Вторичные часы с секундомером Советский патент 1986 года по МПК G04C13/00 

Изобретение относится к электронным часам, а именно ко вторичным цифровым часам с секундомером.

Целью изобретения является повышение надежности работы вследствие использования в режиме секундомера динамичес- кого кода времени.

На чертеже представлена структурная схема цифровых вторичных часов с секундомером.

Вторичные часы с секундомером содержат ю приемник 1 сигналов времени, информационный и тактовый выходы которого соединены соответственно с информационным и тактовым входами регистров 2 и 3. С тактовым выходом приемника 1 также соедисчетчика 21. Q-выход D-триггера 29 соединен с входом разрешения записи счетчика 21, а Q-выход D-триггера 29 - с его же D-входом и со счетным входом D-триггера 33. D-вход тоиггера 33 через элемент ИЛИ 34 соединен с Q-выходами 5-триггеров 23 и 24, Q-выход - через резистор с / -входом этого же триггера 33, который, кроме того, заземлен через конденсатор, Q-выход - через элемент ИЛИ 32 со счетным входом счетчика 21, вход записи которого соединен с выходом регистра 3, а вход разрешения за- писи - с Q-выходом D-триггера 29. Блокирующие входы счетчиков 21 и 28 соединены с выходом компаратора 20. Q-выходы У 5-триггеров 8 и 9 через элемент ИЛИ 35

нены счетный вход счетчика 4 адреса, 5 соединены с управляющим входом ключей 36,

вход обнуления которого соединен с маркерным выходом приемника 1, и вход Г-триг- гера 5. Выход счетчика 4 соединен с входами адреса считывания регистров 2 и 3, а также с выходами ключей 6 и 7. С входами управления V этих ключей и их выходами соответственно соединены Q-выходы / 5-триггеров 8 и 9, с -входами которых соединен выход элемента И 10, входы адресов записи W регистров 2 и 3. Первые

20

вход и выход которых соединены соответственно с выходом счетчика 28 и с входом дешифратора 17.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания вторичных часов /(-триггеры 13 и 14 принудительно устанавливаются в нулевое состояние (по цепи, не показанной на чертеже, на /(-вход УК-триггера 13 подается «1). При этом за счет перекрестной связи У С-триггер 13 готов

входы Элементов И 10-12 соединены с вы- 25 к переключению (на его 7-входе присутству30

ходом переноса СО счетчика 4, вторые входы - с7-входом и Q-выходом УК -трртгера 13 и с /(-входом У/С-триггера 14, а третьи входы - с Q-выходом Т/ -триггера 14, с Q-выходом которого соединены третий вход элемента И 12 и /(-вход 7/(-триггера 13. С-входы /(-триггеров 13 и 14 соединены с клеммой кнопки управления. Q-выходы RS- триггеров 8 и 9 соединены с входами элемента И 15, на выход которого включена последовательная цепочка: ключи 16, дешифратор 17 цифры и цифровое табло 18. Второй вход табло 18 через дешифратор 19 номера табло соединен с выходом счетчика 4 адреса. Выход регистра 2 соединен

ет «1); на второй и третий входы элемента И 10 подается потенциал разрешения, а элементы И 11 и 12 блокируются соответственно по второму и третьему входам. Сигнал с выхода переноса счетчика 4 через элемент И 10 по / -входам переключает триггеры 8 и 9 в нутевое состояние, что приводит к выдаче разрешающего потенциала на входы управления ключей 6, 7, 16 (через элемент И 15) и запрещающего потенциала через элемент ИЛИ 35 на входы управления ключей 36.

Приемник 1 сигналов времени преобразует поступающие на его вход в параллельном коде сигналы в параллельно- последовательный код, выделяет тактовые и

с входом ключей 16 и с одним из входов компаратора 20, другой вход которого до маркерные сигналы. Регистры 2 и 3 с присоединен с выходом двоично-десятичного ходом сигнала на тактовые входы записы- счетчика 21 импульсов и с входом дешиф- вают по выбранному адресу, а по выбран- ратора 22 цифры шесть, выход которого ному адресу считывания выдают информа- соединен с / -входами / 5-триггера 23 и счетчика 21, с выходом переноса которого соединен R-Bxoa / 5-триггера 24.

Q-выход Г-триггера 5 соединен с управляющим входом дешифратора 22 и с входом одновибратора 25, а вход одновибратора 26 соединен с Q-выходом Г-триггера 5.

Выходы одновибраторов 25 и 26 соединены му входу в счетчик 4 записываются так- соответственно с S-входами / 5-триггеров 23 товые сигналы с одноименного выхода при- и 24, а через элемент ИЛИ 27 - с вхо- емника 1, обнуление счетчика 4 производитцию на своих выходах. Адресация регистров 2 и 3 осуществляется сигналами с вы- 45 хода счетчика 4, которые, кроме того, через дешифратор 19 производят выбор табло на цифровом индикаторе 18. Коэффициент пересчета счетчика 4 равен количеству разрядов сигнала времени, по счетнодом обнуления счетчика 28 импульсов и со счетны-м входом D-триггера 29. Счетный вход счетчика 28 соединен с выходом генеся сигналом с маркерного выхода приемника 1.

Информация с выхода регистра 2 в паратора 30 импульсов, который, кроме того, gj раллельно-последовательном коде через клю- через элемент НЕ 31 соединен с / -входом D-триггера 29, а через цепочку элементов НЕ 31 и ИЛИ 32 -- со счетным входом

чи 16 (на управляющем входе ключей 16 присутствует разрешающий потенциал) и дешифратор цифры индицируется на выбрансчетчика 21. Q-выход D-триггера 29 соединен с входом разрешения записи счетчика 21, а Q-выход D-триггера 29 - с его же D-входом и со счетным входом D-триггера 33. D-вход тоиггера 33 через элемент ИЛИ 34 соединен с Q-выходами 5-триггеров 23 и 24, Q-выход - через резистор с / -входом этого же триггера 33, который, кроме того, заземлен через конденсатор, Q-выход - через элемент ИЛИ 32 со счетным входом счетчика 21, вход записи которого соединен с выходом регистра 3, а вход разрешения за- писи - с Q-выходом D-триггера 29. Блокирующие входы счетчиков 21 и 28 соединены с выходом компаратора 20. Q-выходы У 5-триггеров 8 и 9 через элемент ИЛИ 35

соединены с управляющим входом ключей 36,

вход и выход которых соединены соответственно с выходом счетчика 28 и с входом дешифратора 17.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания вторичных часов /(-триггеры 13 и 14 принудительно устанавливаются в нулевое состояние (по цепи, не показанной на чертеже, на /(-вход УК-триггера 13 подается «1). При этом за счет перекрестной связи У С-триггер 13 готов

к переключению (на его 7-входе присутствук переключению (на его 7-входе присутству

ет «1); на второй и третий входы элемента И 10 подается потенциал разрешения, а элементы И 11 и 12 блокируются соответственно по второму и третьему входам. Сигнал с выхода переноса счетчика 4 через элемент И 10 по / -входам переключает триггеры 8 и 9 в нутевое состояние, что приводит к выдаче разрешающего потенциала на входы управления ключей 6, 7, 16 (через элемент И 15) и запрещающего потенциала через элемент ИЛИ 35 на входы управления ключей 36.

Приемник 1 сигналов времени преобразует поступающие на его вход в параллельном коде сигналы в параллельно- последовательный код, выделяет тактовые и

маркерные сигналы. Регистры 2 и 3 с приходом сигнала на тактовые входы записы- вают по выбранному адресу, а по выбран- ному адресу считывания выдают информа-

маркерные сигналы. Регистры 2 и 3 с приходом сигнала на тактовые входы записы- вают по выбранному адресу, а по выбран- ному адресу считывания выдают информа-

му входу в счетчик 4 записываются так- товые сигналы с одноименного выхода при- емника 1, обнуление счетчика 4 производитцию на своих выходах. Адресация регистров 2 и 3 осуществляется сигналами с вы- хода счетчика 4, которые, кроме того, через дешифратор 19 производят выбор табло на цифровом индикаторе 18. Коэффициент пересчета счетчика 4 равен количеству разрядов сигнала времени, по счетнося сигналом с маркерного выхода приемника 1.

Информация с выхода регистра 2 в параллельно-последовательном коде через клю-

раллельно-последовательном коде через клю-

чи 16 (на управляющем входе ключей 16 присутствует разрешающий потенциал) и дешифратор цифры индицируется на выбранном табло (сигналом с выхода счетчика 4 через дешифратор 19) цифрового индикатора 18. Количество выбираемых табло индикатора 18 и частота регенерации цифр на нем определяются информацией на входе приемника 1. Информация с выхода регистра 2 по цепи, включающей компаратор 20, счетчик 28 и ключи 36, не может быть записана на цифровом табло 18 (через дешифратор 17), поскольку ключи 36 заблокированы по управляющему входу. При включении питания вторичных часов запускается генератор 30 импульсов, а триггер 5 устанавливается в нулевое состояние (по цепи, не показанной на чертеже). Сигнал с выхода генератора 30 через элемент НЕ 31 устанавливает в нулево состояние /)-триг- гер 29, при этом с его Q-выхода на D-вход подается положительный (разрешающий) потенциал, подготавливая триггер 29 к переключению. Передний фронт первого тактового импульса с выхода приемника 1 после преобразования в Г-триггере 5 и одновиб- раторе 25 через элемент ИЛИ 27 переключает D-триггер 29, что эквивалентно подаче разрешающего потенциала с Q-выхода этого триггера 29 на вход разрешения захранящаяся в регистре информация, заблоки рованные ключи 7 нарушают связь счетчика 4 и входа адреса записи регистра 3. Информация с выхода регистра 3 записывается в счетчик 21 (на входе разреше- 5 ния записи этого счетчика присутствует разрешающий потенциал с Q-выхода D-триг- гера 29). По счетным входам в счетчики 28 и 21 (через элементы НЕ 31 и ИЛИ 32) записываются импульсы генератора 30. Срав Q нение сигналов регистра 2 и счетчика 21 происходит в компараторе 20, при совпадении этих сигналов на выходе компаратора 20 появляется сигнал, блокирующий счетчики 21 и 28. Поскольку выход счетчика 21 соединен с дешифратором 22 цифры шесть,

15 то в зависимости от номера разряда сигналов текущего времени на входе приемника 1 (четный или нечетный) счетчик 21 в первом случае считает до десяти, а во втором - до шести. Например, если код текущего времени поступает, начяная с единиц секунд, а кончается десятками часов, то счетчик 21 считает до десяти с приходом нечетных тактовых импульсов (в этом случае дешифратор 22 заблокирован по управляющему входу запрещающим потенци20

писи счетчика 21, после чего информация с 25 алом с Q-вы.oдa 7-триггера 5). При перевыхода регистра 3, идентичная информации с выхода регистра 2, записывается по входу и появляется на выходе счетчика 21. Сравнение сигналов регистра 2 и счетчика 21 происходит в компараторе 20, при совпадении этих сигналов на выходе компаратора 20 появляется сигнал, блокирующий счетчики 21 и 28.

Таким образом, вторичные часы при чении питания могут находиться только в состоянии индикации текущего времени.

полнении счетчика 21 сигнал с его выхода переноса переводит / 5-триггер 24 в нулевое состояние. Когда счетчик 21 считает до шести, то с появлением на его выходе кода цифры шесть срабатывает дешифратор 22, и 30 сигнал с выхода дешифратора обнуляет / 5-триггер 23 и счетчик 21. Очевидно, что информация на выходе счетчика 28, который заполняется импульсами синхронно со счетчиком 21, является разницей между кодом текущего времени в каждом разряде на выПри первом нажатии кнопки управления 35 ходе регистра 2 и информацией об этом же переключается только 7/С-триггер 13 (на разряде, заблокированной в регистре 3 в моJ-входе триггера 13 за счет перекрестной связи присутствует «1). При таком состоянии 7/(-триггера 13 на вторых входах элементов И 10 и 12 появляется запрещающий, а на втором входе элемента И 11 -

де элемента И 11 остается разрешающий потенциал, так как //С-триггер 14 не изменяет своего состояния).

40

мент нажатия кнопки управления. Эта разница определяется для каждого разряда сигналов времени. С выхода счетчика 28 импульсы через открытые ключи 36 и дешифратор 17 цифры будут индицированы на

разрешающий потенциалы (на третьем вхо- выбранном табло индикатора 18. С приходом

следующего тактового сигнала в момент переключения /)-триггера 29 импульс с его Q-выхода по счетному входу переключает

Сигнал с выхода переноса счетчика 4 че- 45 D-триггер 33 (переключение триггера 33 прорез элемент И И по S-входу переключает / 5-триггер 9 в единичное состояние, что приводит к блокировке ключей 7 и 16 (через элемент И 15), а на управляющем входе ключей 36 (через элемент ИЛИ 35)

появляется разрешающий потенциал. В при- 50 ра и емкости конденсатора) записывается емный регистр 2 по-прежнему по тактовому по счетному входу в счетчик 21, таким об- сигналу записывается и выдается на выход код сигналов времени с информационного выхода приемника 1, однако, поскольку вхоисходит лишь в том случае, если во время предыдущего цикла произошло обнуление / 5-триггера 23 или 24). Сигнал с Q-выхода триггера 33 (длительность которого регулируется изменением но.минала резистоперенос единицы в

ды ключей 16 заблокированы, эта инфорразом обеспечивается старший разряд.

При втором нажатии кнопки управления У -триггер 13 переключается в нулемация уже не достигает цифрового табло 18. вое состояние,.а 7/(-триггер 14 - в единичИз регистра 3 по тактовому сигналу только извлекается по выбранному адресу

ное. При этом на втором и третьем входах элемента И 12 появляется разреп1аюхранящаяся в регистре информация, заблокированные ключи 7 нарушают связь счетчика 4 и входа адреса записи регистра 3. Информация с выхода регистра 3 записывается в счетчик 21 (на входе разреше- ния записи этого счетчика присутствует разрешающий потенциал с Q-выхода D-триг- гера 29). По счетным входам в счетчики 28 и 21 (через элементы НЕ 31 и ИЛИ 32) записываются импульсы генератора 30. Сравнение сигналов регистра 2 и счетчика 21 происходит в компараторе 20, при совпадении этих сигналов на выходе компаратора 20 появляется сигнал, блокирующий счетчики 21 и 28. Поскольку выход счетчика 21 соединен с дешифратором 22 цифры шесть,

то в зависимости от номера разряда сигналов текущего времени на входе приемника 1 (четный или нечетный) счетчик 21 в первом случае считает до десяти, а во втором - до шести. Например, если код текущего времени поступает, начяная с единиц секунд, а кончается десятками часов, о счетчик 21 считает до десяти с прихоом нечетных тактовых импульсов (в этом случае дешифратор 22 заблокирован по управляющему входу запрещающим потенци

алом с Q-вы.oдa 7-триггера 5). При переалом с Q-вы.oдa 7-триггера 5). При переполнении счетчика 21 сигнал с его выхода переноса переводит / 5-триггер 24 в нулевое состояние. Когда счетчик 21 считает до шести, то с появлением на его выходе кода цифры шесть срабатывает дешифратор 22, и сигнал с выхода дешифратора обнуляет / 5-триггер 23 и счетчик 21. Очевидно, что информация на выходе счетчика 28, который заполняется импульсами синхронно со счетчиком 21, является разницей между кодом текущего времени в каждом разряде на выходе регистра 2 и информацией об этом же разряде, заблокированной в регистре 3 в мора и емкости конденсатора) записывается по счетному входу в счетчик 21, таким об-

исходит лишь в том случае, если во время предыдущего цикла произошло обнуление / 5-триггера 23 или 24). Сигнал с Q-выхода триггера 33 (длительность которого регулируется изменением но.минала резистора и емкости конденсатора) записывается по счетному входу в счетчик 21, таким об-

перенос единицы в

разом обеспечивается старший разряд.

При втором нажатии кнопки управления У -триггер 13 переключается в нулевое состояние,.а 7/(-триггер 14 - в единичное. При этом на втором и третьем входах элемента И 12 появляется разреп1ающий потенциал и элементы И 10 и 11 оказываются заблокированными по третьим входам.

С выхода переноса счетчика 4 сигнал через элемент И 12 переключает / S-триггер 8 в единичное состояние, что приводит к блокировке ключей 6, сохраняет блокировку ключей 16, а на управляющем входе ключей 36 сохраняется разрешающий потенциал. В результате блокировки ключей 6 регистр 2 тоже переводится в состояние считывания хранящейся в нем информации (адрес считывания определяется сигналом на выходе счетчика 4); регистр 3 остается в состоянии считывания еще с момента первого нажатия кнопки управления. Затем происходит сопоставление информации в регистрах 2 и 3 по описанной методике. Через открытые ключи 36 сигнал с выхода счетчика 28 через дешифратор 17 цифры индицирован на выбранном табло цифрового индикатора 18. Сигнал счетчика 28 представляет разность (для выбранного разряда) между информацией об этом разряде, заблокированной в момент второго нажатия кнопки управления в регистре 2, и информацией о том же разряде из регистра 3, которая хранится в регистре 3 еще с момента первого нажатия кнопки. Частота регенерации этого уже постоянного во всех разрядах интервала времени определяется частотой повторения кода текущего времени на,входе приемника 1. Блокировка записи информации в регистрах 2 и 3 происходит только по окончании записи в регистр информации о всех разрядах кода текущего времени для момента, предшествующего нажатию кнопки управления (сам. факт нажатия кнопки запоминается в триггерах 8 и 9).

При третьем нажатии кнопки управления //(-триггер 13 остается, а 7/С-триггер 14 переключается в исходное (нулевое) состояние. При таком состоянии этих триггеров на второй и третий входы элемента И 10 подается потенциал разрешения, а элементы И 11 и 12 оказываются заблокированными соответственно по второму и третьему входам. Сигнал с выхода переноса счетчика 4 через элемент И 10 переключает / 5-тригге- ры 8 и 9 в исходное состояние, что обеспечивает подачу разрешающих потенциалов на управляющие входы ключей 6, 7, 16 (через элемент И 15) и блокировку ключей 36 (через элемент ИЛИ 35), после чего вторичные часы возобновляют индикацию текущего времени.

Формула изобретения

Вторичные часы с секундомером, содержащие приемник сигналов времени, подключенный информационными и тактовыми выходами к соответствующим входам первого регистра, первые ключи, соединенные информационными входами с выходами первого регистра и выходами с входами дешифратора цифры, подсоединенного выходами к входам цифрового табло, другие входы которого соединены с выходами дешифратора номера табло, первый одновибратор, второй, третий и четвертый ключи, первый, второй, третий и четвертый элементы И, первый, второй и третий счетчики импульсов, генератор импульсов и кнопку управления, сое0 диненную с плюсовой шиной, отличающиеся тем, что, с целью повышения надежности работы вследствие использования в режиме секундомера динамического кода времени, в него введены второй регистр, второй и третий одновибраторы, первый, вто рой, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой триггеры, элемент НЕ, дополнительный дешифратор и компаратор, при этом приемник сигналов

Q времени соединен информационными и тактовыми выходами с соответствующими входами второго регистра, а маркерным выходом - с входом установки третьего счетчика импульсов, подключенного входом к тактовому выходу приемника сигналов времени,

5 первым выходом - к первым входам первого, второго и третьего элементов И и вторым выходом к входам дещифратора номера табло и к входам адреса считывания первого и второго регистров непосредственно, к входам адреса записи первого и вто рого регистров через третий и четвертый ключи соответственно, управляющие входы которых подсоединены к инверсным выходам второго и третьего триггеров соответственно, соединенных через четвертый элемент И с управляющим входом первого ключа, выходы второго и третьего триггеров подключены через четвертый элемент ИЛИ к управляющему входу второго ключа, соединенного выходами с входами дещифратора цифры, а входами - с выходами второго

0 счетчика импульсов, подключенного входом к выходу генератора импульсов и к входу элемента НЕ, блокирующим входом - к соединенным между собой блокирующему входу первого счетчика импульсов и выходу компаратора, подключенного первыми входа5 ми к выходам первого регистра, а вторыми входами - к входам дополнительного дешифратора и к выходам первого счетчика импульсов, подсоединенного информационными входами к выходам второго регистра, входом разрешения записи - к выходу восьмого триггера, счетным входом - к выходу второго элемента ИЛИ, установочным входом - к соединенным между собой выходу дополнительного дещифратора и первому входу шестого триг5 гера и выходом переноса к первому входу седьмого триггера, подключенного вторым входом к первому входу первого элемента ИЛИ непосредственно и к выходу

0

первого триггера через первый одновиб- ратор и инверсным выходом к первому входу третьего элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к инверсному выходу шестого триггера, который подключен вто- рым входом к второму входу первого элемента ИЛИ непосредственно и к соединенным между собой управляющему входу дополнительного дешифратора и инверсному выходу первого триггера через второй

с установочным входом восьмого триггера, а также первый триггер подключен входом к тактовому выходу приемника сигналов времени, первый элемент И соединен выходом с первыми установочными входами второго и третьего триггеров, второй и третий элементы И соединены выходами с вторыми установочными входами соответственно третьего и второго триггеров, синхро- низируюшие входы четвертого и пятого тригодновибратор, при этом первый элемент ИЛИ Ю геров подключены к выводу кнопки, 7-вход

подключен выходом к установочному входу второго счетчика импульсов и к синхронизирующему входу восьмого триггера, соединенного информационным входом с его же инверсным выходом и с входом третьего одновибратора, подключенного управляющим входом к выходу третьего элемента ИЛИ и инверсным выходом к первому входу второго элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с выходом элемента НЕ и

с установочным входом восьмого триггера, а также первый триггер подключен входом к тактовому выходу приемника сигналов времени, первый элемент И соединен выходом с первыми установочными входами второго и третьего триггеров, второй и третий элементы И соединены выходами с вторыми установочными входами соответственно третьего и второго триггеров, синхро- низируюшие входы четвертого и пятого триг геров подключены к выводу кнопки, 7-вход

четвертого триггера соединен с его же инверсным выходом, с вторыми входами первого и третьего элементов И и с Л -входом пятого триггера, подключенного 7-входом к выходу четвертого триггера и к второму входу второго элемента И, инверсным выходом - к третьим входам первого и второго элементов И и выходом к третьему входу третьего элемента И и к /(-входу четвертого триггера.

Изобретение относится к электронным часам. Для этого устройство содержит приемник 1 сигналов времени, регистры 2, 3, счетчик 4 адреса, Т-триггер 5, ключи 6, 7, 16, триггеры 8, 9, 13, 14 и 29, элементы И 10, 11, 12 и 15, дешифраторы 17, 22 цифры, цифровое табло 18, дешифратор 19 номера табло, компаратор 20, двоично-десятичные счетчики 21 и 28 импульсов, триггеры 23, 29, 24, 33, одновибраторы 25, 26, элементы ИЛИ 27, 32 и 34, генератор 30 импульсов, элемент НЕ 31, соединенные между собой определенным образом, что позволяет повысить надежность работы устройства вследствие использования в режиме секундомера динамического кода времени. Вторичные часы при включении питания могут находиться только в состоянии индикации текущего времени. В описании показана работа устройства при первом, втором и третьем нажатиях кнопки управления. 1 ил. G S (Л to ю 05