Преобразователь кода в частоту повторения импульсов (его варианты) Советский патент 1984 года по МПК H03K13/02 

некия, установочные входы которого соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика импульсов и управляющими входами второго управляемого делителя частоты, а выходы подключены к соответствующим управляющим входам первого управляемого делителя частоты, счетный вход которого соединен с выходом второго управляемого делителя частоты, счетный вход которого подключен к шине

опорной частоты, при этом выход первого управляемого делителя частоты соединен со счетным входом делителя частоты и вычитающим входом счетчика импульсов, установочные входы которого соответственно подключены к шинам кода постоянного числа, а шины входного кода соответственно соединены с вторыми входаьш блока совпадения кодов.

1. Преобразователь кода в частоту повторения импульсов, содержащий счетчик импульсов, выходы которого подключены к соответствующим первым входам блока совпадения кодов, выход которого соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстродействия преобразователя, в него введены элемент задержки, реверсивный счетчик импульсов, регистр хранения, первый и второй управляемые делители частоты, делитель частоты, выход которого соединен с управляющим входом регистра хранения и через элемент задержки с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, установочный вход которого подключен к входу разрешения записи счетчика импульсов, входам установки нуля делителя частоты и первого и второго управляемых делителей частоты, выходной шине и входу установки единицы регистра хранения, установочные входы которого соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика импульсов и управляющими входами второго управляемого делителя частоты, а выходы подключены к соответствующим управляющим входам первого управляемого делителя частоты, счетный вход которого соединен с шиной опорной частоты и счетньм входом делителя частоты, а выход подключен к счетному входу второго управляемого делителя часто ты, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика импульсов, установочные входы которого соответственно подключены к шинам кода постоянного числа, при этом шины входного кода соответственно соединены с вторыми входами блока совпадения (Л Кодов. 2. Преобразователь кода в частоту повторения импульсов, содержащий счетчик импульсов, выходы которого подключены к соответствующим первым выходам блока совпадения кодов,выход которого соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения быстродействия преобразователя, в него введены элемент задержки, реверсивный счетчик импульсов, регистр хранения, первый и второй управляемые делители частоты и делитель частоты, выход которого соединен с управляющим входом регистра хранения и через элемент задержки с вычитакщим входом реверсивного счетчика импульсов, установочный вход которого подключен к входу разрешения записи счетчика импульсов, входом установки нуля делителя частоты и первого и второго управляемых делителей частоты, выходной шине и входу установки единицы регистра хра

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах для формирования частотно-импульсных сигналов.

Известен преобразователь кода в частоту повторения импульсов, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, установочные входы которого соответственно подключены к выходам регистра, входы которого подключены к соответствующим выходам пересчетного устройства ц }Недостатком устройства является низкое быстродействие из-за необходимости подготовительных операций и невозможности непосредственного ввода кода частоты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является преобразователь кода в частоту повторения импульсов, содержащий счетчик импульсов, выходы которого подключены к соответствующим первым входам блока совпадения кодов, выхо которого соединен с выходной щиной, вторые входы соединены с соответствующими выходами цифрового функционального преобразователя кода, а выход подключен к выходной шине и входу сброса счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с щиной опорной частоты СЗ.

Недостатком известного преобразователя является низкое быстродействие из-за необходимости предварительного преобразования цифрового кода по заданному закону.

Цель изобретения - повьшение бысродействия преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь кода в чтоту повторения импульсов по первом варианту, содержащий счетчик импульсов, выходы которого подключены к соответствующим первым входам блока совпадения кодов, выход которого содинен с выходной шиной, дополнительно введены элемент задержки, реверсивный счетчик импульсов, регистр хранения, первый и второй управляемые делители частоты, делитель частоты, выход которого соединен с управляющим входом регистра хранения и через элемент задержки с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, установочный вход которого подключен к входу разрешения записи счетчика импульсов, входам установки нуля делителя частоты и первого и второго управляемых делителей частоты, выходной шине и вход установки единицы регистра хранения установочные входы которого соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика импульсов и управляющими входами второго управляемого делителя частоты, а выходы подключены к соответствующим Управляющим входам первого управляемого делителя частоты, счетный вход которого соединен с шиной опорной частоты и счетным входом делителя частоты, а выход подключен к счетному входу второго управляемого делителя частоты, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика импульсов, установочные входы которого соответственно подключены к шинам кода постоянного числа, при

этом шины входного кода соответственно соединены с вторыми входами блока совпадения кодов.

В преобразователь кода в частоту повторения импульсов по второму варианту, содержащий счетчик импульсов, выходы которого подключены к соответствующим первым входам блока совпадения кодов, выход которого соединен с выходной шиной, дополнителько введены элемент задержки, реверсивный счетчик импулйсов, регистр хранения,первый и второй управляемые делители частоты и делитель частоты, выход которого соединен с управляющим входом регистра хранения и через элемент задержки с вычитающим входом реверсивного счетчика импульсов, установочный вход которого подключен к входу разрешения записи счетчика импульсов, входом установки нуля делителя частоты и первого и второго управляемых делителей частоты, выходной шине и входу установки единицы регистра хранения, установочные входы кот.орого соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, импульсов и управляющими входами второго управляемого делителя частоты,, а вьтходы подключены к соответствующим управляющим входам первого управляемого делителя частоты, счетный вход которого соединен с выходом первого управляемого делителя частоты, счетный вход которого подключен к шине опорной частоты, при этом выход первого управляемого делителя частоты соединен со счетным входом делителя частоты и вычитающим входом счетчика импульсов, установочные входы которого соответственно подключены к щинам кода постоянного числа, а щины входного кода соответственно соединены с вторыми входами блока совпадения кодов.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема преобразователя по первому варианту; на фиг. 2 - то же, по второму варианту.

Преобразователь по обоим варианта содержит делитель 1 частоты, элемент 2 задержки, реверсивный счетчик 3 импульсов, регистр 4 хранения, управ ляемые делители 5 и 6 частоты, счетчик 7 импульсов, блок 8 совпадения кодов, шину 9 опорной частоты, выходную шину 10, шину 11 выходного кода, шины 12 кода постоянного числ

Элементы устройства по первому варианту связаны следующим образом.

Счетные входы делителей 1 и 5 подключены к шине 9, выход делителя 1 частоты - к входам элемента 2 задержки и регистра 4 хранения, выход элемента 2 задержки - к суммирующему входу реверсивного счетчика 3 импульсов, выходы которого связаны с соответствующими входами управляемого делителя 6 частоты и с входами регистра 4 хранения, выходы которого связаны с управляющими входа управляемого делителя 5 частоты, счетный выход которого подключен к счетному входу делителя 6 частоты, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика 7 импульсов, выходы которого связаны с первыми . входами блока 8 совпадения кодов, на вторые входы которого подается код преобразуемой частоты по шинам 1 а выход соединен с выходной шиной 10, с входом разрещения записи вычитающего счетчика 7 импульсов, с входами установки нуля делителей 1, 5, и 6 частоты, а также с входами записи единицы реверсивного счетчик 3 импульсов и регистра 4 хранения. Шины 12 кода постоянного числа подключены к соответствующим установочным входам вычитающего счетчика 7 импульсов.

Элементы устройства по второму варианту связаны следующим образом.

Шина 9 опорной частоты подключен к счетному входу управляемого делителя 5 частоты, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика импульсов и счетным входом делителя 1. Выход делителя 1 соединен с управляющим входом регистра 4 хранения и с входом элемента 2 задержки, выход которого связан с вычитающим реверсивным входом счетчика 3 импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра 4 хранения и делителя 6 частоты. Входы делителя частоты 5 подключены к выходам регистра 4 хранения. Выходы вычитающего счетчика 7 импульсов подключены к первым входам блока 8 совпадения кодов, на вторые входы которого подается код выходной частоты по шине 11, а выход блока 8 соединен с входом разрешения записи счетчика 7 импульсов, с выходной

шиной с входами установки нуля делителей частоты 1, 5 и 6, со входом записи числа 10 реверсивного счетчика 3 импульсов и входом записи единицы регистра 4 хранения. Шины 12 кода постоянного числа подключены к соответствующим установочным входам вычитающего счетчика 7 импульсов.

Преобразователь по первому варианту работает следующим образом.

В момент поступления очередного импульса на шину 10 выходной частоты делители1, 5 и 6 частоты устанавливаются в ноль, в с.четчик по шинам 12 записывается начальное число, например 2000, в регистр 4 и счетчик 3 записывается код единицы. Длительность указанных операций, выполняемых одновременно, не превьппает периода опорной частоты, после чего начинается очередной цикл формирования периода выходной частоты: на первом шаге ut суммарный коэффициент делителей 5 и 6 частоты равен единице и код в вычитающем счетчике 7 импульсов понижается с 2000 до 1000. На втором шаге ut с выхода делителя 1 частоты поступает импульс, переписывающий код еди ницы из реверсивного счетчика 3 импульсов в регистр 4 и добавляющий в счетчик 3 единицу, в результате чего суммарный коэффициент деления делителей 5 и 6 становится равным (п-1) , где п - номер шага, и код в счетчике 7 уменьшается на втором шаге до 5000. Процесс уменьшения кода в счетчике 7 продолжается до тех пор, пока он не станет равным коду частоты, установленному на вторых входах блока 8 совпадения кодов. В этот момент времени на выход блока 8 поступает импульс, которым завершается формирование очередного периода выходной частоты и узлы устройства устанавливаются, как описано, в исходное положение. Изменение кода в счетчике 7 связано с изменением параметров узлов устройства и текущим временем, отсчитываемым от начала очередного периода следующим образом:

2 166

% UN

126

1000 500

250

52-5

где NJ - число в

счетчике 3; ДН-, счетчике 7; N-. - теизменение кода в

числа в счетчике 7; кущее значение - суммарный коэффициент деления делителей 5 и 6; - текущее время от начала очередного периода. Из примера видно, что в момент равенства числа в счетчике 7 заданному на шинах 11 коду частоты на шину 10 выходной частоты поступает импульс с периодом, соответствующим заданной частоте,

При изменении кода преобразуемой частоты изменение формируемого период происходит немедленно,т.е. устройство обладает хорошими динамическими свойствами, что позволяет выполнить его в виде законченного функционального модуля (например, в стандарте КАМАК или ГСП), сопрягаемого с любым устройством цифровой автоматики.

В первом варианте погрешность преобразователя меньше в области малых значений частоты. При необходимости формирования высоких значений частоты предпочтительно использовать преобразователь по второму варианту, так как в первом случае узлы ломаной, реализуемой устройством располагаются с равным по величине шагом по времени, а во втором варианте - с равным по величине шагом по частоте.

Преобразователь по второму варианту работает следующим образом.

В момент поступления очередного импульса на выходную шину 10 делители 1, 5 и 6 устанавливаются в ноль, в счетчик 7 по шинам 12 записывается начальное число, например, 1100 Гц, в регистр 4 - единица, в счетчик 3 - также число 10. Длительность одновременно.выполняемых операций не превышает периода опорной частоты, после чего начинается формирование очередного периода выходной частоты, на первом шаге коэффицТГент деления делителей 5 и 6 равен десяти и за время 1000 мкс (при опорной частоте 10° Гц) код в счетчике 7 уменьшается до 1000 Гц, а на выход делителя 1 поступает один

7

импульс, по которому в регистр 4 записывается число 10 из счетчика 3, после это.го содержимое счетчика 3 уменьшается на единицу. На втором шаге коэффициент передачи делителей 5 и 6 равен

90

, в результате чего код

100

г-ь

Теперь допустим, что задан код выходной частоты 500 Гц. Результат интегрирования сравнивается с заданным кодом в момент времени, отстоящий от начала формируемого периода на 2000 мкс, а благодаря расположению изломов с шагом 4F погрешность в области малых значений периода мала.

Технико-экономический эффект предлагаемого преобразователя кода

8

счетчике 7 уменьшится на 100 Гц за время 111 мкс, т.е. для текущего значения времени 1111 мкс соответствует код 900 Гц в счетчике 7. Изменение кода в счетчике 7 связано с параметрами узлов и текущим временем, отсчитывающим от начала очередного периода, следующим образом:

в частоту повторения импульсов по обоим вариантам заключается в повышении быстродействия и улучщении динамических характеристик по сравнению с известными устройствами, что делает предпочтительным его использование в устройствах цифровой автоматики и измерительной техники, в частности в программно-управляемом генераторе тестовых сигналов для автоматизации контроля специализированной АСУТП.

ц)1т.г