Преобразователь временных интервалов в код Советский патент 1985 года по МПК G04F10/00 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации системы управления с управлягацей цифровой вычислительной машиной. Известен преобразователь временного интервала в код, использукхций метод последовательного счета, в ко тором преобразуемый интервал времени между старт- и стоп-импульсами заполняется импульсами от тактового генератора. Для подготовки счетчика к измере нию нового значения временного инте вала, на все ячейки счетчика подает ся сигнал из управляющей ЦВМ, устанавливающий их в нулевое положение. После окончания временного интервал показания счетчика могут быть введе ны в управляющую ЦВМ .1} . Однако данное устройство используется только для преобразования од нократного временного интервала. Наиболее близким по техничесеской сущности к изобретению является преобразователь временных интервалов в код, содержащий счетчик импульсов генератор тактовой частоты, два формирователя, элемент ИЛИ, два элемента И, четыре триггера, причем шина установки в ноль устройства соединена с входами установки в ноль формирователей и R-входами триггеров, шина опроса подключена к S-входу первого триггера, выход которого сое динен с первыми входами первого и второго формирователей, вторые входы которых подключень к шинам соответственно старт- и стоп-импульсов, а выходы - к S-входам соответственно второго и третьего триггеров, прямые выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, а инверсные выходы - со вторыми входами соответственно второго и первого элементов И, третьи входы которых пбдключены к первому и второму выходам генератора тактовой частоты, а выходы элементов И соединены с первым и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу счетчика, вход триггера знака соединен с выходом второго элемента И. Данное устройство преобразования временного интервала в код использу.ет метод г оследовательного счета. 192 при котором преобразуемый интервал времени между старт- и стоп-импульсами заполняется импульсами от генератора тактовой частоты. В начале каждого измерения из центрального вычислительного устройства выдаются сигналы установки всех триггеров преобразователя в нулевое состояние и сигнал, фиксирующий начало измерения временного интервала. Преобразование временного интервала или его дополнения определяется расположением старт- и стоп-импульсов по отношению к сигналу опроса. После окончания измерения содержимое счетчика импульсов и триггера знака должно быть введено в управляющую ЦВМ по сигналу ввода 2. К недостаткам известного устройства относятся низкая достоверность преобразования периодически следующего временного интервала в код, а также относительно большие программные затраты ЦВМ, связанные с организацией работы преобразователя и вводом полученного кода в управляющую ЦВМ. Целью изобретения является повышение достоверности преобразования путем измерения каждого временного интервала и периодического обновления информационного кода о текущем временном интервале в конце измерения. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь временных интервалов в код, содержащий счетчик, первый элемент И, элемент ИЛИ, первый триггер, генератор тактовой частоты, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, S-вход которого соединен с первым выходом первого формирователя, первый.вход которого подключен к шине старт-импульса, а второй вход - к шине сброса, R-входу второго триггера и первому входу второго формирователя, второй вход которого соединен с шиной стопимпульса, введены регистр и элемент НЕ, вход которого соединен с шиной опроса и с входом считьшания регистра, а выход - с первым входом первого элемента И, второй вход которого пор,ключен к первому выходу второго формирователя, третий вход к выходу второго триггера, а выход к входу записи регистра, информационные входы которого соединены с и формационными выходами счетчика, сче.тиый вход которого подютючен к выходу второго элемента И, а R-вход к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого соединен -с шиной сброса, а второй вход - с вторым выходом вт рого формирователя, третий выход ко торого подключен к R -входу первого триггера, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а S-вход - с вторым выходом первого формирователя, третий вход которого подключен к третьему входу второго формирователя и второму выхо ду генератора тактовой частоты, тре тий выход которого соединен с четвертыми входами первого и второго формирователей, пятые входы которых подключены соответственно к четвертому и пятому выходам генератора так товой частоты. На фиг.1 приведена структурная схема преобразователя временных интер валов в код; на фиг.2 и 3 - примеры реализации соответственно первого и второго формирователей, на фиг.4 временные диаграммы работы устройст,-Преобразователь временных интерва лов в код- содержит генератор 1 такто вой частоты, шину 2 старт-импульса, шину 3 сброса, шину 4 стоп-импульса, шину 5 опроса, первый формирователь 6, второй формирователь 7, элемент -НЕ 8, первьй триггер.9, второй триггер 10, элемент И 11, элемент ИЛИ 12, элемент И 13, счетчик 14 и регистр 15, причем первый выход генера тора 1 соедннен с первым входом элемента И 11, второй вход которого под ключен к третьему входу элемента И 13 и выходу триггера 9, 5-вход которого соединен с nt.pBbiM выходом формирователя 6, первьй вход которого под ключен к шине 2 старт-импульса, а второй вход - к шине 3 сброса, R-BXO ду триггера 9, первому входу элемента ИЛИ 12 и первому входу формирователя 7, второй вход которого соедине с шиной 4 стоп-импульса, шина 5 опро са подключена к входу элемента НЕ 8 входу считьгеания регистра 15, выход элемента НЕ 8 соединен с первым входом элемента И 13, второй вход которого подключен к первому выходз у формирователя 7 5 а выход - к входу записи регистра 15, информационные входы которого соединены с информационными выходами счетчика 14, счетный вход которого подключен к выходу элемента И 11, а R-вход - к выходу элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя 7, третий выход которого подключен к R-входу триггера 10, выход которого соединен с третьим входом элемента И 11, а S-вход - с вторым выходом формирователя 6, третий вход которого подключен к третьему входу формирователя 7 и второму выходу генератора 1, третий выход которого соединен с четвертыми входами формирователей 6 и 7, пятые входы которых подключены к соответственно четвер-;тому и пятому выходам генератора 1. Генератор 1 может быть выполнен, например, на элементах цифровой логики с использованием, в качестве формирователей сетки частот, пересчетных схем и кварцевой стабилизацией частоты. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы на шину 3 устройства поступает сигнал (фиг .Лв) установки устройства в исходное состояние, по которому устанавливаются в исходное состояние форьшрователи 6 и 7, обнуляются триггер 9 и через элемент 12 счетчик 14. Постоянно с генератора 1 с выходов 16-19 на формирова ели 6 и 7 поступают импульсы частотной сетки (фиг.4а-г.), когерентные тактовым счетным импульсам с выхода 20 генератора 1. По первому, пришедшему на шину 2j тарт-импульсу (фиг.4)|) формироваель 6 вырабатывает на выходе 21 игнал (фиг.4к), устанавливахщий риггер 9 В единицу. Единичный ровень с выхода триггера 9 (фиг. одается на элементы 11 и 13. Затем ормирователь 6 вырабатьшает на ы оде 22 импульс (фиг.4и), синхроный с импульсом частотной сетки (фиг.4г), устанавливающий триггер 10 в единицу (фиг.4л), чем разреается прохождение счетных §€мпуя1 ов с выхода 20 генератора 1 (фиго4( ) через элемент 11 на счетньвй вход четчика 14 (фиг. 4,})). По приходу на шину 4 устройс ва топ-импульса (фиг.4,«.) форми|ювачгёль 7 вырабатьшает на своем выходе 23 нмпуЛьс (фиг.4,о), синяронный с импульсом частотной сетки (фиг.4, Ф), устанавливающий -приггер 10 в ааль (фиг.4,л). В результате этого элемент 11 закрывается (фиг«4,р) счет импульсов счетчиком 14 прекращается. Затем формирователь 7 вырабатывает импульс на выходе 24 (фиг.4,и), синхронный с импульсом частотной сетки (Hr.4,v), через открытый элемент 13 пodтyпaкxqий на ®ход записи регистра 15j куда со счетчика 14 переписьшается код временного интервала между старт- и стоп-импульсами. Затем импульс с выхода 25 (фиг.4,л), синхронный с импульсом частотной сетки (фиг«4,5), через элемент 12 поступает на R-вход счетчика 14 и обнуляет его.

Следукщий временной интервал меж;ду старт- и стоп-импульса№1 измеряется аналогичным образом и код со счетчика 14 записьшается в регистр

15 взамен кода предьщущего временного интервала.

При возникновении необходимости в информации о величине временного

интервала в устройство на шину 5 поступает сигнал опроса (фиг.4,), по которому код последнего измеренного временного интервала считьшается из регистра 15. При этом во время опроса

запись содержимого счетчика 14 в регистр 15 запрещается, так как на злемент 13 с инвертора поступает запрещакщий уровень.

Формирователи 6 и 7 содержат по

два триггера, два элемента И и элемент ИЛИ.

Таким образом в предлагаемом yctройстве по сравнению с известным за счет измерения каждого временного

интервала и периодического обновления информационного кода о текущем временном интервале в конце измерения исключается динамическая погрешность и повьппается достоверность преобразования временного интервала в код.

20

Гб

17

1В

19

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ.В КОД, содержащий счетчик, первый элемент И, элемент ИЛИ, первый триггер, генератор тактовой частоты, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, S-вход которого соединен с первым выходом первого формирователя, первый вход которого подключен к шине старт-импульса, а второй вход - к шине сброса, R-входу второго триггера и первому входу второго формирователя, второй вход которого соединен с шиной стоп-импульса, отличающийся тем, что, с целью повьшения достоверности преобразовав ния, в него введены регистр и элемент НЕ, вход которого соединен с ши,.1 5й J ной опроса и с входом считывания регистра, а выход - с первьм входом первого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу второго формирователя, третий вход к выходу второго триггера, а выход к входу записи регистра, информационные входы которого соединены с информационными выходамс счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго элемента И, а R-вход - к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной сброса, а второй вход - с вторым выходом второго формирователя, третий выход которого подключен к R-входу первого триггера, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а S-вход - с вторым выходом первого формирователя, третий вход которого подключен к третьему входу второго формирователя и второму выходу генератора тактовой частоты, третий выход которого соединен с четвертыми D1 входами первого и второго формирова-. телей, пятые входы которых подключе|СД ны соответственно к четвертому и пя тому выходам генератора тактовой частоты с

J 025 24

If

0 I

1

И

/2

15

fS

Фиг. У

Логическая единица

27

it

С

фиг 2

D

J 0Л

-2 5фцг.д