Устройство для коррекции шкалы времени Советский патент 1987 года по МПК G04F5/00 

Изобретение относится к радиотехнике и приборостроению и может быть использовано при построении синхронизирующих устройств и хранителей времени автономных приборов.

Цель изобретения - повышение скорости коррекции.

На фиг,1 представлена структурная электрическая схема устройства для коррекции шкалы времени;на фиг.2 и 3 - временные диаграммы работы устройства; на фиг.4 - структурная электрическая схема хранителя времени;

Устройство для коррекции шкалы времени содержит генератор 1, делитель 2 частоты, хранитель 3 времени, первый и второй элементы 4 и 5 совпадения, счетчик 6 импульсов,третий элемент 7 совпадения, инвертор 8, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы 9-12 совпадения, дополнительный счетчик 13 импульсов,восьмой, девятый и десятый элементы 14-16 совпадения, L электронных ключей, обьединенных в две группы: первая группа содержит 1 электронных ключей 17 - 17j , а вторая - L - 1 электронных .ключей 1-7 - 17( , первый формирователь 18 управляющих сигналов, регистр 19 сдвига, второй формирователь 20 управляющих сигналов.

Хранитель 3 времени (фиг.4) содержит делитель 21 частоты,первый элемент ИЛИ 22, первый счетчик 23 импульсов, второй элемент ИЛИ 24,вто рой счетчик 25 импульсов.

Устройство для коррекции шкалы 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 его втором управляющем входе логического О. С выхода делителя 2 импульсы (фиг.2б) поступают на счетный вход хранителя 3 времени, который производит деление частоты импульсов и формирование кода времени.

Для коррекции шкалы времени на первую командную шину подается команда (фиг.2в). Команда поступает на второй вход первого формирователя 18, который выделяет второй после подачи команды импульс из тактовой

5

0

5

0

5

0

5

серии импульсов на его первом входе. Этот импульс (фиг.2г) подается на вход установки разрядов регистра 19 сдвига. При этом в младший разряд регистра 19 сдвига записывается логическая 1, а в остальные разряды - логические О.

Логический О с выхода старшего

разряда регистра 19 сдвига (фиг.2д) подается на второй вход второго формирователя 20, при этом на втором выходе последнего появляется логический О (фиг.2з), подтверждающий наличие логического О на выходе первого элемента 4 совпадения (фиг.2п). После этого по информационной шине производится запись в регистр 19 сдвига М-разрядного после„ довательного кода коррекции, который подается старшими разрядами вперед. В младшем разряде кода содержится информация о знаке, а в старших - о величине коррекции.

5 Регистр 19 сдвига содержит М 1 разряд. По мере записи разрядов кода в регистр 19 сдвига логическая 1 из младшего разряда регистра 19 перемещается к старшему. Как только в регистр 19 сдвига запишутся все

М разрядов кода, в старшем М + 1 разряде регистра 19 появляется логическая 1 (фиг.2д), которая подается на вход второго формирователя 20. По спаду первого импульса из тактовой серии на первом входе после появления логической 1 на третьем выходе второго формирователя 20 появляется логический О (фиг.2ж). Э тот сигнал подается на второй вход второго элемента 5 совпадения и запрещает прохождение тактовых импульсов с первого входа второго элемента 5 совпадения на вход счетчика 6. Это необходимо потому, что при записи из регистра 19 в счетчики 6 и 13 на выходе пятого элемента 10 совпадения появляется логическая 1 (фиг.2о), поступающая на третий вход второго элемента 5 совпадения , до окончания тактового импульса.При этом по спаду импульса сработал бы счетчик 6 еще до изменения коэффициента деления делителя 2 частоты, что привло бы к ошибке коррекции.

На первом выходе второго формирователя 20 вьщеляется второй после появления на первом входе логической 1 импульс из тактовой сетэии

(фиг.2е). Этот импульс поступает на вторые входы электронных ключей 17 - 17 , разрешая прохождение сигналов с выходов разрядов регистра 19 сдвига на входы установки разрядов счетчиков 6 и 13. Величина коррекции записывается в счетчики 6 и 13 в инверсном коде. При этом на выходе счетчика 6 появляется логический О (фиг.2и), а на выходе счетчика 13 - логическая 1(фиг.2л

На втором командном входе устройства присутствует логический О, который подается на первые входы элементов 16, -7, 14 и 15 совпадения и на вход инвертора 8. При этом на выходе десятого элемента 16 совпадения поддерживается логическая 1 которая разрешает прохождение сигнала через седьмой элемент 12 совпадения. На выходе инвертора 8 также логическая 1, которая поступает на вторые входы элементов 9 и 11 совпадения.

По спаду импульса на первом выходе второго формирователя 20 на его втором и третьем выходах появляется логическая 1 (фиг.2ж,з). Логическая 1 с третьего выхода второго формирователя 20 поступает на первый вход первого элемента 4 совпадения, на втором входе которого присутствует логическая 1 с выхода пятого элемента Ю совпадения (фиг.2о), а на третьем входе присутствует логическая 1 команды. При этом на выходе первого элемента 4 совпадения появляется логиче 1.

которая изменяет коэффиская

циент деления делителя 2 частоты на К+1 в зависимости от знака, поступающего с выхода младшего разряда регистра 19 сдвига на первый управляющий вход делителя 2 частоты. Одновременно сигналом с третьего выхода второго формирователя 20 открываетс второй элемент 5 совпадения и тактовые импульсы начинают проходить на вход счетчика 6 (фиг.2к).

Как только в счетчике 6 во всех разрядах появляется логическая 1, на выходе счетчика 6 появляется логическая 1 (фиг.2и), которая поступает на третий вход четвертого элемента 9 совпадения и на первый вход пятого элемента 10 совпадения. При этом выходной сигнал пятого элемента 10 совпадения не изменяется.

так как на его втором входе присутствует логический О с выхода шестого элемента 11 совпадения (фиг.2н). Следующий тактовый импульс с входа счетчика 6 проходит через элементы 9 и 12 совпадения на вход счетчика 13 (фиг.2м). По спаду этого импульса в разряды счетчика 6 за- - писываются логические О. Счет тактовых импульсов счетчиками 6 и 13 продолжается.

Как только во всех разрядах счетчика 13 появятся логические 1, на его выходе появляется логический О (фиг.2л), который поступает на пер- вый вход шестого элемента 11 сов- падения. На выходе последнего появляется логическая 1. Однако выходной сигнал пятого элемента 10 сов- падения при этом не изменяется,так как на выходе счетчика 6 присутствут ет логический О (фиг.2и). Счет тактовых импульсов продолжается.

Как только во всех разрядах счетчика 6 появятся логические 1, на его выходе появляется логическая 1, которая поступает на первьй вход -ПЯТОГО элемента 10 совпадения. На втором входе пятого элемента 10 совпадения также логическая 1. На выходе пятого элемента 10 совпадения появляется логический О (фиг.2о), который закрьгоает элементы 5 и 5 совпадения. При этом восстанавливается исходный коэффициент деления К делителя 2 частоты и прекращается подача тактовых импульсов на вход первого счетчика 6.

Величина коррекции равна

bt tNT,

5

0

где Т - период повторения импульсов

генератора 1; N - число, соответствующее коду

коррекции.

Для коррекции кода времени на вторую командную шину подается команда (фиг.За), которая поступает на третий вход первого формирователя 18. На выходе, первого формирователя 18 выделяется второй после подачи команды импульс из тактовой серии, поступающий на первьш вход первого формирователя 18. Этот импульс (фиг.Зб) подается на вход установки разрядов регистра 19 сдвига, в младший разряд которого записывается логическая 1,

Ь

а в остальные разряды - логические О, Логический О с выхода старшего разряда регистра 19 сдвига (фиг.Зв) подается на второй вход второго формирователя 20. После этого по информационной шине производится запись в регистр 19 сдвига последовательного М разрядного кода коррекции. Код имеет следующую структуру; младший разряд - произвольный, следующие 1 разрядов - код времени первой шкалы (например, код минут), I остальные L - 1 разрядов - код вре- мени второй шкалы (например, код часов) ,

Как только код коррекции запишется в регистр 19 сдвига, на выходе старшего разряда появляется логическая 1

переместившаяся из младшего разряда, которая подается на второй вход второго формирователя 20 (фиг.Зв). По спаду первого после появления логической 1 на втором входе импульса из тактовой серии на первом входе на третьем выходе второго формирователя 20 появляется логический О (фиг.Зд). Этот сигнал подается на второй и третий входы элементов 5 и 16 совпадения соответственно и запрещает прохождение тактовых импульсов на входы счетчиков 6 и 13 на время записи кода в ука- .занные счетчики. Это позволяет избежать ошибки коррекции.

На первом выходе второго формирователя 20 выделяется второй после появления логической 1 на втором входе импульс из тактовой серии.Этот импульс (фиг.Зг) подается на вторые входы электронных ключей 17 - 17 разрешая прохождение сигналов с выходов разрядов регистра 19 сдвига на входы установки разрядов счетчиков 6 и 13. Инверсный код коррекции записывается в счетчики 6 и 13,причем в счетчик 6 записывается код времени первой шкалы, а в счетчик 13 - код времени второй шкалы. При этом на выходе первого счетчика 6 появляется логический О (фиг.За), что приводит к появлению логической 1 на выходе пятого элемента 10 совпадения (фиг.Зп), а на выходе счетчика 13 - логическая 1 (фиг.3л).

Логическая 1 с второй командной шины подается на первые входы элементов 16, 7, 14 и 15 совпадения и на вход инвертора 8. При этом на выхо35920

да инвертора 8 присутствует логический О (фиг.Зж). Этот сигнал поступает на входы элементов 9 и 11 совпадения, на выходах которых появляется логическая 1 (фиг.Зи).

Импульс с первого выхода формирователя 20 через девятый элемент 15 совпадения, открытый напряжением манды, поступает на вход хранителя 3 времени (фиг.Зо) и сбрасывает счетчики 23 и 25.

По спаду этого импульса, на третьем выходе формирователя 0 появля15 ется логическая 1 (фиг.Зд), разрешающая прохождение тактовых импульсов через элементы 16 и 5 совпадения (фиг.Зз, к). Импульсы с выхода элемента 5 совпадения поступают на

2Q вход счетчика 6 и через третий эле- , мент 7 совпадения, открытый напряжением команды, на вход хранителя 3 времени (фиг.Зи), заполняя через элемент ИЛИ 22 счетчик 23. Импульсы с

25 выхода первого элемента 16 совпадения чррез седьмой элемент 12 совпадения поступают на вход счетчика 13 и через восьмой элемент 14,совпадения, открытый напряжением команды,

2Q подаются на вход хранителя З времени (фиг.Зн), заполняя через элемент ИЛИ 24 счетчик 25,

Как только во всех разрядах счетчика 6 появятся логические 1 (фиг.3е),на его выходе появляется логическая 1. Этот сигнал поступает на первый вход пятого элемен-- та 10 совпадения, на втором входе которого присутствует логическая 1, с выхода шестого элемента 11

совпадения (фиг.Зи). На выходе пятого элемента 10 совпадения появляется логический О (фиг.Зп), который закрывает второй элемент 5, и тактовые импульсы перестают поступать на вход счетчика 6 и на вход хранителя 3 времени (фиг.Зз,и).

45

Как -только во всех разрядах счет- . чика 13 появятся логические 1, на его выходе появляется логический О (фиг,3л). Этот сигнал закрывает десятый элемент 16 совпадения и тактовые импульсы перестают подаваться на вход счетчика 13 и на вход храни-.

55

теля 3 времени (фиг.Зк, м, н). На этом коррекция кода времени заканчивается .

7

Формула изобретени

Устройство для коррекции шкалы . времени, содержащее последовательно соединенные генератор, делитель частоты, к упра.вляющему входу которого подключен выход первого элемента совпадения, и хранитель времени, регистр сдвига, первый вход которого соединен с информационйой шиной, второй вход через первый формирователь управляющих сигналов подключен к первой командной шине, выход младшего разряда подключен к третьему входу делителя частоты, выход старшего разряда - к первому входу второго формирователя управляющих сигналов, а выходы остальных разрядов к первым входам L электронных ключей, вторые входы которых соединены с первым выходом второго формирователя управляющих сигналов, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов совпадения, второй вход которого соединен с вторыми входами первого и второго формирователей управляющих сигналов и выходом делителя частоты, а выход второго элемента совпадения соединен с информационным входом счетчика импульсов, к установочным входам которого подключены выходы электронных ключей, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения скорости коррекции, введены дополнительный счетчик, установочные входы которого подключены к выходам электронных ключей, инвертор, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый элементы совпадения, причем к первым входам десятого, третьего, восьмого и девятого элементов совпадения, через инвертор к

35920

первым входам четвертого и шестого элементов совпадения и третьему вхо ду первого формирователя управляющих сигналов подключена вторая командная шина, второй, третий и четвертый входы десятого элемента совпадения соединены соответственно с выходом делителя частоты, с тре- .Q тьим выходом второго формирователя управляющих сигналов и выходом дополнительного счетчика, к вторым входам третьего и четвертого элементов совпадения подключен выход g второго элемента совпадения, к третьему входу которого подключен второй вход первого элемента совпадения и выход пятого элемента совпадения, первый вход которого соединен

20

с третьим входом четвертого элемента совпадения и подключен к выходу счетчика импульсов, второй вход подключен к выходу шестого элемента совпадения, к второму входу которого g подключен выход дополнительного счетчика импульсов, к информационному входу которого подключен второй вход восьмого элемента совпадения и выход .седьмого элемента совпадения, к второму входу которого подключен выход

0

5

0

четвертого элемента совпадения, первый и второй входы установки и вход сброса хранителя времени соединены соответственно с выходами третьего, восьмого и девятого элементов совпадения, а к третьему входу первого элемента совпадения подключен первый вход первого формирователя управляющих сигналов, выход десятого элемента совпадения соединен с первым, входом седьмого элемента совпадения, второй вход девятого элемента совпадения подключен к первому выходу второго формирователя управляющих сигналов.

Фиг.2

фиг. 3

Редактор С.Пекарь

Составитель И.Грацианская

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 5303Тираж 370Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ССС

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Фиг.

Изобретение м.б. использовано при построении синхронизирующих устр-в и хранителей времени автономных приборов. Цель изобретения - повышение скорости коррекции. Устр- во содерижт г-р 1, делитель 2 частоты, хранитель 3 времени, эл-ты совпадения 4, 5, 7, 9-12, 14-16, счетчик импульсов (си)- 6, инвертор В, дополнительный СИ 13, L электронных ключей (ЭК), объединенных в две группы: 1-я содержит 1 ЭК 17, t а 2-я - (L - 1) ЭК-17 1 ь °P мирователи 18 и 20 управляющих сигналов, регистр 19 сдвига. Хранитель 3 содержит делитель частоты, два эл-та ИЛИ, два СИ. 4 ил. (Л Фиг.}