Устройство для коррекции шкалы времени

(57) Изобретение отехнике и приборосретения - повьппени РРЕКЦИИ ШКАЛЬ носится к радио- роению. Цель изобточности коррекГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П(НТ СССР 1(56) Авторское свидетельство СССРФ 1095431, кл. Н 04 1. 7/02,С 04 С 11/02, 1984.Авторское свидетельство СССРВ 1247828, кл, Н 04 1. 7/02,С 04 С 11/02, 1986.Авторское свидетельство СССР1) 1277413, кл. Н 04 1, 7/02,С 04 С 11/02, 1986,а) 4 Н 04 1. 7 02 С 04 С 11 0 2ции. Для достижения цели в устрвовведены Р-триггер, два дополнительныхКИТ-триггера 15 и 17, формирователь16 одиночных импульсов, г-р 18 пачкиимпульсов, два элемента ИЛИ 19 и 20,элемент ИЛИ-НЕ 2 1 и мультиплексор 22,В результате единого цикла коррекции,т.е. при однократной коррекции, состоящей из грубой и точной чаСтей,шкала времени, формируемая делителем3, сдвигается на величину Ьй (И,К,4+И )Т, где И и И - величины грубойи точной коррекции соответственно,К, - коэф. деления делителя 3 от входа до выхода, соединенного с вторымвходом мультиплексора 22, Т - периодповторения импульсов г-ра 1, обеспечивая тем самым в условиях расширениядиапазона коррекции сохранение высокой точности, 5 ил,3 150657Изобретение относится к радиотехнике и приборостроению и может бытьиспользовано в синхрониэирующих системах для коррекции шкалы времени.Цель изобретения - повышение точ 5ности коррекции,На фиг, 1 представлена структурнаясхема устройства для коррекции шкалывремени; на фиг,2 - схема дешифратора; на фиг.3,1,3,2 и 4 - временныедиаграммы, поясняющие работу устройства,Устройство для коррекции шкалывремени содержит генератор 1, фаэосдвигающий блок 2, делитель 3 часто-ты, реверсивный счетчик 4, регистр 5сдвига, преобразователь 6 кода кор"рекции, первый элемент И 7, счетчик8, дешифратор 9, первый формирователь10 одиночных импульсов, формирователь11 сигнала управления, КБТ-триггер12, второй элемент И 13, Э-триггер14, первый дополнительный КБТ-триггер15, второй формирователь 16 одиночных импульсов, второй дополнительныйКБТ-триггер 17, генератор 18 пачкиимпульсов, первый 19 и второй 20элементы ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ 21,мультиплексор 22.Дешифратор 9 (фиг,2) содержит первый 23, второй 24 и третий 25 элементы И, инвертор 26 и элемент ИЛИ 27.Устройство для коррекции шкалывремени работает следующим образом.Генератор 1 является источником 35импульсов с периодом повторения Т(фиг.3.1 г, 3.2 г, 4 г) для запуска фаэосдвигающего блока 2, который представляет собой делитель частоты с переменным коэффициентом деления, В 40исходном состоянии коэффициент деления равен К (например К=5), что определяется наличием на первом управляющем входе фаэосдвигающего блока 2уровня логического "0" (фиг,3.1 и), 45С выхода фаэосдвигающего блока 2 импульсы с периодом построения КТ(фиг.3.1 д, 4 д) поступают на счетныйвход делителя 3 частоты.Делитель 3 частоты проводит дальнейшее деление частоты импульсов свыхода фазосдвигающего блока 2 исчет времени (секунд, минут,часов).Таким образом, делитель 3 осуществляет формирование и хранение шкалы вре мени, С одного из выходов делителя 3импульсы .с периодом повторения К К,Т(фиг.З. 1 е+ 3.2 е и 4 е), определяющиемасштаб грубой коррекции, подаются 0 4на второй информационный вход мультиплексора 22, на первый информационный вход которого подаются импульсы с выхода фаэосдвигающего блока 2, определяющие масштаб точной коррекции. В процессе работы устройства иэ-эа отличия частоты генератЬра 1 от номинального значения,(например, в результате "старения" кварцевого резонатора) происходит смещение хранимой шкалы времени относительно шкалы времени эталонных частот, Это требует проведения коррекции. Необходимость коррекцйи возникает также при первоначальном включении устройства, а также при сбоях делителя 3 частоты.Для коррекции шкалы времени на командную шину устройства подается импульс (фиг.3. 1 а, 3.2 а), который устанавливает триггер 12 в единичное состояние (фиг,3.1 л), сбрасывает КБТ- триггеры 15 и 17 (фиг,З. 1 н п) и, пройдя через элемент ИЛИ 21, сбрасывает счетчик 8, При этом на выходе дешифратора 9 появляется логический "0" (фиг.3, 1 б), Логический "О" с выхода КБТ-триггера 17 подается на управляющий вход мультиплексора 22, при этом на выходе мультиплексора 22 проходят импульсы с выхода делителя 3 с периодом повторения КК,Т. Логический "0" с выхода КБТ-триггера17 поступает также на управляющий вход дешифратора 9, т,е. на второй вход элемента И 23 и на вход инвертора 24 (фиг.2). При этом дешифратор 9 настроен на число М, т.е. на выходе дешифратора 9 появляется логическая "1" только при подаче на его входы двоичного кода числа М (например, М=23).На информационный вход устройства, т.е. на вход преобразователя 6 подается М-разрядный последователв- ньгМ биимпульсНый код коррекции по двум линиям в виде када единиц и кода нулей, Код коррекции имеет следующую структуру: младший разряд - знак, следующие (М)/2 разрядов - код точной коррекции, старшие (М)/2 разрядов - код грубой коррекции. На информационном выходе преобразователя 6формируется прямой код коррекции,разряды которого поочередно подаютсяна информационный вход регистра 5сдвига. На тактовом выходе преобразователя 6 формируются тактовые импульсы сдвига, которые через элемент ИЛИ 19 подаются на тактовьй вход регистра5 1506570 65 сдвига и на счетный вховход счетчика 8 отличного от нуля, на его выхоге по(фиг,3.1 в).является логическая "1" (фиг.3.1 з,Под воздействием тактовых импуль з) которая подае сясон сдвига разряды ко а кода коррекции по- вход формирователя 11, разрешая егоочередно записываются в егист 5 работу, .СигнаЛ управления в виде лосдвига. Одновременно счетчик 8 под- гическо" "1" (фиг,3,1 и, 4 и) появляетсчитывает тактовые имп льсы с ся на выходе формирователя 11 по срет.е. число раэ я ов ко а кр р д ода коррекции, зу импульса, поступающего с выходазаписанных в реГистр 5 сдвига . При 1 О формирователя 10.записи в регистр 5 сдвига всего М- Сигнал управления (фиг.3,1 и) посраэрядного ко а код оррекции на выходе тупает на первый управляющий входдешифратора 9 наст оенр нного на число фазосдвигающего блока 2 и изменяетМ, появляется логическая "1" его коэффициент деления на К + 1(фиг.3.16), которая по ается ндается на пер в зависимости от знака (на фиг.3.1,вый вход формирователя 10 и на второй 3.2 и 4, например, с К=5 на К=4),вход элемента ИЛИ-НЕ 21. Фо ми овормирова- что приводит к сдвигу шкалы времени,тель 10 выделяет второй после п явр , ле появ- формируемой делителем 3. Одновременнопения логической "1" на пе вомрвом входе, сигнал управления открывает элементимпульс (фиг,З. 1 ж) нэ после ователдо аь- И 7, разрешая прохождение импульсовности импульсов (фиг,3. 1 е) п сф . . ), поступаю- с выхода мультиплексора 22 с периодомщих с выхода делителя 3 через муль- повторения (К + 1) К, Т на вход вычитатиплексор на его вттипле о второй вход, ния реверсивного счетчика 4 (фиг,З, 1 к,Импульс с выхода формирователя 10 4 к) . Код грубой коррекции И , запи(фиг.3,1 ж) поступает на пе вь"рвыи вход 25 санный в счетчик 4, начинает считыии , запиэлемента ИЛИ-НЕ 21, на втором входекоторого присутствует логическая " 1" Как только во всех разрядах счетс выхода дешифратора 9 (фиг.3.16) аФчика 4 появляется логический "0" нана остальные входы подается код груб йего выходе появляется логический "0о коррекции с выходов старших раз- (ф . . ) корядов регистра 5 сдвига Если кофиг, 3. 1 з) косдвигасли код мирователь 11 в исходное сбстояние,грубой коррекции не равен нулю то1Логический "0"йс выхода формироватесостояние выхода элемента ИЛИ-НЕ 21 ля 11 (фиг,З, 1 и) восстанавливает исне изменяется (логический О")о ческии ходный коэффициент деления блока 2Импульс с выхода формирователя 10 и запрещает прохождение импульсовчерез элемент И 13, открытый сигналом 35 через элемент И 7,логическои "1" с выхода КБТ-т игге Таким образом, в течение времени12 (фиг.З. 1 л 4 л) п охо ит), р одит на вход считывания информации, записаннойсинхронизации 0-тригге а 14 (фиг 3 14 м).Р (фиг,З. 1 м, в реверсивный счетчик 4 импульсамис периодом повторения (К + 1) К,ТПри этом знак ко ек ии сРР ц выхода40 коэффициент деления фазосдвигающегомладшего разряда регистра 5 сдвига блока 2 отличается на + 1 от исходэаписывается в П-т игге 14р р 1 , с выхода ного, что приводит к сдвигу шкалыкоторого подается на второй управляю- времени на величинущий вход фазосдвигающего блока 2,По срезу импульса с выхо а фо мида формиро где И - величина грубой коррекции;вателя 10 переворачивается К-Б-Т- К, - коэффициент деления делитетригге 12. Логи сР . че кий 0 с его вы- ля 3 от входа до выхода,хода (фиг.3.1 л) зап е ает п охР щ р ождение соединенного с вторым входомусигналов через элемент И 13 (фиг.3.1 м мультиплексора 22;У.2 м) . Т - период повторения импульсовИмпульс с выхода формирователя 10поступает также на вхо п ед редваритель- Перепад напряжения на выходе рер р ого счетчика 4ной записи еве сивн версивного счетчика 4 из логическойи на второй вход формирователя 11,По фронту этого импульса код грубой 55 ворачивает КБТ-триггер 15, на выкоррекции с выходов (М)/2 ст)/ старших ходе которого появляется логическаяразрядов регистра 5 сдвига переписы- "1" (фиг.З, 1 н). Этот сигнал эапускает формирователь 16 одиночного имзаписи в реверсивный счетчик 4 числа, пульса. Импульс с выхода формирова 150 б 57055 теля 1 б (фиг,3,1 о, 3,2 о) проходитчерез элемент ИЛИ 20 и сбрасываетсчетчик 8, На выходе дешифратора 9появляется логический "0" (фиг.3,1 б),который подготавливает формирователь10 к работе, Этот же импульс переворачивает КБТ-триггер 11. Логическал "1 с выхода КИТ-триггера 11(Фиг.3,1 п, 3,2 п) поступает на управляющие входы мультиплексора 22 и дешифратора 9. При этом на выход мультиплексора 22 начинают проходить импульсы с выхода фазосдвигающего блока2 с периодом повторения КТ, Логическая "1" на упранляющем входе дешифратора 9 изменяет его настройку наФ число2Логическая " 1" с выхода КВТ-триггера 11 (Фиг.3,1 п) поступает такжена вход, запуска генератора 18 пачкиимпульсов, На тактовый вход генератора 18 через мультиплексор 22 поступают импульсы с выхода Фазосдвигающего блока 2 (Фиг,3,1 д, 3,2 д), подвоздействием которых ца выходе геНератора 18 формируется пачка из (М)//2 импульсов (Фиг,3.1 р, 3.2 р)Пачкаимпульсон через элемент ИЛИ 19 поступает ца тактовый вход регистра 5сдвига и на счетный вход счетчика 8(Фиг.3,1 н, 3.2 н), Информация, записанная н регистр сдвига, сдвигаетсяна (М)/2 разрядов, при этом истарших (М)/2 разрядах, соединенных с входами записи реверсивногосчетчика 4, оказывается записаннымкод точной коррекции, Счетчик 8 подсчитывает число импульсов в пачке,После окончания сдвига информации врегистре 5 сдвига на выходе дешифратора 9, настроенного ца число (Ф)/(фиг.3.26), которая запускает формирователь 10,Второй после поступления логической "1" на первый вход Формирователя10 импульс из последовательности импульсов на выходе мультиплексора 22выделяется Формирователем 1 О(фиг.3.2 ж). По срезу этого импульсапереворачивается КБТ-триггер 12(фиг,3,2 л). По Фронту импульса, поступающего с ньжода формирователя 10,происходит запись кода точной коррекции из старших (Ф)/2 разрядов регистра 5 сдвига в ренерсинцый счетчик4, На выходе реверсивного счетчикапоянляется логическая "1" (Фиг,3.2 з),5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 которая поступает на первый входформирователя 11, По срезу импульса,поступающего с выхода формирователя10 на второй вход формирователя 11,на выходе формирователя 11 формируется сигнал управления.Сигнал управления изменяет коэффициент деления фазосдвигающего блока 2 на К + 1 (фиг.3,2 д) и разрешаетпрохождение импульсов с выхода мультиплексора 22 с периодом повторения(К + 1)Т через элемент И 7 на вход нычитания реверсивного счетчика 4(Фиг,3.2 к),Изменение коэффициента деления фа"зосдвигающего блока 2 приводит ксдвигу шкалы времени, формируемойделителем 3, в течение времени считывания кода точной коррекции реверсивным счетчиком 4.После окончания считывания кодаточной коррекции на выходе реверсив-.ного счетчика 4 появляется логический"0" (фиг,3.2 э), который возвращаетформирователь 11 в исходное состояние, Логический "0" с выхода формирователя 11 (фиг,3,2 и) восстанавливаетисходный коэффициент деления фазосдвигающего блока 2 и запрещает прохождение импульсов через элемент И 1.В результате точной коррекциишкала времени сдвигается на величинуЬ = ф ИТ,где К - величина точной коррекции.7.Перепад напряжения из логической"1" н логический "0" на выходе счетчика 4 (фиг,3.2 з) переворачиваетК 5 Т-триггер 15, на выходе которогопоявляется логический "0" (фиг.3.2 н),На этом коррекция шкалы времени за"кацчинается,Таким образом, в результате еди-.ного цикла коррекции, т,е, при однократной коррекции, содержащей грубуюи точную части, шкала времени, форми-руемая делителем 3, сдвигается навеличинубе=,+Ьс =(,К, +11 ) Т,обеспечивая тем самым в условиях увеличения диапазона коррекции сохранение высокой точности,В случае равенства нулю величины грубой коррекции, что имеет место при расхождении хранимой и эталонной шкал времени в пределах диапазона точной коррекции,при записи в реверсивный счетчик 4 нулевого кода грубо. коррекции, состояние выхода реверсивного счетчика 4 не изменяется (логический "0"),Для того, чтобы обеспечить коррекцию в эт х условиях, предназначенэлемент ИЛИ-НЕ 21, первый (инверсный)вход которого подключен к выходу формирователя 10, второй (инверсный)вход подключен к выходу дешифратора9, а остальные входы подключены кстаршим (М)/2 разрядам регистра 5сдвига, После подачи команды (фиг.4 а)и установки триггеров 17 (фиг,4 п),12 (фиг.4 л), 15 (фиг.4 н), счетчика 8(фиг.4 в), а также переключения мультиплексора 22, после записи кода коррекции в регистр 5 сдвига (фиг,4 в)аналогично рассмотренному случаю навыходе дешифратора 9 появляется логическая "1" (фиг,46), которая поступает на второй (инверсный) вход элемента ИЛИ-НЕ 21, а также запускает формирователь О. На выходе формирователя 10 появляется импульс (фиг.4 ж),который подается на первый (инверсный) вход элемента ИЛИ-НЕ 21, На остальные входы элемента ИЛИ-НЕ 21 подается код грубой коррекции с выходовстарших (М)/2 разрядов регистра 5сдвига, так как код грубой коррекцииравен нулю, импульс, формирующийсяна выходе формирователя 10 (фиг,4 ж),проходит через элемент ИЛИ-НЕ 21(фиг,4 с) на Б-вход КБТ-триггера 15.Логическая "1" с выхода КБТ-триггера15 (фиг,4 н) запускает формирователь З 516, с выхода которого импульс (фиг,4 о)сбрасывает счетчик 8 (фиг,4 б) ипереворачивает КБТ-триггер 17.КБТ-триггера 17 переключает мультиплексор 22 и изменяет настройку дешифратора 9, а также запускает генератор 18 (фиг,4 р). Затем производится,сдвиг содержимого регистра 5 сдвига и сдвиг шкалы времени на величину 45точной коррекции аналогично работеустройства при точной коррекции.Таким образом, точность однократной коррекции в предлагаемом устройстве в В раз вьппе, чем в известном.При этом диапазон однократной коррекции не меньше диапазона однократнойкоррекции прототипа при максимальноммножителе (В=10),Возможность проведения с высокойточностью одноступенчатой коррекциив расширенном диапазоне позволяетуменьшить затраты оператора на подготовку данных для коррекции, упростить работу оператора с предлагаемым устройством и снизить вероятность возникновения ошибочных действий оператора,формула и э о б р е т е н и яУстройство для коррекции шкалы времени, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, фазосдвигающий блок и делитель частоты, а также реверсивный счетчик, регистр сдвига, преобразователь кода коррекции, первый элемент И, последовательно соединенные счетчик, дешифратор и формирователь одиночных импульсов, а также формирователь сигнала управления, КБТ-триггер и второй элемент И, причем первый вход первого элемента И соединен с вторым входом формирователя одиночных импульсов, информационный выход преобразователя кода коррекции - с информационным входоМ регистра сдвига, тактовый вход которого соединен со счетным входом счетчика, командный вход устройства соединен с входом установки КБТ-триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, входы записи реверсивного счетчика подключены к соответствующим выходам старших разрядов регистра сдвига, при этом выход реверсивного счетчика через формирователь сигнала управления соединен с первым управляющим входом фазосдвигающего блока и с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к входу вычитания реверсивного счетчика, выход формирователя одиночных импульсов подключен к второму входу формирователя сигнала управления, к входу предварительной записи реверсивного счетчика и к счетному входу КБТ-триггера, вход преобразователя кода коррекции является информационным входом устройства, о т л и ч а - ю щ е е с я тем что, с целью повышения точности коррекции, введены Р-триггер, последовательно соединенные первый дополнительный КБТ-триггер, дополнительный формирователь одиночных импульсов, второй дополни" тельный КБТ-триггер и генератор пачки импульсов, а также два элемента ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ и мультиплексор, к первому входу которого подключен выход фазосцвигающего блока, а выход мультиплексора подключен к второму входу формирователя одиночных импуль150 6570 сов тактовый вход регистра сдвигаподключен к тактовому выходу преобразователя кода коррекции через первыйэлемент ИЛИ, установочный вход счетчика подключен к командному входуустройства через второй элемент ИЛИ,выход младшего разряда регистрасдвига соединен с информационным входом П-триггера, к входу синхронизациикоторого подключен выход второгоэлемента И, а выход 0-триггера соединен с вторым управляющим входомфазосдвигающего блока, второй входвторого элемента И подключен к выходуформирователя одиночных импульсов,входы установки в "0" первого и второго дополнительных КБТ-триггеровсоединены с командным входом устройства, вход установки в "1" первогодополнительного КИТ-триггера подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, первый 12вход которого подключен к выходу формирователя одиночныМ импульсов, второй вход соединен с выходом дешифратора, а остальные входы подключенык входам записи .реверсивного счетчика, второй вход второго элемента ИЛИподключен к выходу дополнительногоформирователя одиночных импульсов, 10выход второго дополнительного КБТ-,триггера соединен с управляющими входами дешифратора и мультиплексора,второй информационный вход которогосоединен с выходом делителя частоты,тактовый вход генератора пачки импульсов подключен к выходу мультиплексора, а выход генератора пачки импульсов соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, счетный вход первого дополнительного КБТ-триггераподключен к выходу реверсивного счетчика..Козори одпи НТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, уж гарина, 10 1 ул аказ 5448/56 Тираж 626НИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, Жобретениям и открытия Раушская наб., д, 4/5