-"го подключены к шиве старших разрядов кода, выходы старших разрядовк входам третьего элемента И, выходы мпадаих - к первым входам элемента сравнения, вторымй входамисоединенного с шиной младших разрядов.кода, а выход - к второму входу чет-;вертого элемента И, четыре триггера,первые входы первого и второго триггеров и вторые входы третьего ичетвертого триггеров подключены кшине 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, первый и 5 третий входы элемента И-ИЛИ .соответственно соединены с первыми выходами третьего и четвертого триггеров, вторые выходы которых соответственно подключены к первым входам четвер О того и пятого элементов И, выходами соответственно связанных с первыми входами четвертого и третьего триггеров и первым и вторым входами нторого элемента ИЛИ, ныход которого 15 соединен с вторым входом второго триггера, причем второй. вход четвертого элемента И подключен к второму входу элемента И-ИЛИ б, 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 нход которого через первый элемент задержки подключен к второму выходу генератора импульсов, а.третий вход - к ныходу пятого триггера, первым входом связанного с выходом третьего элемента И. Для преобразования кода во временной интервал в известном устройстве используется основная и дополнительная частоты преобразования, которые задаются преобразователем диапазонон, осуществляющем коммутацию определенной пары отводов линии задержки цепи обратной связи генератора 2 3.Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, обусловленное тем, что пользовате лю в процессе работы перед каждым преобразованием кода во временной интервал необходимо анализировать преобразуемый код и в зависимости от его значения при помощи коммутации 45 отводов линий задержки в цепи обратной связи генератора задавать основную и дополнительную частоты преобразования, что требует значительных затрат времени. 50 60 На чертеже изображена структурная схема преобразователя кода во 65 временной интервал,Кроме того., сложна настройка устройства при изготовлении. из-занеобходимости точной регулировки каждой цепи обратной связи генератора, обусловленной разбросом параметров применяемых элементов, задающей определенный диапазон генерируемых импульсов, исходя из минимального дискретного шага преобразования,Цель изобретения - повышение быстродействия преобразования.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь кода во временной интервал, содержащий генератор импульсов, вход которого соединен с выходом первого триггера,первый вход которого соединен с шиной Пуск и первыми входами второго и третьего триггеров, второйвход второго триггера подключен к выходу первого элемента И, первыйвход которого соединен с обратнымвыходом третьего триггера, а второйЮвход - с первым входом элемента И-ИЛИи выходом счетчика импульсов, установочные входы которого подключенык шине старших разрядов кода, выходы старших разрядов - к соответствующим входам второго элемента И,выход которого соединен с первымвходом четвертого триггера, а выходы младших разрядов - к соответствующим первым входам элемента сравнения,вторые входы которого подключены кшине младших разрядов кода, третийвход - к выходу четвертого триггера,четвертый вход через первый элементзадержки - к счетному нходу счетчика импульсов, а выход - к второмувходу элемента И-ИЛИ и первому в.";оду,третьего элемента И, второй вход которого соединен с обратным выходомвторого триггера, прямой выход которого соединен с третьим входомэлемента И-ИЛИ, четвертый вход которого подключен к прямому выходутретьего триггера, а выход - к выходной шине и второму входу первоготриггера, второй элемент задержкии пятый триггер, введены второйсчетчик импульсов, дешифратор, второй элемент И-ИЛИ и распределительимпульсов, при этом выход генератора импульсов соединен с первым входом распределителя импульсов, выходыкоторого подключены к первой группевходов второго элемента И-ИЛИ, вторая группа входов которого соединенас соответствующими выходами дешифратора, первый вход которого подключенк выходу пятого триггера, а вторыевходы - к соответствующим выходамвторого счетчика импульсов, установочные входы которого подключены кшине управляющего кода, причем выход второго элемента И-ИЛИ соединенсо счетным входом перного счетчикаимпульсов и через второй элемент задержки с вторым входом распределителя импульсов и первым входом пятоготриггера, второй вход которого соединен с первым входом второго триггера, прямой выход которого годключен к первому счетному входу второгосчетчика импульсов, второй счетныйвход которого соединен с выходомэлемента сравнения, а второй входчетвертого триггера соединен с шиной "Пуск,щ по шине 20 записывается в счетчик 8 импульсов, прямой код младших разрядов к по шине 23 - на элемент 11 сравнения, управляющийдвоичный код И - в счетчик 7 импуль 5 совТриггеры 2 и 12 установлены в нулевое состояние. Распределитель 3импульсов находится в исходном состоянии и на его выходах (каналах 10 отсутствуют сигналы. Количествоканалов распределителя импульсов. равно максимальному значению управляющего кода И. Каждому каналу распре-делителя 3 импульсов на входе эле мента И-ИЛИ 5 соответствует разрешающий уровень, поступающий с определенного выхода дешифратора .б, т.е.для первого канала распределителя3 импульсов разрешающий уровень по ступает с первого выхода дешифратора, соответствующего двоичному коду 000, для второго канала - с .второго выхода дешифратора, соответствующего коду001 и т,д.Двоичный код Н счетчика 7 поступает на вход дешифратора 6, Началопреобразования определяется импульсом запуска (ИЗ), поступающим пошине 21. Импульсом ИЗ устанавливается в единичное состояние триггер 2,а в нулевое - триггеры 10,1215 и16. Высокий уровень с прямого выходатриггера 2 подается на генератор 1стабильной частоты. Появление первоЗ 5 го импульса генератора 1 жестко свя-зано с передним фронтом уровня напряжения триггера 2. Импульсы свыхода генератора стабильной частоты поступают на вход распределителя 40 3 импульсов, При этом, если периодследования импульсов генератора равен 1, то .на выходе распределителя3 импульсов его значение соответствует 1 для первого канала, 2 С для 45 второго, 31 для третьего и т,д.. Преобразователь кода содержит генератор 1 стабильной частоты, триггер 2, распределитель 3 импульсов,элемент 4 задержки, элемент И-ИЛИ 5,дешифратор б, счетчики 7,и 8 импульсов, элемент И 9, триггер 10,элемент 11 сравнения, триггер 12,элементы И 13 и 14, триггеры 15 и 16,"элемент И-ИЛИ 17, элемент 18 задержки, шины 19-23.Выход генератора 1 стабильной частоты подключен к первому входу рас- .пределителя 3 импульсбв, выходамисвязанного с первой. группой входовэлемента И-ИЛИ 5. Выходы дешифрато-ра б подключены к второй группе входов элемента И-ИЛИ 5, выход которого связан со счетным входом счетчика 8 импульсов и через элемент 18задержки с первым входом элемента 11сравнения. Выход элемента И-ИЛИ 5через элемент 4 задержки также связан с первым входом триггера 12 ивторым входом распределителя 3.На вход счетчика 8 импульсов пошине 20 поступает обратный код старших разрядов, а по шине 23 на вторыевходы элемента сравнения - прямойкод мпадших разрядов, Выходы старшихразрядов счетчика 8 импульсов подключены через элемент И 9 к первому входу триггера 10, выходами связанного с третьим входом элемента 11сравнения,четвертые входы которогоподключены к выходу мпадших разрядов счетчика 8 импульсов.Выход элемента 11 сравнения подключен к третьему входу элементаИ-ИЛИ 17, к первым входам элементаИ 13 и счетчика 7, на вторые входыкоторого по шине 22 поступает управляющий код. Выход счетчика 8 соединенс первыми входами элемента И-ИЛИ 17и элемента И 14, вторым входом подключенного к обратному выходу триггера 15, а выходом - к первому входу триггера 16, обратный выход которого связан с вторым входом эле-.мента И 13, выходом соединенного спервым входом триггера 15. Прямойвыход триггера 15 подключен к второму входу элемента И-ИЛИ 17, по четвертому входу соединенного с прямымвыходом триггера 16 и третьим входом счетчика 7, выходами связанногос дешифратором 6, Выход элементаИ-ИЛИ 17 связан с выходной шиной 19и вторым входом триггера 2, Прямойвыход триггера 12 связан с первымвходом дешифратора 6, На первыйвход триггера 2 и вторые входы триггеров 10,12,15 и 16 по входной шине 21.поступает импульс запуска.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы преобразователя обратный код старших разрядов Так как на управляющий вход дешифратора подан низкий уровень с триггера 12, то на элемент И-ИЛИ 5 поступает сигнал с первого выхода дешифратора, соответствукиций коду000, Поэтому на выходе элементаИ-ИЛИ 5 независимо от значения управляющего кода 0 первый импульс соответствует первому импульсу генерато ра,. Выходной и ,ульс элементаИ-ИЛИ 5 через элемент 4 задержкиустанавливает в исходное состояниераспределитель 3 импульсов и в единичное состояние - триггер 12. Время ф задержки элемента 4 не превышаетдлительности импульсов генератора.По высокому уровню триггера 12управляющий ко 4 Н дешифрируется де-шифратором 6 из двоичного кода в де 65 сятичный, 995320 8Импульс с (И+1)-го выхода дешифратора, соответствующий коду Н, посту-,пает на вход элемента И-ИЛИ 5 дляразрешения прохождения импульса Нканала распределителя 3. Выходнойимпульс элемента И-ИЛИ 5 с периодомследования И С через элемент 4 за-.держкипроизводит установку распределителя 3 импульсов в исходное состояние, Таким образом, на выходеэлемента И-ИЛИ 5 формируются импульсы с частотой преобразования, за данной управляющим кодом Б,Импульсы с выхода элемента И-ИЛИ 5поступают также на счетный входсчетчика 8 импульсов и через элемент 18 задержки на элемент 11 сравнения.Работа схемы преобразователя зависит от значения преобразуемого кода (в и )с). 20Если число, определяемое кодомстарших разрядов в, больше числа,определяемого кодом младших разрядов Е (в)Е), то в счетчике 8 про-.изводится счет импульсов, поступающих с частотой Н. от элемента И-ИЛИ5. Когда в младших разрядах счетчика 8 устанонится число, равноечислу, определяемому кодом младших разрядов, записанных в элементе Зо11 сравнения, а в остальных разря-.дах счетчика 8 установятся единицы, что Фиксируется триггером 10через элемент И 9, то на входе элемента 11 сравнения Формируется им-пульс, поступающий на третий входэлемента И-ИЛИ 17, первый вход эле-.мента И 13 и на первый счетный входсчетчика 7. Так как на второй входэлемента И 13 подан высокий уровень, соответствующий нулевому состоянию триггера 16, то выходной импульс элемента 11 сравнения черезэлемент И 13 производит переключение триггера 15 в.единичное состояние. Одновременно н счетчике 7, работающем на вычитание по выходномуимпульсу элемента сравнения, производится вычитание единицы из ранеезаписанного управляющего кода Ж. Вдешифраторе код 0-1 дешифрируется н 5 Одеаятичный и поступает на вход элемента И-ИЛИ 5:для разрешения прохождения импульсов с (Н)-го каналараспределителя 3. Таким образом, на. выходе элемента И-ИЛИ 5 запрещается 55формирование импульсов с частотой0 С и разрешается формирование импульсон с часотой (Б)й.В счетчике 8 импульсов продолжается счет импульсов, поступающих с частотой (К -1) 1. По переполнении н счетчике 8 Формируется импульс переполнения, поступающий на первый вход элемента И-ИЛИ 17,на второй вход которого подая высокий уровень единичного состояния триггера 15. Выходной импульс определяет конец временного интервала преобразователя. По этому импульсу производится установка в 01 триггера.2, тем самым запрещается работа генератора 1.Временной интервал для данного случая, соответствующий данному коду преобразования, определяется следующим выражением:фГ =в Н ф 1- (Н-К )М 1 +( Б-)с ) ф ( И) 1,где 1 - период основной частоты .следования импульсов генератора;в - число, определяемое кодомстарших разрядов (в 0,1,2);- число, определяемое кодомстарших разрядов с=0,1,2,(и) уМ ; число, заданное кодом Н, определяющее основную частотупреобразования.Рассмотрим преобразование кода, когда число, определяемое кодом старших разрядов, меньше числа, определяемого кодам младших разрядов (в 1), Выходной импульс с элемента И-ИЛИ 5 с частотой, заданной управляющим кодом Н, поступает на счетчик, 8 импульсов и через элемент 18 задержки на элемент 11 сравнения. Время задержки н элементе 18 задержки должно быть не меньше времени переключения счетчика 8 импульсов. Наличие всех единиц в старших разрядах фиксируется через элемент И 9 триггером 10. Импульсом переполнения счетчика 8 производится переключение в единичное состояние триггера 16 через элемент И 14, Высокий уровень с прямого выхода триггера 16 поступает на второй вход счетчика 7 импульсов и производит сброс в нулевое состояние ранее записанного управляющего кода В, Выходной импульсс первого выхода дешифратора 6, соответствующий коду 000, поступает на элемент И-ИЛИ 5 для разрешения прохождения импульсов первого канала распределителя 3 с частотой Имнульсы с. элемента И-ИЛИ 5 частотой С поступают на счетный вход счетчика 8. Когда число, определяемое кодом младших разрядов, записанного в элементе 11 сравнения, равно числу, определяемому кодом младших разрядов счетчика 8, и на ныходе триггера 10 имеется высокий уровень, то на выходе элемента 11 сравнения формируется импульс сравнения. Этот импульс поступает на третий вход элемента И-ИЛИ 17, выходной сигнал которого и является концом временного .преобразования заданного кода. Этот сигнал устанав- .ливает в нулевое состояние триггер 2.Временной интервал в данном случае определяется выражениемС= щБ 11 + )СфС,где щ - число, определяемое кодомстарших разрядов;число, определяемое кодоммладших разрядов;1 - частота работы генератора;О - число, заданное кодом Б,определяющее основную частоту преобразования.Предлагаемый преобразователь характеризуется возможностью оперативногО изменения частоты работы, чтопозволяет повысить быстродействиеза счет уменьшения преобразованиявремени подготовки к преобразованиюзаданного кода.Формула изобретенияПреобразователь. кода во временной интервал, содержащий, генератор импульсов, вход которого соединен с выходом первого триггера, первый вход которого соединен с шиной Пуск. и первыми входами второго и третьего триггеров, второй вход аторого триггера подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с обратным выходом третьего триггера, а второй вход - с первым входом элемента И-ИЛИ и выходом-счетчика. импульсов, установочные входы которого подключены к шине старших разрядов кода, выходы старших разрядов - к соответствующим входам второго элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого триггера, а выходы младших разрядов -к соответствующим первым входам элемента сравнения, вторые входы которого подключены к шине младших разрядов кода, -третий вход - к выходу четвертого триггера, четвертый вход через первыйэлемент задержки - к счетному входу счетчика импульсов, а выход - к второму входу элемента И-ИЛИ и первому входу третьего элемента И,второй вход которого соединен с.обратным выходом второго триггера, прямой выход которого соединен с третьим входом элемента И-ИЛИ, чет- .вертый вход которого подключен кпрямому выходу третьего. триггера,а выход - к выходной шине и второму входу первого триггера, второй 10 элемент задержки и пятый триггер,отличающийся тем, что,с целью. повышения быстродействия, внего введены второй счетчик импульсов дешифратор,. второй элемент 5 И-ИЛИ и распределитель импульсов,,при этом выход генератора импульсов соединен с первым входом распределителя импульсов, выходы которогоподключены к первой группе входов 20 второго элемента И-ИЛИ, вторая группа входов которого соединена с соответствующими выходами дешифратора,первый вход которого подключен квыходу пятого триггера, а вторые 25 входы - к соответствующим выходамвторого счетчика импульсов, установочные входы которого подключенык шине управляющего кодапричем выход второго элемента И-ИЛИ соединенсо счетным входом первого счетчикаимпульсов и через второй элементзадержки с вторым входом распределителя импульсов и первым входомпятого триггера, второй вход котоЗ 5 Рого соединен с первым взводом Второго триггера, прямой выход которого подключен к первому счеТному входу второго счетчика импульсов, второй счетный вход которого соединенс выходом элемента сравнения, а вто рой вход четвертого триггера соединен с шиной Пуск 1. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе45 1, Авторское свидетельство СССРВ 547969, кл, Н 03 К 13/20, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3251294/18-21,кл. Н 03 К 1320, 1981 (прототип).р д илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 70/45 Тираж ВНИИПИ Государственн по делам иэобрете 113035, Москва, Жго комитета ий и открыт Раушская н