Устройство для формирования временных интервалов Советский патент 1986 года по МПК H03K5/00 

ю

05 01

о ел Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для формирования временных интервалов. Цель изобретения - расширение диапазона формирования временных интервалов. На фиг.1 приведена блок-схема устройства для формирования временных интервалов; на фиг.2 - блок синхронизации и управления; на фиг.З - регистр количества опорных интервалов; на фиг.4 - счетчик импульсов. Устройство для формирования временных интервалов содержит генератор 1 эталонной частоты, блок 2 синхронизации и управления, делитель 3 частоты, мультиплексор 4, регистр 5 количества опорных интервалов, регистр 6 сдвига, первый 7 и второй 8 счетчики,причем генератор 1 эталонной частоты последовательно соединен с делителем 3 частоты, выходы которого подключены к информационным входам мультиплексора 4, выход которого подключен к входу вычитания счетчика 7 импульсов, выход заема которого подключен к входу вычитания счетчика 8, выход заема последнего подключен к первому входу блока 2 синхронизации и управления, второй вход которого подключен к выходу генератора 1 эталонной частоты, а третий вход соединен с шиной «Пуск, первый выход блока 2 синхронизации и управления подключен к управляющему входу делителя 3 частоты, а второй выход подключен входом сброса в «О делителя 3 частоты и счетчиков 7 и 8, выходы регистра 6 поразрядно подключены к входам счетчика 8, выходы которого подключены к адресным входам мультиплексора 4 и к первой группе входов регистра 5 количества опорных интервалов, вторая группа входов кототорого подключены к шине данных и к входам регистра 6, выходы регистра 5 количества опорных интервалов подключены к информационным входам счетчика 7 импульсов, выход заема счетчика 8 импульсов является выходной шиной. Блок 2 синхронизации и управления (фиг.2) состоит из элементов ИЛИ 9 и 10, инверторов 11 и 12 и триггеров 13-15, причем выход генератора 1 через инвертор 12 подключен к счетному входу триггера 15, прямой выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 9, второй вход которого подключен к шине «Пуск, выход элемента ИЛИ 9 подключен к входам сброс в «О триггеров 13 и 14, выход счетчика 8 подключен к инвертору 11 и счетному входу триггера 14, инверсный выход которого соединен со своим D-входом, а прямой выход подключен к D-входу триггера 13, выход которого подключен к входу синхронизации триггера 15, вход элемента ИЛИ 10 подключен к D-входу триггера 13 и сброса в «О триггера 15. Регистр 5 (фиг.З) состоит из блоков 16 и 17 питания, мультиплексора 18 и трех элементов 19-21 задержки. Причем входы блоков 16 и 17 памяти соединены с шиной данных, а их выходы подключены к входам мультиплексора 18, адресные входы которого соединены через элементы 19-21 задержки с выходами счетчика 8. Каждый счетчик состоит (фиг.4) из реверсивного счетчика 22, инверторов 23 и элемента И 24, причем информационные входы реверсивного счетчика 22 подключены к выходам регистра 5 количества опорных интервалов, вход вычитания - к выходу мультиплексора 4, а вход сброс - к выходу блока 2 синхронизации и управления, выход заема подключен к первому входу элемента И 24 и через инверторы 23 к второму входу элемента И 24, выход которого связан с входом счетчика 22. Устройство работает следуюш,им образом. Внешним устройством, например ЭВМ, производится кодирование информации и запоминание регистров 5 и 6. Запись производится по шине данных. Устройство запускается импульсом по шине «Пуск. В момент времени, соответствуюший срезу импульса генератора 1, включается делитель 3 частоты и прекрашается сброс в «О счетчиков делителя 3 частоты и счетчиков 7 и 8, так как на выходах счетчика 8 установлено число 000, то включен вход мультиплексора 4, на который поступают импульсы делителя 3 с частотой генератора 1. Первый из этих импульсов инвертируется мультиплексором 4 и проходит через счетчики 7 и 8 (так как в них записано число 0000} на выходную шину и на третий вход блока 2 синхронизации и управления. Импульс на выходной шине является началом временного интервала, под которым понимается интервал времени между двумя импульсами на выходной шине. По окончании импульсов на выхода заема счетчика 8 в счетчик 7 записывается число, соответствующее количеству импульсов первого промежуточного интервала, а в счетчик 8 записывается значение масштаба, в котором отсчитывается данный промежуточный интервал. Особенность работы устройства состоит в том, что вместо интервала, величина котоpoio задается многоразрядным числом и который формируется при значении масштаба, соответствующем единице самого младшего ненулевого разряда этого числа. Формируется последовательность убывающих по величине интервалов, каждый из которых задается одноразрядным числом и отсчитывается в своем соответствующем масштабе, при этом сумма промежуточных интервалов равна интервалу, заданному многоразрядным числом. Выбор направления отсчета от большего масштаба к меньшему и применение специального способа кодирования, при котором формально вместо «О младшего разряда пишется «А : 10 обозначение в шестнадцатеричной системе счисления) с одновременным

уменьшением на единицу значения более стар шего разряда, дает возможность всегда заканчивать формирование интервала, заданного многоразрядным числом, формированием промежуточного интервала при минимальном для данного устройства масштабе.

Число, задаюш,ее величину временного интервала, записывается в размерности, определяемой самым мелким масштабом устройства, с записью нулей в младших разрядах, если число задано в более крупной размерности (например, 1050,2 мс нужно записывать как 1050200 мкс). Затем нули в направлении от младших разрядов к старшим заменяются на «А 10 с одновременным уменьшением на единицу цифры старшего разряда, например

1050200-(1-1) (А) (5-1) (А) (2-1) (А-1) (А) - А4А19А

Количество разрядов полученного числа уменьшается на единицу и остаток записывается в регистр масштаба (6-1) 5 0101 в двоичном коде.

Цифры закодированного числа поочередно каждая, кроме единиц МКС, уменьшаются на единицу и записывается в регистр 5 в двоичном коде по адресам, распределенным согласно табл. 1. Если количество разрядов полученного числа равно единице, то цифра «единицы мкс уменьшается также на единицу.

В конкретном случае, взятом для примера, в счетчик 8 заг1ин1ется число 5, а счетчике 7 число - 9.

По адресу мультиплектора 4, определяемому состоянием выходами счетчика 8, включается информационный вход мультиплексора 4 с опорными интервалами, соответствуюшими самому старшему разряду числа (табл. 2).

Если в счетчик 8 записано число N, импульс заема появляется на N+1 импульс, поэтому числа, записываемые в регистр 5 количества опорных интервалов и в регистр 6 уменьшаются на единицу, так как выходной сигнал, соответствующий началу временного интервала, появляется с задержкой в один период генератора 1 эталонной частоты по отношению к окончанию импульса сброса в «О счетчиков 7 и 8 делителя 3 частоты, первый опорный период оказывается уменьшенным на один период эталонной частоты. Эта потеря компенсируется тем, что число опорных интервалов, соответствующих нулевому масштабу на единицу, не уменьшается. На входы счетчика 7 с выхода регистра 5 поступает информация, записанная по адресу считывания, совпадающему со значением масштаба, а именно информация о количестве опорных интервалов следующего, в сторону уменьшения масштаба промежуточного интервала.

Когда счетчик 7 досчитал до числа 0000, то из очередного входного импульса формируется импульс заема. В счетчик 7 записывается информация о количестве меньших по масштабу на единицу опорных интервалов следующего промежуточного интервала. Число, хранимое в счетчике 8, уменьшается на единицу, мультиплексор 4 переключается на принятие опорных импульсов, соответствующих меньщему на единицу масштабу. На выходы регистра 5 поступает информация о величине очередного промежуточного интервала.

Когда счетчик 8 достигает до числа 0000, начинается обработка промежуточного интервала наименьшего масштаба. Импульс

5 заема, формируемый счетчиком 7, сопровождается импульсом заема счетчика 8, который поступает на выходную нину и является концом формируемого временного интервала, он также поступает на вход блока 2 синхроQ низации и управления. В результате снимается стробирование устройства по шине «Пуск выключается делитель 3 частоты, сбрасываются в «О счетчики делителя 3 частоты, и счетчики 7 и 8 устройства возвращаются в исходное состояние.

25

Формула изобретения

Устройство для формирования временных интервалов, содержащее последователно сое0диненные генератор эталонной частоты, делитель частоты и мультиплексор, а также регистр сдвига, входы которого подключены к щине данных, первый счетчик импульсов, выход заема которого подключен к выходной шине, отличающееся тем, что, с целью рас5ширения диапазона формируемых временных интервалов, в него введены блок синхронизации и управления, регистр количества опорных интервалов и второй счетчик импульсов, вход вычитания которого соединен с

0 выходом мультиплексора, выход заема подключен к входу вычитания первого счетчика импульсов, выход заема первого счетчика импульсов подключен к первому входу блока синхронизации и управления, к второму входу которого подключен выход генера5тора эталонной частоты, а третий вход соединен с шиной «Пуск, первый выход блока синхронизации и управления подключен к управляющему входу делителя частоты, входы сброса в «О делителя частоты первого и второго счетчиков импульсов подключены к

0 второму выходу блока синхронизации и управления, выходы регистра сдвига поразрядно подключены к входам первого счетчика импульсов, выходы которого поразрядно подключены к адресным входам мультиплексора и к первой группе входов регистра

5 количества опорных интервалов, другая группа входов которого подключены к шине данных, а выходы подключены к входам второго счетчика и.мпульсов.

Таблица 1

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение диапазона формирования временны.х интервалов. Устройство содержит генератор 1 эталонной частоты, делитель 3 частоты, мультиплексор 4, регистр 6 сдвига и счетчик 7. Для достижения поставленной цели в устройство введены блок 2 синхронизации и управления, регистр 5 количества опорных интервалов и счетчик 8 с образованием новых связей между элементами устройства. 2 табл. 4 ил.

ИнАорма-старший единицы, десятки, ция оненуле- мкс мкс величиненой разразрядаряд

9А

сотни мс Частота генераf/10 f/102 тора 1 МГц 100 кГц 10 кГц 1 кГц 100 Гц

единицы, десят- сотни, единимс ки, мс мс U4

секции, с

Таблица 2 f/1()3 f/lO f/10 f/10 f/ic 10 Гц 1 Гц 0,1 Гц

От генератора эталонной частоты

Шина Пуск

иЛинц Выход

о

с информационных 8ыкодо8 первого счетчика

Фиг.Ъ

ФигЛ