Устройство для коррекции шкалы времени Советский патент 1985 года по МПК G04F5/00 

Устройство относится к радиотехнике и может быть использовано при построении синхронизирующих устройст и хранителей времени автономных приборов. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия коррекции шка лы времени. На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг..2 - временные диаграммы его работы; на фиг. 3 - схемь формирователей управляющих сигналов; на фиг.А временные диаграммы их работы. „ . Устройство для коррекции шкалы времени состоит из генератора 1, выход которого соединен с входом делителя 2 частоты, хранителя 3 времени, первой дополнительной схемы 4 совпадения, счетчика 5, схем 6-15 совпаде ния, регистра 16 сдвига и двух формирователей 17 и 18 управляющих сигналов, причем выход делителя 2 частоты соединен с первым входом первой до-i полнительной схемы 4 совпадения и .тактовыми входами формирователей управляющих сигналов 17 и 18, выход первого разряда регистра 16 сдвига соединен с первым входом управления делителя 2 частоты, второй вход управления которого подключен к выходу второй дополнительной схемы 19 совпа дения, выход последнего разряда регистра 16 сдвига соединен с управляющим входом формирователя управляющих сигналов 18, первый выход которо го соединен с вторыми входами схем 6-15 совпадения, второй выход - с вторым входом первой дополнительной схемы 4 совпадения, третий выход с первым входом второй дополнительной схемы 19 совпадения, второй вход второй дополнительной схемы 19 совпа дения соединен с выходом счетчика 5 и третьим входом первой дополнител ной схемы 4 совпадения, выход которо подключен к входу счетчика 5, управляющий вход формирователя 17 управля ющих сигналов соединен с командной шиной, а выход - с входом установки разрядов регистра 16 сдвига, вход которого подключён к шине ввода кода коррекции. Формирователь 17 (18) управляющих сигналов содержит триггер 20, схему 21 совпадения и триггер 22,. причем счетный I вход первого триггера 20 и первьй вход схемы 21 совпадения . соединены с тактовым входом формиро вателя управляющих сигналов, входы установкитриггеров 20 и 22 и второй вход схемы совпадения - с управляющим входом формирователя 17(18) управляющих сигналов, J- и К-входы первого триггера 20 соединены между собой и подключены к инверсному выходу второго триггера 22 и третьему входу схемы 21 совпадения, прямой выход первого триггера 20 соединен с четвертым входом схемы 21 .совпадения, выход которой подключен к счетному входу второго триггера 22 и является первым выходом формирователя 17 управляющих сигналов, инверсный выход первого триггера 20 подключен к второму выходу формирователя 18 управляющих сигналов, прямой выход второго триггера 22 соединен с третьим выходом формирователя 18 управляющих сигналов. Устройство для коррекции шкапы времени работает следующим образом. Генератор 1 является источником импульсов стабильной частоты (фиг.2а) для запуска делителя 2 частоты, коэффициент деления которого в исходном состоянии равен К, что определяется наличием на втором входе управления.О. С выхода делителя 2 частоты, импульсы подаются на вход хранителя 3 времени (фиг.2б). Хранитель 3 времени осуществляет де.пение частоты повторения импульсов, поступающих на его вход, выдачу потребителям импульсов промежуточных частот, формирование автономной шкалы времени. Для коррекции шкалы времени на командный вход устройства подается команда Коррекция (фиг. 2в). По этой команде , поступающей на управляющий вход формирователя 17 управляющих сигналов, выделяется из тактовой серии импульсов, поступающих на тактовый вход формирователя 17, второй импульс после прихода команды (фиг. 2г). Этот импульс подается на вход установки регистра 16 сдвига, при этом в первый разряд регистра 16-сдвига записывается 1, а в остальные - О нули. Сигнал О с выхода последнего разряда регистра 16 сдвига (фиг. 2д) подается на управляющий вход формирователя 18 управляющих сигналов, при этом на третьем выходе последне31

го появляется О (фиг. 2з), подтверждающий наличие О на выходе схе- ; мы 19 совпадения (фиг. 2к). После этого по шине Ввод кода производится запись N-разрядного последовательного кода коррекции, который подается старшими разрядами вперед, причем в младшем разряде кода содержится информация о знаке коррекции. Регистр 16 сдвига содержит (N+1) разряд. По мере -записи разрядов кода в регистр 16 сдвига 1 из первого разряда регистра 16 перемещается к последнему разряду. Как только в регистре 16 сдвига окажутся записаны все N разрядов кода коррекции в последнем (N+1)-M разряде регистра 16появляется 1 (фиг. 2п), которая поступает на управляющий вход формирователя 18 управляющих сигналов. По спаду первого тактового импульса после появления 1 на управляющем входе формирователя 18 управляющих сигналов на его втором выходе появляется уровень О (фиг. 2ж). Этот сигнал подается на второй вход схемы 4 совпадения и запрещает прохождение тактовых импульсов с первого входа схемы 4 совпадения на вход счетчика 5. Это необходимо поскольку при записи кода из регистра 16 сдвига в счетчик 5 на выходе последнего появляется 1, поступающая на третий вход схемы 4 совпадения до окончания импуль.са тактовой частоты. При этом по спаду импульса возможно срабатывание счетчика 5 еще до изменения коэффициента деления делителя 2 частоты, что может привести к ошибке коррекции.

На первом выходе формирователя

18управляющих сигнало;в выделяется второй после появления на управляющем входе 1 импульс тактовой частоты (фиг. 2е). Этот импульс поступает на вторые входы схем 6-15 совпа дения, разрешая прохождение сигналов

с выходов разрядов регистра 16 сдвига на установочные входы счетчика 5 Величина коррекции записывается в счетчик 5 в обратном коде. Как только величина коррекции запишется в счетчик 5, на выходе последнего появляется уровень 1 (фиг. 2и), которьй подается на второй вход схемы

19совпадения и на третий вход схемы 4 совпадения. По спаду второго после появления на управляющем входе

74

1 тактового импульса на втором и третьем выходах формирователя 18 , управляющих сигналов появляется уровень 1 (фиг. 2ж,з). Этот сигнал

с второго выхода формирователя 18 управляющих сигналов подается на второй вход схемы 4 совпадения, разрешая прохождение тактовых импуль--сов на вход счетчика 5 (фиг. 2л).

Сигнал с третьего выхода формирователя 18 управляющих сигналов поступает на первый вход схемы 19 совпадения, разрешая изменение коэффици- ента деления делителя 2 частоты на

(К+1) в зависимости от знака

(рис. 2а,б,к). На фиг. 2 показан случай коррекции при изменении коэф-i фициента деления на (К+1). Знак коррекции подается с выхода первого раз

ряда регистра 16 сдвига на первый вход управления делителя 2 частоты. Поскольку сигналы управления на втором и третьем выходах формирователя управляющих сигналов 18 привязаны к

спаду импульсов тактовой частоты, то возможность искажения величины коррекции в результате уменьшения длительности первого импульса на входе счетчика 5 исключается. Как только в

счетчике 5 во всех разрядах окажутся 1 на его выходе появляется уровень О (фиг. 2и), который, поступая на третий вход схемы 4 совпадения и на второй вход схемы 19 совпадения, запрещает прохождение тактовых импульсов на вход счетчика 5 (фиг. 2л). На выходе схемы 19 совпадения появляется О (фиг, 2к), при этом устанавливается исходный коэффициент деления

делителя 2 частоты (фиг. 2а, б). Величина коррекции &t +пТр

где Т(, - период повторения импульсов

на выходе генератора 1; п - число, соответствующее коду коррекции.

В предлагаемом устройстве максимальная величина коррекции, которая может быть введена один раз, определяется периодом следования импульсов на выходе генератора и разрядностью реверсивного счетчика, регистра сдвига и дополнительного счетчика. Практически максимальная величина коррекции, которая может быть введена, ничем не ограничена, как необходимое значение коррекции при большом уходе хранш«1ой шкалы времени может

511853076

быть получено многократным повторени-костью частоты генератора, так как

ем коррекции, при этом величина кор-управляемый делитель частоты реализу

рекции накапливается.ется на цифровых элементах, нестаТочность коррекции в данном устрой-5бильность задержки которьк пренебрестве определяется только нестабиль-жимо мала.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ШКАЛЫ ВРЕМЕНИ, содержащее генератор, хранитель времени, регистр сдвига, схемы совпадения, первый вход каждой из которых соединен с соответствующим выходом разряда регистра сдвига за исключением первого и последнего разрядов, счетчик и две дополнительные схемы совпадения, выход первой из которых подключен к входу счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены делитель частоты и два формирователя управляющих сигналов, причем выход генератора через делитель частоты соединен с входом хранителя времени, первым входом первой дополнительной схемы совпадения и тактовыми входами двух формирователей управляющих сигналов, первый вход управления делителя частоты подключен к выходу первого разряда регистра сдвига, выход последнего разряда которого соединен с управляющим входом второго формирователя, управляющих сигналов, первым выходом подключенного к вторым входам схем совпадения, выходы которых соединены с соответствукяцими входами установки разрядов счетчика, второй выход второго формирователя управляющих сигналов подключен к второму входу первой дополни о тельной схемы совпадения, третий вы(Л ход - к первому входу второй дополнительной схемы совпадения, вторым входом соединенной с выходом счетчика и третьим входом первой дополнительной схемы совпадения, выход второй дополнительной схемы совпадения подключен к второму входу управления де00 СП лителя частоты, управляющий вход первого формирователя управляющих сигнасо лов соединен с командной шиной, а выход подключен к входу установки разрядов регистра сдвига, вход которого соединен с шиной ввода кода коррекции шкалы времени.

С

Нвманда

8вав, Hofa С

ЧЛ

. . . Г fS -i

/ff

фие.З