Многошкальная цифровая хронометрическая система Советский патент 1985 года по МПК G04C13/02 

другие входы схем И подсоединены к соответствующим промежуточным выходам делителя частоты, а каждый выход схем И соединен со счетным входом соответствующего формирователя шкалы времени, высокочастотный промежуточный выход делителя частоты соединен с входами разрешения записи регистров сдвига и информационными входами нормализуюцщх разрядов этих регистров, тактовые входы которых соединены с выходами схемы формирования пачек тактовых импульсов, во вторичные часы с цифровой индикацией введены делитель частоты с коэффициентом деления, равным числу двоичных разрядов в одной цифре, коммутатор шкал с

числом выходов, равным числу принимаемых шкал времени, переключатель, схемы И выделения кода гашения, причем тактовьй выход селектора импульсов через делитель частоты соединен со счетным входом коммутатора цифр, выход которого соединен со счетным входом коммутатора шкал, входы установки О коммутатора шкал и делителя частоты подсоединены к выходу огибающей пачки тактовых импульсов селектора импульсов, а выходы коммутатора шкал через переключатель связаны с управляющими входами запоминающих регистров,выходы каждого из которых через схему Иподключены к входу гашения каждого дешифратора

МНОГОШКАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ ХРОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМ, содержащая первичные часы, канал связи и вторичные часы, при этом первичные часы содержат кварцевый генератор, делитель частоты, формирователь шкалы времени, регистр сдвига, схему .формирования пачек.тактовых импульсов, формирователь выходного сигнала и цифровые индикаторы, причем кварце- вый генератор связан с делителем частоты и с одним входом схемы формирования пачек тактовых импульсов, другой вход которой соединен с входом разрешения записи регистра сдвига и одним из выходов делителя частоты, а тактовый вход регистра сдвига соединен с выходом схемы формирования пачек тактовых импульсов и одним входом формирователя выходного сигнала, выход которого через линию связи соединен с вторичными часами, которые содержат селектор импульсов, коммутатор цифр, регистр сдвига емкостью на одну десятичную цифру запоминающие регистры, соединенные через дешифраторы с цифровыми индикаторами, причем тактовые и информационные выходы селектора импульсов соединены соответственно с тактовым и информационным входами регистра сдвига, выходы которого подсоединены соответственно к объединенным входам запоминающих регистров, стробирующие входы которых подсоединены к соответствующим выходам коммутатора цифр, вход установки О которого подключен к выходу огибающей пачки тактовых импульсов селектора импульсов, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы путем формирования и передачи дополнительных шкал времени на вторичные часы с цифровой индикацией, в первичные часы дополнительно введены формирователи шкал времени, (Л регистры сдвига, а также клавиатура, С схема управления записью, двухвходовые схемы И и группы схем ИЛИ по числу формируемых шкал времени, при этом число схем ИЛИ в каждой групше равно числу значащих разрядов формируемой шкалы времени, выходы СХ) параллельного кода формирователей о эо со шкал времени соединены с цифровыми . индикаторами и через группы схем ИЛИ - с информационн№1И входами соединенных последовательно регистров сдвига, выход последнего разряда последнего регистра сдвига соединен с информационным входом формирователя выходного сигнала,выходы клавиатуры подсоединены к информационным входам начальной установки формирователей шкал времени, схема управления записью имеет число выходов, равное числу формируемых шкал времени, при этом каждый выход соединен с объединенными вторыми входами групп схем ШШ и одним входом каждой схемы И,

Изобретение относится к приборостроению, в частности к цифровым хронометрическим системам, в которых информация о текущих значениях времени передается на вторичные приборы в кодированном виде, и может, быть использовано при построении систем часофикации различных объектов, а также в специальных информационноуправляющих системах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей системы путем формирования и передачи дополнительных шкал времени на вторичные часы с цифровой индикацией. На фиг. 1 представлена структур.ная схема многошкальной цифровой хронометрической системы; на фиг.2 структурная схема вторичных часов.

Многошкальная цифровая хронометри ческая система содержит первичные часы 1, которые имеют кварцевый генератор 2, делитель 3 частоты, схему И А, регистры 5-7 сдвига, схему 8 формирования пачек тактовых импульсов, формирователь 9 выходного сигнала, схемы И 10 и 11, схему 12 управления записью, формирователи 13 - 15 шкал времени, группы схем ИЛИ 16 - 1 клавиатуру 19, линию 20 связи и вторичные часы 21. Схема 8 формирования пачек тактовых импульсов первичных часов 1 состоит из ЕС-триггера 22,

делителя 23 частоты, схемы И 24. Кроме того, первичные часы 1 содержат цифровые индикаторы 25.

Во вторичных часах 21 селектор 26 импульсов состоит из детектора 27, схемы ИЛИ 28 и формирователя 29 огибающей пачки тактовых импульсов. Кроме того, вторичные часы 21 имеют делитель 30 частоты, регистр 31 сдвига, коммутатор 32 цифр, коммутатор 33 шкал, запоминающие регистры 34, переключатель 35, дешифраторы 36, цифровые индикаторы 37, схемы И 38.

В первичных часах 1 выход кварцевого генератора 2 соединен с входом делителя 3 частоты, выход долесекундных импульсов которого соединен с прямым входом схемы И 4, входами разрешения записи регистров 5-7 сдвига и входом схемы 8 формирования пачек тактовых импульсов, второй вход которой соединен с выходом кварцевого генератора 2. Выход схемы 8 соединен с тактовыми входами регистров 5-7 сдвига и первым входом формирователя 9 выходного сигнала, второй вход которого Соединен с выходом последовательного кода регистра 7 сдвига, причем регистры 5-7 соединены последовательно. Выходы секундных импульсов делителя 3 и минутных импульсов соответственно соедчиены с прямыми входами схем И 10 и 11, а инверсные входы схем И 4, 10 и 11 соединены с соответствующими выхода схемы 12 управления записью. Выходы схем И 4, 10 и 11 соединены соответ ственно со счетными входами формиро вателей 13 - 15 шкал времени, а выходы параллельного кода которых соответственно через группы схем ИЛИ 16 - 18 соединены с входами параллельного кода регистров 5-7 сдвига. Другие входы схем ИЛИ 16 объединены и соответственно подключ ны к инверсным входам схем И 4, 10 и 11. Выходы клавиатуры 19 подключе ны соответственно к входам предвари тельной установки формирователей 13 15 шкал времени, а выход формирователя 9 выходного сигнала через двух проводную линию 20 связи подключен к вторичным часам 21. Выход долесекундных импульсов делителя 3 частоты соединен с входами RS-триггера 22 и делителя 23 частоты, выход которого соединен с входом S RS-триггера 22, инверсный выход которого соединен с одним входом схемы и 24, второй вход которой соединен с выходом кварцевого генератора 2, а выход этой схемы И 24 соединен со счетным входом делителя 23 частоты и тактовыми входами регистров 5-7 сдвига. Формирователи 13 - 15 шкал соединены каждый с цифровыми индикаторами 25. Во вторичных часах 21 двухпроводная линия 20 связи подключена к вхоД детектора 27 селектора 26 импульсов. Нулевой и единичный выходы детектора 27 подключены через схему ИЛИ 28 к входу формирователя 29 огибающей пачки тактовых импульсов, счетному входу делителя 30 частоты с коэффициентом пересчета, равным 4, и такто вому входу регистра 31 сдвига, информационный вход которого соединен с единичным выходом детектора 27. Выход делителя 30 частоты соединен со счетным входом коммутатора 32 цифр, выход которого соединен со счетным входом коммутатора 33 шкал. Входы установки нуля делителя 30 частоты и коммутаторов 32 и 33 соединены с инверсным выходом формирователя 29. Соответствующие выходы коммутатора 32 цифр соединены со стробирующим входом записи четырехразрядных запоминающих регистров 34, информационные входы которых соответственно объединены и присое динены к выходам четырехразрядного регистра 31 сдвига, а входы разрешения записи запоминающих регистров 34 объединены и присоединены к общей шине переключателя 35, коммутируемые контакты которого присоединены к соответствующим выходам коммутатора 33 шкал. Выходы запоминающих регистров 34 через дешифраторы 36 подключены к цифровым индикаторам 37. Кроме того, четыре выхода каждого запоминающего регистра 34 через схемы И 38 соединены с входом запрета дешифраторов 36. Многошкальная цифровая хронометрическая система работает следующим образом. В первичных часах 1 .(Фиг.1) кварцевый генератор 2 вырабатывает последовательность импульсов необходимой частоты следования, которая поступает на вход делителя 3 частоты. Последний имеет несколько промежуточных выходов, с которых импульсные последовательности с различной частотой следования поступают на одни входы схем И 4, 10 и 11 (например, на вход схемы И 4 - с частотой 10 Гц, схемы И 10 - с частотой 1 Гц, а на вход схемы И 11 поступают импульсы с периодом следования в 1 мин). Выходы схем И 4, 10 и 11 соединены со Счетными входами соответственно формирователей 13-15 шкал времени, при этом формирователь 13 формирует семиразрядную шкалу времени, т.е. часы, минуты, секунды и десятые доли секунд, формирователь 14 - шестираз- рядную шкалу, т.е. часы, минуты и секунды, а формирователь 15 - четырехразрядную шкалу времени - часы и минуты. Формирователи шкап времени могут быть выполнены иа обычных статических триггерах, которые объединяются в счетчики с соответствующими обратньми связями с необходи1Ф1М коэффициентом пересчета и формируют шкалу времени в двоично-десятичном коде. Кроме того, формирователи 13-15 шкал допускают первоначальную установку кода с помощью клавиатуры 19, что необходимо для создания сдвига во вреени между этими шкалами. Двоичноесятичный параллельный код с формирователей 13-15 соответственно через хемы ЮШ 16-18 поступает на входы ачальной установки регистров 5-7 сдвига соответственно. Следует отметить, что число двоичных разрядов в регистрах 5-7 одинаково и равно максимальному размеру шкалы времени, в нашем случае соответствует семиразрядному двоично-десятичному коду, т.е. 28 двоичных разрядов. В младшие разряды регистров 6 и 7, в которые не записывается информация о значени ях шкал времени соответственно с фор мирователей 14 и 15, записьюаются сигналы 1. Эта комбинация обеспечи вает гашение соответствующего знакоместа во вторичных часах, В тех случаях, когда значения одной или нескольких шкал времени не передаются на вторичные часы 21, схема 12 управления вырабатывает сиг нал 1, который, например, закрывает схему И А и через схемы ЮТИ 16 по ступает на все входы начальной установки регистра 5. Передача информации в канал связи происходит, например, с частотой 10Гц, т.е. с частотой минимальной дискретности формируемых шкал. При этом сигнал с соответствующего выхода делителя 3 час тоты, поступая на входы записи регис тров 5-7,переписывает в них информацию с формирователей шкал, при это в младшие разряды регистров 6 и 7за писываются этим же сигналом 1. Передача шкал времени ведется в последовательном двоично-десятичном коде с циклической частотой 10 Гц. В.описываемом случае в каждом цикле передаются значения трех шкал времени, причем с учетом нормализации размера шкал с помощью записи 1 в младшие разряды регистров 6 и 7 время переда чи каждой нормализованной по разрядности шкалы одинаково, что в сумме составляет 84 такта. После передачи трех шкал следует пауза для вьщелени циклового сигнала во вторичных часах 21. Схема 8 формирования пачки такто вых импульсов и предназначена для фо мирования пачек тактовых импульсов п 84 импульса в каждой пачке, следующи нащжмер, со скважностью 2. Тактовые импульсы со схемы 8 поступают на тактовые входы регистров 5-7 сдвига, соединенных последова;тельно. При этом на один вход формирователя 9 выходных сигналов, поступа ют тактовые импульсы с выхода схемы 8, а на другой вход формирователя 9 поступают информационные сигналы с выхода регистра 7. Сигнал О с регистра 7 не меняет полярность тактового импульса на выходе, а сигнал 1 изменяет полярность тактового сигнала на противоположный (например, импульс положительной полярности соответствует О, а отрицательньй 1), которые по двухпроводной линии 20 связи поступают на вторичные часы 21. Схема 8 формирователя тактовых импульсов работает следующим образом. На один вход схемы И 24 поступают импульсы тактовой частоты с выхода кварцевого генератора 2, а на второй вход этой схемы поступает сигнал управления с инверсного выхода RS-триггера 22, который устанавливается в нулевое состояние сигналами цикловой частоты, поступающими с вькода делителя 3 частоты. Кроме того, этот сигнал устанавливает в нулевое состояние и делитель 23 частоты с коэффициентом пересчета, равным 84 (по суммарному числу разрядов регистров 5-7). При этом схема И 24 открьшается сигналом с инверсного выхода RS-триггера 22 и через нее сигналы с тактовой частотой поступают на входы сдвиг-а регистров 5-7, другой вход формирователя 9 и на счетньм вход делителя 23 частоты. При этом после прихода 84-го импульса на делитель 23 частоты последний вырабатывает сигнал, переводящий RS-триггер в единичное состояние, npii этом схема И 24 закрьюается. В результате схема 8 формирователя тактовых импульсов вырабатьшает по 84 тактовых импульса в каждой пачке. Управление запуском формирователей шкал времени может осуществляться следующим образом. Например, формирователь 14 шкалы времени формирует шкалу московского времени и необходимо чтобы формирователь 15 вырабатьшал шкалу поясного времени. Для этого со схемы 12 управления необходимо подать на вход схемы И 11 запрещающий сигнал,с помощью клавиатуры 19 установить значения часов формирователя 15 с необходимым сдвигом относительно формирователя 14 и, при совпадении значений минут формирователей 14 и 15, снять сигнал запрета со схемы И 11, разрешив формирование поясной шкалы времени формирователем 15. Кроме описание-/ го, любой из формирователей может использоваться для формирования локальной шкалы времени, отсчет которой начинается с нулевого значения в определенный момент TO. Например, если формирователь 13 формирует москов ское время, а формирователь 14 с момента TO (МСК) должен фop шpoвaть ло кальную шкалу времени, то, подав запрещающий сигнал на вход схемы И 1 со схемы 12 управления записью, с по мощью клавиатуры 19 в формирователь 14 записывают нулевые значения и в момент TO, определяемый по формирователю 13, запускается отсчет шкалы формирователя 1А посредством снятия запрещающего сигнала со cxej-ai И 10. Кроме того, следует отметить, что с. помощью цифровых индикаторов 25 осуществляется визуальный контроль состояния формирователей 13-15. Двухполярная кодовая последовательность импульсов спервичных часо 1 по линии 20 связи поступает на вхо детектора 27 селектора 26 импульсов. Детектор 27 разделяет входные импуль сы по полярности и формирует из них сигналы одной полярности, причем на первом выходе детектора 27 вьфабатываются сигналы, соответствующие О, а на втором - 1 принятой информации о значениях шкал времени в двоич но-десятичном коде. С помощью схемы ИЛИ 28 из сигналов 1 и О формируется -тактовая последовательность импульсов, которая содержит 84 импульса в каждой пачке. Из этих такто вых последовательностей с помощью формирователя 29 формируется огибающая пачки тактовых импульсов, котора разрешает работу делителя 30 и комму таторов 32 и 33. При отсутствии огибающей (отсутствии входного сигнала на формирователе 29) делитель 30 и коммутаторы 32 и 33 удерлсиваются в нулевом состоянии (сбрасываются в .О), в результате этого обеспечивается их синхронная работа относитель но первичных часов. Тактовая последовательность импульсов с выхода схемы ИЛИ 28 поступает на тактовый вход регистра 31 сдвига, а на его ийформационный вход поступают импульсы с выхода 1 детектора 27, в результате этого регистр 31 осуществляет преобразование последовательного двоично-десятичного кода в последовательно-параллельньй двоично-десятичный код, т .е. в регистр 31 в параллельном коде записывается информация об одной десятичной цифре. Эта информация с регистра 31 поступает на соответственно обьединенные информационные входы запоминающих регистров 34. Каждый регистр 34 содержит четыре двоичных разряда и вследствие этого хранит ин формацию о значении одной десятичной цифры. Тактовая последовательность импульсов с выхода схемы ШШ 28 поступает на счетньп вход делителя 30, коэффициент пересчета которого равен четырем (при двоично-десятичном кодировании) . Далее последовательность импульсов с делителя 30 поступает на счетиьй вход коммутатора 32 цифр, коэффициент пересчета которого равен семи (по числу цифр нормализованной шкалы времени). Коммутатор 32 имеет семь выходов, которые соответотвенно подключены к стробирующим входам запо.шнающих регистров 34. На каждом выходе коммутатора 32 последовательно один за другим появляются импульсы в те моменты времени, когда в регистр 31 сдвига записьшается информация о значении одной десяпгчной цифры кода времени. Таким образом, с помощью регистра 31 сдвига и коммутатора 32 цифр в семь запоминающих регистров 34 в параллельном коде записьшается информация о значении одной нормализованной шкалы времени. Выбор шкалы времени осуществляется с помощью переключателя 35, который на вход разрешения записи регистров 34 подает сигнал разрешения, длительностью равный времени передачи одной нормализованной шкалы. Эти сигналы разрешения формируются с помощью коммутатора 33 шкал, на счетньй вход которого поступают импульсы с выхода коммутатора 32 цифр. Период следования этих импульсов соответствует периоду следования нормализованных шкал. Коммутатор 33 шкал имеет коэффициент деления, равный трем (по числу передаваемых шкал времени), и в результате этого имеет три выхода, на которых последовательно один за другим появляются импульсы, длительности которых и соответствуют времени передачи одной нормализованной шкалы. Таким образом, с помощью переключателя 35 оператор может записать в запоминакщий регистр 34 информацию об одной из передаваемых шкал времени. Далее информация с запоминакшщх регистров в параллельном двоично-десятичном коде через дешифраторы 36

Поступает на цифровые индикаторы 37. В том случае,если в одном (или несколь ких) регистрах 34 записан код гашения, то с помощью схемы И 38 этот код вьщеляется и поступает на вход запрета дешифратора 36. При этом цифровой индикатор, связанньй с этим

дешифратором, гасится (т.е. это знакомство не высвечивается). В случае выбора оператором шкалы, которая в это время не формируется, а на ее месте передаются разряды кода гашения, все цифровые индикаторы 37 погашены .