Преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный код градусов,минут и секунд Советский патент 1984 года по МПК G06F5/02 

Изобретение относится к г1втомат1гке и нычислнтельиой технике и может быть использовано в системах автоматического управления, сброса информации, контроля производственных процессов для визуальной опенки в единицах градусов, минут и секунд постоянных и изменяющихся угловых величин, представленных в двоичном цифровом коде. Известен преобразователь двоичного кода в код градусов, минут и секунд, содержащий делитель частоты, источник импульсных сигналов, вход которого соединен с первым входом делителя частоты, а выход - с информационным входом делителя частоты, дешифратор, посл1едовательно соединенные двоично-десятичный счетчик секунд, двоично-десятичный счетчик минут, двоично-десятичный счетчик градусов, вход которого соединен с выходом дешифратора, nefiBbm и второй корректирующие счетчики, выходы которых соединены с блокирующими входами двоично-десятичного счетчика секунд, элемент И-ИЛИ, входы которого соединены с выходами трех младших разрядоз делителя частоты, элемент И, первый вход которого соединен с выходом источника импульсных сигналов, а второй вход - с выходом двоично-десятичного счетчика секунд и с первыми входа: 1и первого и второго корректирующих счетчиков, вторые входы которых соединены с выходами двоичнодесятичных счетчиков секунд и минут соответственно, управляющие входы источников импульсных сигналов и дещифратора подключены к входу запуска преобразовате ЛЯ 1. Недостатками известного преобразователя - повыщенная сложность, невозможность преобразовывать изменяющийся код и OTHOCHte bHO низкая метрологическая надежность (существование вероятности сбоев). Повышенная сложность преобразователя связана с наличием в его блоксхеме второго . корректирующего счетчика и дешифратора. Наиболее близким к изобретению по технической сущн(эсти и схемному построению является преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный код градусов, минут и секунд, содержащий генератор импульсов, двоичный счетчик, двоично-десятичный счетчик градусов, минут и секунд, выходной регистр, схему сравнения, последовательно соединенные первый и второй одновибраторы, выходы которых подключены к входу |записи выходного регистра и входам сброса двоичного и двоично-десятичного счетчиков градусов, минут и секунд, выходы последнего КЗ которых соединены с информационными входами выходного регистра, информационные входы преобразователя соединены с первыми входами схемы сравнения, вторые входы которой соединены с выходами двпмчного счетчика, а выход схемы сравнениясоединен с входом первого одновибратора 2. Недостаток известного преобразователя состоит в низкой точности преобразования, связанной с отсутствием возможности коррекции при преобразовании и возможностью ошибки в единице младшего разряда. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный код градусов, минут и секунд, содержащий генератор импульсов, двоичный счетчик, двоично-десятичный счетчик градусов, минут и секунд, схему сравнения, ВЫХОДЕ10Й регистр, последовательно соеди ненные первый и второй одновибраторы, выходы которых соединены с входом записи выходного регистра и соответствен.но с входами сброса двоичного счетчика и двоичнодесятичного счетчиков градусов, минут и секунд, выходы последнего из которых соединены с информационными входами выходного, регистра; выходы которого являются выходами преобразователя, входы которого соединены с первой группой входов схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с выходами двоичного счетчика, а выход схемы сравнения соединен с входом первого одновибратора, дополнительно введены три элемента И-НЕ, элемент И, корректирующий счётчик, и триггер-защелка, D-вход которого соединен с выходом генератора импульсов, Т-вход --, с выходом схемы сравнения, а выход триггера-зашел.ки - со счетными входами первого и второго элементов И-НЕ, вторые входы кото-, рых соединены соответственно с выходами корректирующего счетчика и элемента И, а выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены к первому и второму входам третьего .элемента И-НЕ, которого соединен со счетным входом двоично-десятичного счетчика градусов, минут.и секунд, выходы двоичного счетчика соединены с входами элемента И, а выход второго одновибратора - с входом сброса корректирующего счетчика. . На чертеже приведена блок-схема предлагаемого преобразователя. . Устройство содержит генератор 1 импульсов, двоичный счетчик 2, двоично-десятичные счетчики 3-5 секунд, минут и градусов соответственно корректирующий счетчик 6, триггер-защелку 7, схему 8 сравнения, первый и второй одновибраторы 9 и 10, выходной регистр II, элементы 12-14 и элемент И 15. Счетчики 3-5 в совокупности образуют двоично-десятичны и счетчик 16 градусов, минут и секунд. Преобразователь работает следующим образом. Последовательность импульсов от генератора 1 импульсов поступает на первый (D) вход триггера-защелки 7, функция которого при наличие логического «О на его втором (Т) входе совпадает с логической функцией элемента И. а при переходе сигнала на втором входе в состояние логической «1 на выходе фиксируется состояние первого (D) входа, соответствующее моменту перехода. Последующие изменения сигнала на первом входе не изменяют состояния на выходе щ тех пор, пока логическая «1 на втором (Т) входе не сменится на логический «О. До момента сравнений выходного кода двоичного счетчика 2 с входным кодом в схеме 8 сравнения на выходе его сохраняется логический «О, что позволяет последовательности импульсов с выхода триггеразащелки 7 заполнять двоичный счетчик 2. В момент сравнения изменение уровня на выходе схемы 8 сравнения на логическую «1 запирает триггер-защелку 7 для прохождения импульсов, причем последнее состояние выхода триггера-защелки 7 сохраняется. Одновибратор 9 вырабатывает импульс записи информации с выходов двоично-десятичных счетчиков 3-5 секунд, минут и градусов соответственно в выходной регистр 11. По заднему фронту импульса записи с выхода первого одновибратора 9 вторым одновибратором 10 вырабатывается импульс, устанавливающий в нул( двоично-десятичные счетчики 3-5 секунд, минут и градусов, двоичный, счетчик 2 и корректирующий счетчик 6. Рассогласование нулевого . на выходе двоичного счетчика 2 с входным кодом, приводит к изменению уровня.на выходе схемы 8 сравнения на логический «О, в результате чего триггер-защелка 7 открывается для прохождения импульсов, и цикл преобразования повторяется. В отличие от прямой последовательности импульсов, поступающей на вход двоичного счетчика 2, последовательность импульсов, поступающая на вход двоично-десятичного счетчика 3 секунд, скорректирована. Суть коррекции заключается в регулярном исключении импульсов из прямой последовательности (вычитание) с периодичностью, определяемой коэффициентом пересчета корректирующего счетчика 6, причем ряд исключений не производится (сложение) с периодичностью, определяемой периодом появления совокупности единиц на входах элемента И 15. При наличии нуля на выходе элемента И 15, а также единицы на выходе корректирующего счётчика б последовательность импульсов с выхода триггера-защелки 7 через первый 12 и третий 14 элементы И-НЕ пос-, тупает на счетный вход двоично-десятичного счетчика 3 секунд. С периодичностью, ом|)еде.1яемой коэффициентом пересчета корректирующего счетчика 6, на его выходе появляется импульс нулевого логического уровня, совпадающий по длительности и моменту возникновения с входным импульсом. При этом импульс входной последовательности с выхода триггера-защелки 7 на вход, двоично-десятичного счетчика 3 секунд не проходит, т.е. происходит коррекция входной последовательности на выч.итание. Если на выходе элемента И 15 появляется единица и сохраняется в течение всего времени воздействия корректирующего импульса с выхода корректирующего счетчика б на второй вход первого элемента И-НЕ 12, то входной импульс проходит на вход двоично-десятичного счетчика . 3 секунд через второй 13 и третий 14 элементы И-НЕ. Таким образом с периодичностью, определяемой появлением на входах элемента И совокупности логических «I, происходит коррекция на сложение. Входы элемента И могут быть подключены к любой комбинации прямых и инверсных разрядных выходов счетчика 2, что позволяет получить на его выходе последовательность импульсов необходимой для коррекции на сложение периодичности и дли-, тельности. Например, в 20-разрядном двоичнбм коде содержится Г048576 двоичных квантов, а в полной окружности при цене кванта fj угл. с содержится 259200 квантов угловой меры, которые с погрещностью, меньшей одного кванта, можно представить как: .. 250 100- 1048576 41048576:89)4 4 Из этого следует, что корректирующий Счетчик б для коррекции на вычитание должен иметь коэффициент пересчета 89, а элемент И должен для коррекции на сложение выработать на угол 2 импульса (пбекольку квант соответствует одному логическому уровню, а импульс эквивалентен двум логическим уровням, для коррекции четырех квантов необходимо два корректирующих импульса). Для равномерного распределения ошибок разных знаков корректирующие на сло-, жение импульсы должны соответствовать углам примерно в 90 и 270°. Длительность корректирующих на сложение импульсов должна быть .меньще периода импульсов счетчика б, корре.ктирующего на вычитание; для исключения возможности ощибочиой коррекции дйух подряд импульсов коррек-тирующего счетчика б. С учетом этих -требований к входам элемента И 15 необходимо подключить прямой выход второго разряда, а также инверсные выходы 3-14 разрядов 20-разрядного счетчика 2 (первый разряд считается старщим). При этом на полном угле на выходе элемента И 15 вырабатывается два им-:

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА В ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫЙ КОД ГРАДУСОВ, МИНУТ И СЕКУНД, содержащий генератор импульсов, двоичный счетчик, двоично-десятичный счетчик градусов, минут и секунд, схему сравнения, выходной регистр, последовateльиo соединенные первый и второй одновибраторы, выходы которых подключены к входу записи выходного регистра и соответственно к входам сброса двоичногО и двоично-десятичного счетчиков градусов, минути секунд, выходы последнего из которых соединены с информационными входами выходного регистра, выходы которого являются выходами преобразователя, входы которого соединены с первой группой входов схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с выходами двоичного счетчика, а выход схемы сравнения подключен к входу первого одновибратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, он содержит три элемента И-НЕ, элемент И, корректирующий счетчик и триггер-защелку, D-вход которого соединен с выходом генератора импульсов, Т-вход - с выходом схемы сравнения, а выход триггера-защелки - со счетными входами двоичного и корректирующего счетчиков и с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, вторые Bxo.yj которых соединены соответственно с выходами корректирующего счетчика и элемента И, а выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены к первому и второму входам (Л третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом двоично-десятичного счетчика градусов, минут и секунд, выходы двоичного счетчика соединены с входами элемента И, а выход второго одное вибратора - с входом сброса корректирующего счётчика. OD 00 со 145 СО