Нониусный преобразователь кода во временной интервал

С 01 ОЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) ОЗМ 1 82 ф(р ) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТВ ляется ение фу альныхтельноготервалая кода о счет дополни браэования ин преобразовани бразователь о ую точность фо ический еспермируечетчичет но ваКоньков,иков енератором и интервала за во СССР 1983. СССР 1985,ниуснои интерпол щью ка четчик с по ов, включающих нониу ыелем нты упобратногомого судования,временносов Вс твля обо 1 И ПРЕОБРАЗ ИНТЕРВАЛние относи ВАТЕЛЬ КОДА ого ж бразо од на ние сн е многоции. Оконфиксирунала гоя к импульсиспользои ол может бы чание ц а преобразова формирования я связи вычисли ется пут товности считы выходно о ому може на шинах аться ин рмациил. го кода. лью изобрете ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(57) Изобрет ной технике и вано, наприм тельных машин ния, моделиро сигналов, по линий задержс объектами управлевания радиолокационных троения управляемых возможностеи за нониусного прео в код. В режиме в интервал прео чивает повышенн мого опорными г ком временного генератор импуль равляющей логики преобразования, использованием т реализуется прео го интервала в к кратной нониусноИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для связи вычислительных машин с объектами управления, моделирования радиолокационныхсигналов, построения управляемых линий задержки.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет дополнительного режима нониусного преобразования интервала в код.На фиг. 1 показана структурная электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 - временная диаграмма работы в режиме преобразования кода в интервал; на фиг, 3 - то же, в режиме преобразования интервала в код.Преобразователь содержит опорный генератор 1 импульсов, опорный счетчик 2 импульсов, элементы И 3-6. Э-триггер 7, триггеры 8 и 9, элементы ИЛИ 10 и 11, триггеры 12 и 13 и последовательно соединенные каналы 14 нониусной интерполяции, в каждом из которых содержатся элементы И 15, 16 и 17, нониусный генератор 18 импульсов, П-триггеры 19, 20 и 21., формирователь 22 импульсов, нониусный счетчик 23 импульсов, элементы ИЛИ 24 и 25 и триггер 26, шины 27 и 28 режима, шину 29 "Вход интервала", шину 30 "Пуск", входную шину 31 старших разрядов, шину 32 "Готовность", шину 33 "Запись", шины 34 выходного кода, шину 35 "Выход интервала", входные шины 36 младших разрядов,Преобразователь работает следующим образом.В режиме преобразования кода в интервал преобразователь работает аналогично известному устройству.1В этом режиме подается сигнал на шину 28 режима, устанавливающий триггер 13 режима в нулевое состояние, а также сигнал на шину 37 "Сброс", осуществляющий сброс всех счетчиков и установки триггеров 8 и 9 в нулевое состояние, через эле.мент ИЛИ 10 - триггера 12 пуска и триггеров 26 всех блоков 14 нониусной интерполяции в нулевое состояние, а через элемент ИЛИ 25 - первого 0-триггера 19 всех каналов 14 нониусной интерполяции в нулевое состояние. Затем подачей сигнала на шину 33 "Запись" осуществляется запись кода старших разрядов с шины 31 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 в опорный счетчик 2 и кода младшихразрядов с шин 36 в нониусные счетчики 23 каналов 14 иониусной интер"поляции. По сигналу, подаваемому нашину 30 "Пуск", триггер 12 устанав-.ливается в единичное состояние исигнал с его единичного выхода, пройдя открытый элемент И 5 и элементИЛИ 11, запускает опорный генератор 1. Так как элемент И 4 закрыт,то нулевой сигнал с его выхода установит Р-триггер 7 в нулевое состояние и поэтому элемент И 6 будет закрыт. Первый и каждый последующийимпульсы с выхода генератора 1, поступая на инверсный (импульсный)вход записи 0-триггера 7, заднимифронтами записывают в него нулевойсигнал и подтверждают его нулевоесостояние. Элементы И 3 и 6 закрытыи на суммирующий и вычитаюший входыопорного счетчика 2 счетные импульсы не поступают, Одновременно с сигналом "Пуск" через элемент И .5 иэлемент ИЛИ 24 запускается нониусныйгенератор 18 первого канала 14 нониусной интерполяции, импульсы которого через открытый элемент И 15поступают на вычитающий вход своегонониусного счетчика 23,Предварительно в этом счетчикезаписан код,старшей группы младшихразрядов входного кода, поэтому через время, пропорциональное этомувходу, нониусный счетчик 23 первогоканала 14 нониусной интерполяции обнуляется,. Его импульс обнуления переводит триггер 26 этого канала вединичное состояниеВ этом режимеэлемент И 17 закрыт и на суммирующий вход нониусного счетчика 23первого канала 14 импульсы не посту"пают, Аналогичнов этом режиме зак;рыты элементы И 17 всех каналов 14нониусной интерполяции и на суммирующне входы всех нониусных счетчиков23 импульсы не поступают.Сигнал с единичного выхода триггера 26 первого канала нониуснойинтерполяции поступает на вход элемента И 15 и через элемент ИЛИ 24запускает нониусный генератор 18второго канала 14 нониуеной интерполяции, Импульсы этого генератора 18через открытый элемент И 15 начинают поступать на вычитающий вход своего нониусного счетчика 23 до егообнуления. Импульс обнуления счет 1320903чика 23 второго канала 14 переводитсвой триггер 26 в единичное состояние. Сигнал с единичного выхода триг.гера 26 второго канала 14 запускаетнониусный генератор 18 третьего канала.14 и т.д. до последнего И-гоканала 14. В последнем канале 14нониусной интерполяции после обнуления счетчика 23 сигнал с единичного выхода триггера 26 формирует начало выходного интервала на шине 35"Выход интервала" и.открывает элемент И 3, Импульсы опорного генератора. начинают поступать на вычитающий вход опорного счетчика 2 до егообнуления. Импульс обнуления опорного счетчика 2 через элемент ИЛИ 10обнуляет триггеры. 26 всех каналов 14нониусной интерполяции и триггер 12,Сигналы с входов опорного генератора 1 и всех нониусных генераторов18 снимаются и они перестают вырабатывать импульсы. Импульс обнуленияопорного счетчика 2 снимает сигналс шины 35 "Выход интервала" и образует конец формируемого временного интервала, На этом цикл преобразования кода во временной интервалзаканчивается.Применейие многократной нониусной интерполяции в данном режимепозволяет сократить время на формирование переднего Фронта выходного интервала без снижения точности преобразования.На Фиг, 2 представлена временнаядиаграмма работы преобразователя врежиме преобразования кода в интервал для случая преобразования десятичного кода 2, 12 в интервале сдвумя каналами нониусной интерполяции до одному десятичному разрядув каждом, где с, - выходной интервал; Т, - период опорного генератора 1; Т , и Т - периоды нониусных генераторов 18 первого и второгоканалов 14 нониусной интерполяциисоответственно,В режиме преобразования временного интервала в код преобразователь работает следующим образом.Сначала подается сигнал .с шины 27 режима на единичный вход триггера 13 и открывается элемент И 4. Затем подается сигнал на шину 37 "Сброс", устанавливающий в нулевое состояние триггер 8, триггер 12 пуска, триггер 9 готовности, опорный счетчик 2 и в каждом канале 14 нониусной интерполяции нониусные счетчики 23, триггеры 26 и первые 0-триггеры 19Началом преобразования интервала5 в код является подача сигнала в видепреобразуемого интервала на шину 29"Вход интервала",Этот сигнал, пройдя открытый эле"мент И 4, устанавливает в единичноесостояние триггер 8, сигнал с единичного выхода которого через элемент ИЛИ 11 запустит опорный генератор 1, Импульсы опорного генератора 1начинают поступать на формирователи22 импульсов всех каналов 14 нониусной интерполяции. На выходе формирователя 22 в первого канала 14 Формируются импульсы с периодом Т, гдеТ - период опорного генератора 1,20 а длительность этих импульсов выбирается, например, по формуле1окК:125 ,=Т,Ьгде Ь - основание системы счисления;ОЬ - число разрядов в К-м канале 14 нониусной интерполяции.Например, для десятичной системы .счисления длительность импульса первого формирователя 22 , =0,1 Тдля второго ь = 0,01 Т , для третьего= 0,001 Т и т.д. до последнего канала 14,35По окончании первого импульсаопорного генератора 1 в 0-триггер 7запишется единица, ,так как у негона информационном входе единица уже 40 установлена, После установки в единичное состояние 1-триггера 7 открывается элемент И 6 и импульсыопорного генератора 1, кроме первого, начинают поступать на суммирующий вход опорного счетчика 2. Первыйимпульс опорного генератора 1 необходимо устранять из счета для точного соответствия интервала коду. Навычитающий вход опорного счетчика 2в этом режиме импульсы не поступают, так как элемент И 3 закрыт. После окончания преобразуемого интервала на шине 29 "Вход интервала" наинформационном входе Р-триггера 7установится ноль, который запишетсяв него по окончании входного интервала, элемент И 6 закроется ипрекратится поступление импульсовна суммирующий вход опорного счет 1 320903чика 2, В последнем зафиксируетсякод, пропорциональный целому числупериодон опорного генератора 1, укладывающихся в преобразуемом интервале. По окончании преобразуемого 5ицтервапа в первый Р-триггер 19первого канала нониусной интерполяции запишется единица, которая по"ступит с нулевого выхода третьегоП-триггера 21 первого канала 14, 10П-триггер 21 в начальный моментнаходится н нулевом состоянии, таккак элемент И 16 закрыт и на еговыходе нет сигнала. 0-триггер 20в каждом канале 14 в начальный момент времени находится в нулевомсостоянии, элемент И 17 закрыт, поэтому импульсы формирователей 22 насуммирующие входы нониусных счетчиков 23 не поступают. По окончании 20преобразуемого интервала Р-триггер19 первого канала 14 устанавливается в единичное состояние, на информа.ционном входе Р-триггера 20 устанавливается единица и открывается элемент И 16. Сигнал с единичного выхода 0-триггера 19 через элементИЛИ 24 запускает нониусный генератор 18. Периоды нониусных генераторов выбираются, например, по формуле С скТ.= Т (1-Ь )Например, для десятичной системы35 счисления период первого нониусного генератора 18 Т, = 0,9 Т , для второго Т= 0,99 Т, и т.д. до последнего нониусного генератора 18.По переднему фронту каждого импульса нониусного генератора 18 осуществляется запись информации в Й-триггер 21 только при появлении сигнала на выходе элемента И 16. В противном случае Р-триггер 21 по инверсному входу сброса удерживается в нулевом состоянии, поэтому в каждом интервале 14 нониусной интерполяции в 0-триггер 21 записывается единица только в том случае, если передний фронт импульса нониусцого генератора 18 совпадает с импульсом, вырабатываемым формирователем 22. По заднему фронту первого импульса нониусного генератора 18 в Э-триггер 20 запишется едицица и, следовательно, элемент И 17 откроется только после окоцчация первого импульса нониусного генератора 18 и импульса с формирователя 22 будут суммироваться на нониусцом счетчике 23 до момента совпадения импульсов формирователя 22 с передним фронтом импульсов нониусного генератора 18, В момент их совпадения в 0-триггер 21 запишется единица, сигнал с его выхода снимается, П-триггер 19 ус . тановится в нулевое состояние,генератор 18 прекратит генерацию импульсов, 0-триггер 20 установится в нулевое состояние, элементы И 17 и 16 закроются, счетчик 23 остановится и 0-триггер 21 сиона установится в нулевое состояние. Код, установившийся на нониусном счетчике 23 первого канала 14, пропорционален коду старшей группы младших разрядов входного кода, подаваемого на шину 36 данного канала 14. При переходе 0-триггера 21 первого канала 14 нониусной интерполяции в единичное состояние в О-триггер 19 второго канала 14 нониусной интерполяции записынается единица, следовательно, запускается нониусный генератор 18 этого канала и, как и впервом канале 14, нониусный счетчик 23 заполняется до момента совпадения переднего фронта импульса нониусного генератора 18 с импульсом формирователя 22 этого канала 14, В счетчике 23 второго канала 14 нониусной интерполяции эафиксируется число пропорциональное коду второй группы младших разрядов входного кода. При переходе Р-триггера 21 второго канала н единичное состояние запускается цониусный генератор 18 третьего канала 14. и т.д. до последнего Н-го канала, При установке Р-триггера 21 последнего канала 14 в единичное состояние триггер 9 готовности переводится в единичное состояние и вырабатывается сигнал готовности, поступающий на шину 32 "Готовность". Сигнал готовности сигнализирует о том, что цикл преобразования интервала в код закончен и можно считывать информацию с выходом всех счетчиков ца шины 34 выходного кода, Таким образом, в режиме преобразования интервала в код осуществляется преобразование временного интервала на шине. 29 "Вход интернала" в код с использованием многократной нониусной интерполяции.На фиг. 3 предстявлсна времеццая диаграмма преобразователя в режимепреобразования интервала в код дляслучая преобразования интервала вдесятичный код 2,21 при использовании двух каналов нониусной интерполяции по одному десятичному разрядув каждом, где с - преобразуемыйвременной интервал; Т - период опорного генератора 1; Т и Т - периоды нониусных генераторов 18 первогои второго каналов 14 ноничсной интерполяции; ь, н 7 - длительности импульсов, вырабатываемых формировате"лями 22 первого и второго каналов 14нониусной интерполяции.В режиме преобразования интервалав код с многократной нониусной интерполяцией (как и в первом режиме)уменьшается время преобразования безснижения точности,Таким образом, предлагаемый преобразователь на основе многократнойнониусной интерполяции осуществляетпреобразование кода в интервал в одном режиме и интервала в код в другом режиме. При этом используетсяодно и то же основное оборудование:опорный и нониусные генераторы иопорный и нониусные счетчики, причемсоотношение частот генераторов 1 и18 выбирается одинаковым как в режиме прямого преобразования, так ив режиме обратного преобразования,Формула изобретенияНониусный преобразователь кода во временной интервал, содержащий опорный генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом опорного счетчика импульсов, информационный вход которого является входной шиной старших разрядов, а выход обнуления подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого является шиной "Сброс", а выход соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого является шиной Пуск", и И каналов нониусной интерполяции, каждый из которых выполнен на нониусном генераторе импульсов, триггере и нониусном счетчике импульсов, информационный вход которого. является соответствующей входной шиной младших разрядов, выход обнуления соединен с единичным входом триггера соответствующего канала нониусной интерполяции, нулевые входы триггеров всех каналов нониусной интерполяции объединены иподключены к выходу первого элемента ИЛИ, входы записи нониусных счет чиков импульсов всех каналов нониусной интерполяции объединены с входом записи опорного счетчика импульсов и являются шиной Запись", а выход триггера последнего канала нони усной интерполяции является шиной"Выход интервала" и подключен к второму входу первого элемента И, о т -л и ч а ю щ и й с. я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет дополнительнойфункции нониусного преобразованиявременного интервала в код, в неговведен второй, третий и четвертыйтриггеры, В-триггер, второй элемент 20 ИЛИ, второй, третий и четвертый элементы И, а в каждый канал нониуснойинтерполяции введены три 0-триггера, три элемента И, два элемента ИЛИи формирователь импульсов, вход которого объединен с входами формирователей импульсов всех остальных каналов нониусной интерполяции, инверснымвходом записи Р-триггера и первымвходом четвертого элемента И и подЗ 0 ключен к выходу опорного генератораимпульсов, вход которого соединен свыходом второго элемента ИЛИ, первыйвход которого соединен с выходомтретьего триггера, а второй вход 35 объединен с первыми входами первыхэлементов И и ИЛИ первого канала нониусной интерполяции и подключен квыходу третьего элемента И, первыйвход которого соединен с выходом пер вого триггера, а второй вход подключен к нулевому выходу второго триггера, единичный и нулевой входы которого являются соответственно первой и второй шинами режима, а еди ничный выход соединен с первым входом второго элемента И, второй входкоторого является шиной "Вход интервала", а выход подключен к единичному входу третьего триггера, нулевой 50 вход которого объединен с входомсброса опорного счетчика, нулевымвходом четвертого триггера, входамисброса нониусных счетчиков и первыми входами вторых элементов ИЛИ всехканалов нониусной интерполяции и является шиной "Сброс", при этом информационные выходы опорного счетчикаимпульсов и ноннусных счетчиков им- .пульсов всех каналов нониусной ин 3209терполяции являются соответствующими шинами выходного кода, выход четвертого триггера является шиной Тотовность, а инверсный единичный вход четвертого триггера подключен к выходу третьего П-триггера последнего канала нониусной интерполяции, суммирующий вход опорного счетчика импульсов соединенс выходом четвертого элемента И, второй вход которо го соединен с выходом П-триггера, информационный вход и вход сброса которого объединены синверсным входом записи первого П-триггера первого канала нониусной интерполяции и 5 подключен к выходу второго элемента И, причем первые входы первых элементов И и ИЛИ каждого, кроме первого, канала нониусной интерполяции объединены и подключены к выходу 20 триггера соответствующего предшествующего канала нониусной интерполяции, информационный вход первого П-триггера каждого канала нониусной интерполяции объединен с вторым входом второго элемента ИЛИ соответствующего канала нониусной интерполяции, инверсным входом записи первого П- триггера последующего канала нониусной интерполяции и подключен к выходу З 0 соответствующего третьего П-триггера, вход записи которого объединен с инверсным входом зациси соответствуюоз 1 Ощего второго П-триггра н вторым входом соответствующего первого элемента И и подключен к выходу соответствующего нониусного генератора импульсов, вход которого соединен с выходом соответствующего первого элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с информационным входом и входом сброса соответствующего второго П-триггера, первым входом соответствующего второго элемента И и подключен к выходу соответствующего первого П-триггера, информационный вход и вход сброса третьего П-триггера каждого канала нониусной интерполяции обьединены и подключены к выходу соответствующего второго элемента И, второй вход которого объединен с йервым входом соответствующего третьего элемента И и подключен к выходу соответствующего формирователя имлуль" сов, выход второго элемента ИЛИ каждого канала нониусной интерполяции соединен с входом сброса соответствующего первого П-триггера, второй вход третьего элемента И каждого канала нониусной интерполяции соединен с выходом соответствующего вто-, рого П-триггера, а выход - с сумми, рующим входом соответствующего нониусного счетчика импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом состветствующего первого элемента И.1320903 8-сР ймераапю О ива цнщер 3 апе Я оставитель В. Войтовехред В,Кадар Корректор Г, Решетн актор М. Петров Подпис и каз о комитета СССР и и открытииушская наб. д, 4/5 13 Производственно-полиграфическое предприятие 67/56ИИПИ по де5, Мо о сударственно ам изобретени ква, Ж, Ра жгород, ул, Проектная, 4