Устройство для преобразования частоты в код Советский патент 1984 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в системах цифровой регистрации частотной информации и ввода ее в системы обработки.

Известно устройство частотно-циф рового преобразования, содержащее счетчики импульсов преобразуемой и эталонной частот и блоки опроса счетчиков по окончании интервала преобразования fl J.

Недостатками этого устройства являются повьшенные объем аппаратуры преобразования и объем цифровой информации, представляющей результат одного преобразования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для частотно-цифрового преобразования, содержащее счетчик импульсов преобразуемой частоты счетчик импульсов эталонной частоты, блок элементов совпадения, счетные входы счетчиков импульсов преобразуемой и эталонной частот соединены соответственно с шинами преобразуемой и эталонной частот, а выходы младших т-1 разрядов обоих счетчиков подключены соответственно к первой и второй группам входов блока элементов совпадения П7(пг-1) элементов ИЛИ и формирователь импульсов, первый вход которого соединен с выходом тп-го разряда счетчика импульсов преобразуемой частоты, второй вход соединен с выходом т-го разряда счетчика импульсов эталонной частоты, а его выход соединен с входом блока элементов совпадения,-выходы всех одноименных старших разрядов обоих счетчиков, начиная с го-го, подключены к третьей группе входов блока элементов совпадения через соответствующие элементы ИЛИ 23,

Недостатком данного устройства является низкая достоверность получаемой цифровой информации из-за отсутствия какого-либо контроля за работой счетчика импульсов эталонной частоты. В результате этого возможно получение на выходе устройства недостоверной информа1цш, например, из-за неправильной работы мпадших т-1 разрядов счетчиков преобразуемой или эталонной частот (например, в случае прохождения сигнала на старшие разряды без пересчета в мпадших) или их

1086152

переполнения в одном интервале

преобразования при резком уменьшении частоты преобразуемого сигнала к концу интервала преобразования. Целью изобретения является повьш1ение достоверности информации. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования частоты в код, .содержащее Q -разрядный счетчик И ульсов преобразуемой частоты, счетный вход которого соединен с шиной преобразуемой частоты и входом установки в ноль п-разрядного счетчика импульсов эталонной частоты, вход установки в ноль подключен к шине опроса и входу считывания блока элементов совпадения, выходы с первого по т-1 разрядов соединены ci. первой группой входов блока элементов совпадения, выход m-го разряда подключен к первому входу формирователя импульсов, выходы с m и п разрядов соединены с первыми входаJ, ми n-(tn-l) элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходам с ш и п разрядов счетчика импульсов эталонной частоты, а выходы к второй группе входов блока элементов совпадения, третья группа входов которого соединена с выходами с первого по гп-1 разрядов счетчика эталонной частоты, счетный вход которого подключен к шине эталонной частоты, выход формирователя импуль5 сов соединен с четвертым входом

блока элементов совпадения, дополнительно введены элемент И и формирователь импульсов, первый вход которого соединен с выходом п-го разряда счетчика эталонной частоты, второй вход подключен к шине преобразуемой частоты, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к четверто му входу блока элементов совпадения, пятый вход которого соединен с выходом элемента И, а второй вход дополнительного формирователя импульсов подключен к шине опроса.

0 На чертеже представлена функциональная схема устройства для преобразования частоты в код.

Устройство содержит п-разрядный счётчик 1 импульсов преобразуемой

5 частоты, п-разрядный счетчик 2 импульсов эталонной частоты, блок 3 элементов совпадения, формирователь 4 импульсов, в котором определяются признаки принадлежности кода, формирователь 5 импульсов, в котором определяются признаки переполнения мпадших разрядов счетчика 2 эталонной частоты, элемента 6 И и ,n-(m-1) элементов 7 ИЛИ, шину 8 преобразуемой частоты, шину 9 опроса, шину 10 эталонной частоты, выходную шину 11, причем счетный вход счетчика 1 соединен с щиной 8 преобразуемой частоты, входом установки в ноль счетчика 2 и вторым входом формирователя 5, вход установки в ноль подключен к шине 9 опроса, к входу считывания блока 3 и к второму входу формирователя 4, выходы с первого по т-1 разрядов соединены с первой группой входов блока 3, выход т-го разряда подключен к первому входу формирователя 4, выходы с m по п разрядов соединены с первыми входами п -(пт-1) элементов 7 ИЛИ, вторые входы которых подключены к вьйодам с m по и разрядов счетчика 2, а выходы - к второй группе входов блока 3, третья группа входов которого соединена с выходами с первого по т-1 разрядов счетчика 2, счетный вход которого подключен к шине 10 эталонной частоты, а выход т-го разряда соединен с первым входом формирователя 5, выход которого подключен к первому входу элемента 6 И, второй вход которого соединен с выходом формирователя 4 и с четвертым входом блока 3, пятый вход которого подключен к выходу элемента 6 И, а выход является выходной шиной 11 устройства.

Устройство работает следукнцим образом.

По сигналу начала - конца интервала опроса Т(, по шине 9 на шину 11 устройства с блока 3 передается результат частотно-цифрового преобразования за предьщущий интервал опроса, и сбрасьгеаются счетчик 1 и формирователь 4.

Для обеспечения присутствия результата преобразования на шине 11 устройства в течение времени, достаточного для приема информации системой обработки, в цепях сброса счетчика 1 и формирователя 4 должна быть организована необходимая задержка сигнала TO или же, например, их сброс должен происходить по заднему фронту Т (при .выводе

информации на выход - по переднему фронту сигнала Т,) .

В процессе формирования интервала опроса TO счетчик 1 осуществляет счет импульсов сигнала частоты по шине 8, а счетчик 2 - по шине 10. С приходом каждого импульса сигнала частоты счетчик 2 и формирователь 5 сбрасываются, после чего J

счетчик 2 вновь начинает счет импульсов сигнала частоты по шине 10,

В зависимости от величины частоты сигнала по шине 8 при нормальной работе в течение одного интервала преобразования происходит заполнение разряда старше (iw-l)-ro либо в счетчике 1, либо в счетчике 2.

Если в течение интервала преобразования происходит переполнение И1-1 разрядов в счетчике 1, а в счетчике 2 не происходит, то по сигналу с его разряда форми рователь 4 вырабатывает на своем

выходе сигнал признака принадлежности кода на выходах элементов ИЛИ 7 счетчику 1. Сигнал с выхода формирователя 4 открывает элемент 6 И по связанному с ним входу, но сигнал

ошибки не вырабатывается, так как элемент 6 И остается закрытым по входу, связанному с формирователем 5.

Если в течение интервала преобразования происходит переполнение

разрядов в счетчике 2, а в счетчике 1 не происходит, то по сигналу с его hn-ro разряда формирователь 5 вьфабатывает сигнал, открывающий элемент 6 И по связанному с формирователем 5 входу, но сигнал ошибки не вырабатьшается, так как элемент 6 И остается закрытым по входу, связанному с формирователем 4.

В ненормальных ситуациях, таких . например, как неправильная работа младших разрядов (по (т-1)-1 включительно) счетчиков 1 и 2, или когда динамика преобразуемого сигнала вызьгеает резкое уменьшение частоты входного сигнала, к концу интервала преобразования может иметь место переполнения tn-l разрядов в обоих счетчиках 1 и 2. В таком случае по сигналам с т-х разрядов счетчиков 1 и 2, формирователи 4 и 5 выдают на входы элемента 6 И разрешающие сигналы, и к концу интервала преобразования на входе S блока 3, связанном с элементом 6 И появляется сигнал Ошибка. По приеме системой обработки си нала Ошибка результат частотноцифрового преобразования за соответствую1ций интервал опроса может быть исключен из обработки или обработан, но помечен в выходном документе как недостоверный. 15 таким образом, в данном устройстве по сравнению с известными повышается достоверность получаемой цифровой информации, что в свою очередь повышает достоверность рассчитываемой при обработке частоты преобразуемого сигнала и связанного с ней измеряемого параметра технологического процесса.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ В КОД, содержащее ц-разродный счетчик импульсов преобразуемой частоты, счетный вход которого соединен с шиной преобразуемой частоты и входом установки в ноль п-разрядного счетчика импульсов эталонной частоты, вход установки в ноль - с шиной опроса и с входом считывания блока элементов совпадения, выходы с первого по tfr-i разрядов соединены с первой группой входов блока элементов совпадения, выход т-го разряда подключен к первому входу формирователя импульсов, выходы с m по п разрядов соединены с первыми входами п-(т-1) элементов ИЛИ, вторые входы котог рых подключены к выходам с m по ft разрядов счетчика импульсов эталонной частоты, а выходы - к второй группе входов блока элементов совпадения, третья группа входов которого соединена с выходами с первого по т-1 разрядов счетчика эталонной частоты, счетный вход которого подключен к шине эталонной частоты, выход формирователя импульсов соединен с четвертым входом блока элементов совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности информации, в него дополнительно введены элемент И и формирователь импульсов, первый 8 вход которого соединен с выходом т-го разряда счетчика эталонной частоты, второй вход подключен к шине преобразуемой частоты, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к четвертому входу блока элементов совпадения, пятый вход которого соединен с выходом элемента И, а второй вход дополнительного формироваЭО 9) теля импульсов подключен к шине опроса.

11