Устройство для коррекции шкалы времени

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРР ЛЫ ВРЕМЕНИ(57) Изобретение относится к Цель изобретения - повыш устойчивости. Устройство сод тор 1, Фазосдвигающий блок частоты, реверсивный счетчи сдвига, преобразователь б ко элемент И 7, счетчик 8, деви мирователь 10 одиночных им мирователь 11 сигнала уп устройство введены три до элемента И 12 - 14, элемент ИЛ ИСКЛНЭЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 б, тр 19, позволяющие обеспечить ного кода коррекции, Устро найти применение в система ции, синхронизирующих уст коррекции шкалы времени. 2 КЦИИ довател .Тюляко 1 0 1 0 ВаР ОРРР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРг 4. 1185307, кл. 0 04 Р 5/00, 1985.Авторское свидетельство СССРН, кл, Н 04 . 700, 6 04 С1987.Авторское свидетельство СССРИ. 1307598, кл, Н 04 ) 700, 6 04 С1987.Авторское свидетельство СССР% 1095431, кл, Н 04 1 7 УОО, 6 04 С1984. 709268 А 1 радиотехнике.ение помехоержит генера, делитель 3 к 4, регистр 5 да коррекции, Фратор 9, форпульсов, форравления, В полнительных И 15, элемент и триггера 17 - прием повториство может х синхрониза ройствах дляИзобретение относится к радиотехникеи может быть использовано в системах синхронизации, в синхронизирующих устройствах для коррекции шкалы времени,Известно устройство для коррекциишкалы времени, содержащее генератор,хранитель времени, регистр сдвига, элемент И, счетчик, делитель частоты и дваформирователя управляющих сигналов.Известно также устройство для коррекции шкалы времени, содержащее генератортактовых импульсов, два делителя частоты,регистр сдвига, элемент И, формировательимпульсов, блок сравнения кодов и дватриггера.Кроме того, известно устройство длякоррекции шкалы времени, содержащее генератор, фазосдвигающий блок, делительчастоты, электронный переключатель, элемент И, два счетчика импульсов, сумматор,регистр сдвига, преобразователь кода коррекции, дешифратор, формирователь сигнала управления, элемент ИЛИ иформирователь одиночных импульсов.Укаэанные устройства имеют низкуюпомехоустойчивость, так как искажение кода коррекции при записи его в регистр сдвига, например вследствие воздействияпомех приводит к ошибке в коррекции формируемой в устройстве шкалы времени.Кроме того, под дейстивем помех возможнонесанкционированное проведение коррекции на произвольную величину, что приводит к ошибке формирования шкалывремени,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для коррекции шкалывремени, которое содержит последовательно соединенные генератор, фазосдвигающий блок и делитель частоты. а такжереверсивный счетчик, регистр сдвига, преобразователь кода коррекции, элемент И,счетчик, дешифратор, формирователь одиночных импульсов (ОИ) и формировательсигнала управления (СУ). Входы преобразователя являются входом сигнала "Код коррекции" устройства (информационнымвходом устройства). Информационный итактовый выход преобразователя подключены к соответствующим входам регистра,выход младшего разряда которого подключен.к первому управляющему входу фазосдвигающего блока, а выходы старшихразрядов соединены с входами записи счетчика, Тактовый выход преобразователя подключен к счетному входу счетчика, входустановки которого является входом сигнала "Ввод коррекции" устройства, Выходыразрядов счетчика через дешифратор подключены к первому входу формирователя55 1020 253035404550 ОИ, второй вход которого соединен с первым входом элемента И и с выходом фазосдвигающего блока, Выход элемента Иподключен к входу вычитания счетчика, выход которого через формирователь СУ соединен с вторым управляющим входом фазосдвигающего блока и с вторым входомэлемента И. Выход формирователя ОИ подключен к второму входу формирователя СУ и к входу предварительной записи счетчика.Известное устройство работает следующим образом,Генератор является источником импульсов стабильной частоты, например, 5МГц для запуска фазосдвигающего блока, который выполнен в виде делителя частоты с переменным коэффициентом деления. В исходном состоянии коэффициент деления фазосдвигающего блока равен К, что определяется наличием на его втором управляющем входе сигнала "0" с выхода формирователя СУ независимо от уровня сигнала на первом управляющем входе. Импульсы с выхода фазосдвигающего блока поступают на вход делителя,Делитель производитдэльнейшее деление частоты генератора 1, например, до 1/60 Гц и осуществляет счет времени (минут и часов), Формируемая делителем шкалавремени представляет собой совокупность импульсных сигналов с частотами от частоты входного сигнала делителя до 1/60 Гц и кода времени (минут и часов).Коррекция шкалы времени происходитследующим образом,На вход "Ввод коррекции" устройства, т,е. на вход Я счетчика подается импульс. При этом счетчик сбрасывается и на выходе дешифратора появляется сигнал "0", который подготавливает к работе формирователь ОИ. На информационный вход устройства, т.е. на первый и второй входы преобразователя, подается последова 1 ельный код коррекции, имеющий следующуюструктуру; младший разряд - знак, старшие разряды - величина коррекции в двоичном коде, Код.коррекции поступает по двум ливиям связи, например, в виде кода "единиц" и кода "нулей", При этом "1" кода коррекциисоответствует наличие импульса на линии связи кода "единиц" и отсутствие импульса на линии связи кода "нулей", а "0" - отсутствие импульса на линии связи кода "единиц" и наличие импульса на линии связи кода "нулей". На информационном выходе преобразователя формируется прямой последовательный код коррекции, который Записывается в регистр под воздействием тактовых импульсов, формирующихся на тактовом выходе преобразователя. Одновременно счетчик подсчитывает число тактовых импульсов, т.е, число записанных в регистр разрядов кода коррекции, При записи в регистр всех разрядов кода на выходе дешифратора появляется сигнал "1", который запускает формирователь. Формидователь ОИ выделяет второй с момента своего запуска импульс из последовательности импульсов, поступающих на его первый вход с выхода блока фазосдвигающего. Импульс с выхода формирователя ОИ поступает на вход предварительной записи счетчика и на второй вход формирователя СУ. При этом по переднему фронту импульса с выхода формирователя ОИ код, определяющий величину коррекции, из старших разрядов регистра записывается в счетчик, на выходе которого появляется сигнал "1". Этот сигнал "1" поступает на первый вход формирователя СУ, разрешая формирование сигнала управления. Сигнал управления в виде сигнала "1" появляется на выходе формирователя СУ по заднему фронту импульса на выходе формирователя ОИ, Сигнал управления с выхода формирввателя СУ поступает на второй управляющий вход блока фазосдвигающего и изменяет его коэффициент деления на Ю в зависимости от знака коррекции, поступающего на первый управляющий вход фазосдвигающего блока с выхода младшего разряда регистра, Изменение коэффициента деления фазосдвигающего блока приводит к сдвигу формируемой делителемшкалы времени, Одновременно сигнал управления разрешает прохождение импульсов с выхода блока через элемент И на вход вычитания счетчика, Двоичный.код величины коррекции, записанный в счетчике, начинает считываться, По окончании считывания, когда счетчик обнуляется, на его выходе появляется сигнал "О", который возвращает формирователь СУ в исходное состояние, Сигнал "О" с выхода формирователя СУ восстанавливает исходный коэффициент деления "К" фазосдвигающего блока и запрещает прохождение импульсов через элемент И на вход вычитания счетчика. На этом коррекция шкалы времени заканчивается,Величина сдвига шкалы времени равна Ь 1 = + М Т, где й - число, соответствующее двоичному коду величины коррекции; Т - период повторения импульсов генератора.Известное устройство имеет низкую помехоустойчивость, так как искажение вводимого в устройство кода коррекции, например, в результате воздействия помех приводит к ошибке коррекции. Кроме того, из-за слабой защищенности входа сигнала "Код коррекции" устройства импульсы помех могут привести к записи в устройство произвольного кода коррекции и запуску формирователя ОИ, что приводит к несанкционированной коррекции шкалы времени 5 на произвольную величину.Таким образом, недостаток известногоустройства для коррекции шкалы времени обусловлен низкой помехоустойчивостью,Цель изобретения - повышение помехо устойчивости.Сущность изобретения состоит в том,что в устройство для коррекции шкалы времени, содержащее последовательно соединенные генератор, фазосдвигающий блок и :ф делитель частоты, реверсивный счетчик, ": . регистр сдвига. преобразователь кода коррекции, элемент И, последовательно соединенные счетчик, дешифратор и фОрмирователь. одиночных импульсов, а 20 также формирователь сигнала управления,причем:выход элемента И подключен к входу вычитания рЕверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом формирователя сигнала управления, выход млад шего разряда:регистра сдвига подключен кпервому управляющему входу фазосдвигающего блока, выход которого соединен с первым входом элемента И и с вторым входом формирователя одиночных импульсов, 30 выход формирователя сигнала управленияподключен к второму управляющему. входу фазосдвигающего блока и к второму входу элемента И, выходы старших разрядов регистра сдвига подключены к входам записи 35 реверсивного счетчика, информационный итактовый выходы преобразователя кода коррекции подключены к соответствующим входам регистра сдвига, тактовый выход преобразователя кода коррекции подклю чен к счетному входу счетчика, введены тридополнительных элемента И, элемент ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и три триггера, при этом первые входы первого и второго дополнительных элементов И 45 являются входом сигнала "Код коррекции",вторые входы подключены к выходу первого триггера, а выходы подключены соогветственно к первому и второму входам пре. образователя кода коррекции, .выход 50 формирователя одиночных импульсов черезтретий дополнительный элемент И соединен с входом предварительной записи реверсивного счетчика и с вторым входом формирователя сигнала управления, а так же подключен к первому входу элементаИЛИ, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, выход дополнительного старшего разряда регистра сдвига подключен к входу синхронизации второго триггера, выход младшего разряда и выходдополнительного старшего разряда регист.ра сдвига через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. подключены к первому входу установки третьего триггера, второй вход установки которого соединен с выходом второго триггера и с входом установки счетчика, дополнительный выход преобразователя кода коррекции подключен к входу синхронизации третьего триггера, выход которого подключен к . второму входу третьего дополнительного элемента И, первый вход установки первого триггера является входом сигнала "Ввод коррекции", выход дешифратора подключен к третьему. входу третьего дополнительного элемента И, вход установки второго триггера соединен с первым входом установки первого триггера, второй вход установки которого подключен к выходу элемента ИЛИ.Повышение помехоустойчивости достигается за счет разрешения записи в регистры сдвига только на время передачи кода и контроля правильности приема кода,На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2- структурная схема преобразователя кода коррекции.Предлагаемое устройство для коррекции шкалы времени (фиг, 1) содержит последовательно соединенные генератор 1, фазосдвигающий блок 2 и делитель 3 частоты, реверсивный счетчик 4; регистр 5 сдвига, преобразователь 6 кода коррекции, элемент И 7, счетчик 8, дешифратор 9, формирователь 10 одиночных импульсов, формирователь 11 сигнала. управления, первый, второй и третий дополнительные элементы И 12- 14, элементИЛИ 15, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16, а также первый, второй и третий триггеры 17-19, Информационный и тактовый выходы преобразователя 6 подключены к соответствующим входам регистра 5, выход младшего разряда которого подключен к первому управляющему входу блока 2, а выходы старших разрядов соединены с входами записи счетчика 4. Первые входы элементов И 12 и 13 являются входом сигнала "Код коррекции" устройства, а их выходы подключены к входу преобразователя 6, Соединенныемежду собой первый .вход установки (вход Я) триггера 17, вход установки регистра 5 и вход установки триггера 18 являются входом сигнала "Ввод коррекции" устройства. Тактовый выход преобразователя 6 подключен к счетному входу счетчика 8, выходы разрядов которого через дешифратор 9 подключены к первому входу формирователя 10, Выход блока 2 подключен к первому входу элемента И 7 и к второму входу формирователя 10, выход которого подключен к первому входу элемента И 14 и к первому входу элемента ИЛИ15. Выход делителя 3 подключен к второмувходу элемента ИЛИ 15, выход которого5 подключен к второму входу установки (входВ) триггера 17.Выход триггера 17 подключен к вторым входам элементов И 12 и 13,Выход последнего разряда (дополнительного старшего разряда) регистра 5 подключен10 к входу синхронизации триггера 18, информационный вход(вход 0) которого соединенс источником сигнала "0" (не показан), Выходы младшего и дополнительного старшего разрядов регистра 5 через элемент15 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 подключены кпервому входу установки (вход В) триггера19, вход синхронизации которого подключен к дополнительному выходу преобразователя 6. Выход. триггера 18 подключен к20 входу установки (вход В) счетчика 8 и к второму входу ус. ановки (вход Я) триггера 19,выход которого подключен к второму входуэлемента И 14. Выход элемента И 7 подключен к входу вычитания счетчика 4, выход25 которого подключен к первому входу формирователя 11, выход которого подключен квторому управляющему входу блока 2 и квторому входу элемента И 7. Выход элемента И 14 соединен с.входом предварительной30 записи счетчика 4 и с вторым входом формирователя 11. Выход элемента И 14 являетсяконтрольным выходом устройства, а еготретий вход соединен с выходом дешифратора 9.35 П реобразовател ь 6 кода коррекции(фиг. 2) содержит триггер 20, элемент ИЛИ21 и два элемента 22.и 23 задержки. Входыустановки (3- и В-входы) триггера 20. соединенные соответственно с первым и вторым40 входами элемента ИЛИ 21, являются входомпреобразователя 6. Выход элемента ИЛИ 21через элемент 22 подключен к входу элемента 23. Информационным выходом преобразователя 6 является выход триггера 20,45 тактовым выходом - выход элемента 22, дополнительным выходом - выход элемента23.Схемы построения генератора 1, фазосдвигающего блока 2, делителя 3 частоты,50 реверсивного счетчика 4, регистра 5 сдвига,счетчика 8; дешифратора 9, формирователя10 одиночных импульсов, формирователя 11сигнала управления, триггеров 17-19 известны,55 Устройство работает следующим образом.Генератор 1 является источником импульсов стабильной частоты, например, 5МГц для запуска фазосдвигающего блока 2,который выполнен в виде делителя частоты16 производит сравнение каждого разряда повторного кода коррекции с соответствующим разрядом ранее записанного кода, В случае их несовпадения на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 появляется "1", поступающая на вход й триггера 19 и вызывающая его обнуление под действием импульсов на входе синхронизации с дополнительного выхода преобразователя 6.Одновременно: с записью повторного кода. коррекции в регистр 5:счетчик.8 под- считывает число импульсов тактоеой серии, т,е, число записанных. в регистр 5 разрядов повторного кода коррекции. Кэк.только в. регистр 5 записываются все разряды повторного кода, на выходе деаиФрзтора 9 появляется. повторного кода,. на выходе дешифратора 9:появляется "1", которая посту- . пает на третий вход элемента И 14, разрешая прохождение через него сигналов, а также запускает формирователь 10, Последний выделяет на. выхода второй после запуска импульс иэ последовательности импульсов, поступающих на его второй вход с выхода блока 2, Импульс с выхода формирователя 0 через элемент ИЛИ 15 поступает на вход В триггера 17 и.сбрасывает его. "0" с выхода триггера 17 блокирует элементы И. 12 и 13, запрещая прохождение сигналов с входа "Код коррекции":устройства на вход преобразователя б.Импульс свыхода формирователя 10 поступает также на первый вход элемента И 14; на.третьем входе которого присутствует сигнал "1" с выхода дещифрзтора. 9, а на второй вход поступает сигнал с выхода триггера 19, Если все разряды первого и повтор.ного кода коррекции совпадают, т.е. код коррекции передан и записан в регистр 5 без искажений, состояние триггера 19 при записи повторного кода коррекции не изменяется и на его выходе поддерживается сигнал "1". При этом импульс с выхода формирователя 1 О через элемент И 14 проходит нэ контрольный выход устройства, свидетельствуя:о том, что код коррекции записан верно и коррекция шкалы времени состоится. Если хотя бы один из разрядов первого и повторного кодов коррекции не совпадают, то триггер 19 устанавливается в нулевое состояние, При этом элемент И 14 остается закрытым и импульс с выхода формирователя 10 не проходит на контрольный . выход устройства. Отсутствие импульса на контрольном выходе устройства свидетельствует о том, что код коррекции записан в регистр 5 с искажениями, коррекция шкалы времени не состоится, требуется повторение записи. В случае записи кода коррекции без искажений импульс с выхода формирователя 10 через элемент И 14 проходит на вход предварительной записи 4 и на второй вход 5 формирователя 11. При этом по переднемуфронту этого импульса двоичный код величины коррекции из, старших разрядов регистра 5, кроме последнего (дополнительного), записывается в счетчик 4. На вы ходе счетчика 4 появляется сигнал "1",который поступает на первый вход формирователя 11, разрейэя формирование на его выходе сигнала управления. Сигнал управления в аиде "1" появляется на выходе 15 формирователя 11 по заднему фронту импульса с выхода элемента И 14.Сигнал управлейия с выхода формирователя 11 поступает на второй управляющий вход блока 2 и изменяет его 20 коэффициент деления на К+1 в зависимостиот знака коррекции, поступающего на первый управляющий вход блока 2 с выхода младшего разряда регистра 5. Изменение коэффициента деления блока 2 приводит к 25 сдвигу шкалы времени,.формируемой делителем 3.Сигнал управления поступает также навторой вход элемента И 7, При этом последний начинает пропускать импульсы с выхо да блока 2 на вход вычитания счетчика 4.Код, записанный в счетчик 4, начинает считываться. По окончании считывания, когда счетчик 4 обнуляется, на его выходе появляется сигнал "0", который возвращает форми рователь 11 в исходное состояние. Сигнал"0" с выхода формирователя 11 восстанавливает исходный коэффициент деления блока 2 и запрещает прохождение сигналов через элемент И 7 на вход вычитания счет чика 4. На этом коррекция заканчивается,На выходе делителя 3 формируются импульсы с частотой 1/60 Гц(минутные метки), которые поступают через элемент ИЛИ 15 на вход В триггера 17, Это обеспечивает 45 периодическую установку триггера 17 в нулевое состояние, что обеспечивает закрытие элементов И 12 и 13 (закрытие входа "Код коррекции") в случае, если импульс на вход "Ввод коррекции" подан, а код коррек ции по какой-либо причине не может быть. передан или триггер 17 установлен в единичное состояние под воздействием помех на входе "Ввод коррекции". Такое построение устройства ограничивает момент 55 проведения коррекции, которая должнапроводиться предпочтительно сразу после формирования минутной метки на выходе делителя 3, При этом высокая частота передачи кода коррекции (например. 100 кГц) и высокая частота считывания кода (например, 1 МГц или 100 кГц) обеспечивают окончание коррекции задолго до следующей минутной метки.Величина сдвига шкалы времени Л= + Й Т. где М - величина коррекции; Т- период повторения импульсов генератора 1.Повышение помехоустойчивости предлагаемого устройства достигается за счетобеспечения воэможности приема повторного кода коррекции с контролем правильности приема путем поразрядногосравнения первого и повторного(дублирующего) кодов коррекции, В случае полного совпадения первого и повторного кодов коррекция шкалы времени проводится, а на контрольном выходе устройства формируется сигнал, свидетельствующий о правильности приема кода .коррекции и опроведении коррекции. Если хотя бы один из разрядов повторного кода не совпадает с соответствующим разрядом первого кода, то на контрольном выходе устройства сигнал отсутствует, что свидетельствует об искажении кода коррекции и необходимостиповторения коррекции. При этом сдвиг шкалы времени. формируемой усилителем частоты, не производится.Повышение помехоустойчивости предлагаемого устройства обеспечивается также тем, что в исходном состоянии вход "Код коррекции" устройства закрыт и открывается только во время проведения коррекции от момента подачи сигнала на вход "Ввод коррекции" до окончания записи кода коррекции. Это препятствует записи в устройство ложного кода коррекции (помех) и исключает возможность проведения несанкционированной коррекции, Кроме того, в случае ошибочной подачи сигнала на вход"Ввод коррекции" устройства, в случае воздействия помех, открывающих вход "Ввод коррекции", или в том случае. когда при коррекции код коррекции по какой-либо причине не может быть передан на устрой 1020303540 ство,. вход "Код коррекции" остается открытым только в течение времени до первойминутной отметки, формируемой делителемчастоты, после чего закрывается, что также .повышает помехоустойчивость устройства.Формула изобретения 50 Устройство для коррекции шкалы времени, содержащее генератор, фазосдвигающий блок и делитель частоты, которые соединены последовательно, реверсивныйсчетчик, регистр сдвига. преобразователь кода коррекции, элемент И, счетчик, дешифратор и формирователь одиночных импульсов, которые соединены последовательно, а также формирователь сигнала управления, выход элемента И подключен к входу вычитания реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом формирователя сигнала управления, выход младшего разряда регистра сдвига подключен к первому управляющему входу фазосдвигающего блока, выход которого соединен с первым входом элемента И и с вторым входом формирователя одиночных импульсов, выход формирователя сигнала управления подключен к второму управляющему входу фазосдвигающего блока и к второму входу элемента И, выходы старших разрядов регистра сдвига подключены к входам записи реверсивного счетчика, информационный и тактовый выходы преобразователя кода подключены к соответствующим входам регистра сдвига, тактовый выход преобразователя кода коррекции подключен к счетному входу счетчика, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены три дополнительных элемента И, элемент ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и три триггера, при этом первые входы первого и второго дополнительных элементов И являются входом сигнала "Код коррекции", вторые, входы подключены к выходу первого триггера, а выходы подключены соответственна к первому и второму входам преобразователя кода коррекции, выход формирователя одиночных импульсов через третий дополнительный Злемент И соединен с входом предварительной Записи реверсивного счетчика и с вторым входом формирователя сигнала управления, а также подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты. выход дополнительного старшего разряда регистра сдвига подключен к входу синхронизации второго триггера, выход младшего разряда и выход дополнительного старшего разряда регистра сдвига через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к первому входу установки третьего триггера, второй вход установки которого соединен с выходом второго триггера и с входом установки счетчика, дополнительный выход преобразователя. кода коррекции подключен к входу синхронизации третьего триггера, выход которого подключен к второму входу третьего дополнительного элемента И, первый вход установки первого триггера является входом сигнала "Ввод коррекции", выход дешифратора подключен к третьему входу третьего дополнительного элемента И, вход установки второго триггера и вход установки регистра сдвига соединены с первым входом установки первого триггера, второй вход установки которого подключен к выходу элемента ИЛИ,1709268 Составитель 8, СироткинТехред М.Моргентал . Корректор М, Демчик Редактор А, О водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгородул. Гагарина, 10 Заказ 424 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5