Устройство для коррекции шкалы времени Советский патент 1988 года по МПК G04C11/02 H04L7/02 

со

О)

:л

:о со

Изобретение м.б. использовано для построения синхронизирующих устр-в и хранителей времени автономных приборов. Цель изобретения - сокращение времени коррекции щкалы времени. Поступающее на вход устр-ва значение коррекции шкалы времени относится к текущему временному положению импульсов шкалы времени, формируемых делителем частоты относительно внешней опорной шкалы. Для коррекции шкалы необходимо производить параллельную запись информации при нулевом состоянии выходов делителя частоты. Это приводит к сдвигу шкалы времени устр-ва, т.е. к укорочению первого после начала коррекции интервала времени, формируемого делителем частоты. При вводе положительных значений коррекции достаточно записать в делитель частоты это значение коррекции в момент обнуления делителя частоты. 4 шт.. (Л

1Ч

1Изобретение относится к области радиотехники, может быть использовано для построения синхронизирующих устройств и хранителей времени автономных приборов и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1095431.

Целью изобретения является сокращение времени коррекции шкалы времени.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для корректировки шкалы времени; на фиг. 2 - 4 временные диаграммы работы устройства.

Устройство для коррекции шкалы времени состоит из генератора 1.последовательно соединенного с фазосдви гающим блоком 2, делителя 3 частоты реверсивного счетчика 4, регистра 5 сдвига, преобразователя 6 кода коррекции, элемента 7 совпадения, счет- чика 8, последовательно соединенного с дешифратором 9, выход которого соединен с первым входом формирователя 10 одиночных импульсов, формирователя 11 сигнала управления и триггера 12.

Вход преобразователя 6 кода коррекции является входом кода коррекции. Информационный и тактовый выходы преобразователя 6 кода коррекции соединены с соответствующими входами регистра 5 сдвига. Кроме того, тактовый выход преобразователя 6 кода коррекции соединен со счетным входом счетчика 8, на установочный вход которого поступает команда Ввод коррекции . Выходы регистра 5 сдвига подключены к входам записи реверсивного счетчика 4 и делителя 3 частоты, причем младшие значащие разряды кода коррекции с выхода регистра 5 сдвига поданы на реверсивный счетчик 4, а старшие - на делитель 3 частоты. Второй вход формирователя 10 одиночных импульсов соединен с первым входом элемента 7 совпадения, с тактовым входом делителя 3 частоты, с выходом фазосдвигающего блока 2, Выход формирователя 10 одиночных импульсов соединен с входом предварительной записи реверсивного счетчика 4 , делителя 3 частоты, с тактовым входом триггера 12 и с вторым входом формирователя 11 сигнала управления первый вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика 4, а выход формирователя 11 сигнала управле

Г

0

ния соединен с вторым входом элемента 7 совпадения и с вторым управляющим входом фазосдвигающего блока 2. Первый управляющий вход фазосдвигающего блока 2 соединен с информационным входом триггера 12 и с выходом знакового разряда регистра 5 сдвига, а установочный вход триггера 12 соединен с выходом делителя 3 частоты и с третьим входом формирователя 10 одиночных импульсов. Выход триггера 12 соединен с входом направления счета делителя 3 частоты, а выход элемента 7 совпадения - со счетным входом реверсивного счетчика 4.

Устройство для коррекции шкалы времени работает следующим образом. Генератор 1 является источником импульсов стабильной частоты для запуска фазосдвигающего блока 2, коэффициент деления которого в исходном состоянии равен К и определяется состоянием управляющих входов. Функции

5 формирователя шкалы времени выполняет делитель 3 частоты, который в исходном состоянии работает в режиме сложения, производя деление частоты с выхода фазосдвигающего блока 2

0 в требуемое число раз N.

Началом цикла коррекции является поступление на вход устройства ко- мандного импульса Ввод коррекции, поступающего на установочный вход

5 счетчика 8, обнуление которого приводит к появлению логического нуля на выходе дещифратора 9. Данное состояние устройства является исходным к приему информации о коррекции шкалы времени.

Последовательньш код коррекции, несущий информацию о величине и знаке необходимой корректировки шкалы времени, поступает на вход преобразователя 6 кода коррекции. В преобразователе кода 6 коррекции происходят восстановление тактовых импульсов из поступающего на его вход кода и выделение информационной части кода коррекции шкалы времени. Под воздействием сформированных тактовых импульсов информация о величине и знаке коррекции шкалы времени записывается в регистр 5 сдвига, в котором происходи т

5 преобразование последовательного кода в параллельный. Одновременно тактовые импульсы подсчитываются счетчиком 8. После приема всего кода коррекции, содержащего заранее извест0

5

0

ное количество разрядов, на выходе дешифратора 9 появляется уровень ло гической единицы, который поступает на первый вход формирователя 10 одиночных импульсов. По этому перепаду напряжения из логического нуля в единицу формирователь 10 одиночных импульсов формирует однократный импульс, синхронизированный с сигналом фазосдвигающего блока 2. Еще одним условием разрешения формирователя однократного импульса является переход в нулевое состояние де лителя 3 частоты. Для выполнения этого условия сигнал переноса с выхода делителя 3 частоты подается на третий вход формирователя одиночных импульсов. Таким образом, после появления логической единицы с выхода дешифратора 9 формирователь 10 одиночных импульсов вводится в состояние готовности и после окончания сигнала переноса с выхода делителя 3 частоты формируется однократный импульс, выделенный из сигнала фазосдвигающего блока 2. Этим обеспечивается надежное формирование одиночного импульса фиксированной длительности во время нулевого состояния выходов делителя 3 частоты, синхронизированного с тактовым сигналом, поступающим на его вход с выхода фазосдвигающего блока 2.

Введение дополнительного условия с нулевым состоянием выходов делителя 8 частоты при формировании однократного импульса связано с тем, что этот импульс используется для предварительной установки разрядов делителя 3 частоты. Поступающее на вход устройства значение коррекции шкалы времени относится к текущему временному положению импульсов шкалы времени устройства, формируемых делителем 3 частоты относительно внешней опорной шкалы. Поэтому для коррекции шкалы времени методом принудительной установки делителя 3 частоты в заданное состояние необходимо производить параллельную запись информации при нулевом состоянии выходов делителя 3 частоты,т.е. в начале формируемого делителем 3 частоты интервала времени. Это приводит к соответствукнцему укорочению или удлинению (в зависимости от знака коррекции) первого интервала времени после начала коррекции, т.е. к сдвигу шкалы времени устройства. Импульсом с выхода формирователя 10 одиночных импульсов производится перезапись младшей части значения

коррекции шкалы времени п

с выхода регистра 5 сдвига в реверсивный счетчик 4 и старшей части п. в де- литель 3 частоты. Значение знакового разряда записывается в триггер 12 по информационному входу и одновременно подается на вход фазосдвигающего блока 2, подготавливая его к изменению коэффициента деления на

±1 в соответствии со знаком кода коррекции. Момент окончания импульса с выхода формирователя 10 одиночных импульсов является командой для фор- мирователя II сигнала управления, на которой формируется разрешение на прохождение импульсов с выхода фазосдвигающего блока 2 через элемент 7 совпадения на тактовый вход ревер- сивного счетчика 4, обеспечивая тем самым отсчет дискретов вводимого значения коррекции шкалы времени п, через фазосдвигающий блок 2. Одновременно импульсы с выхода фазосдвигаю- щего блока 2 поступают на вход делителя 3 частоты, в который записано значение п .

При этом, при вводе положительных значений коррекции шкалы времени, приводящих к оперативному сдвигу шкалы времени, т.е. к укорочению первого после начала коррекции интервала времени, формируемого делителем 3 частоты, достаточно записать в пос- ледний это значение коррекции в момент обнуления делителя 3 частоты. На фиг.2а, б соответственно приведены временные диаграммы сигналов на выходе фазосдвигающего блока 2 и де- лителя 3 частоты в исходном состоянии при коэффициенте деления частоты 3 N 5. Процесс ввода младшей части значения коррекции шкалы времени п через фазосдвигающий блок 2 практически ничем не отличается от известного устройства за исключением того, что коррекцию осуществляют в пределах периода повторения выходного сигнала фазосдвигающего блока 2. На фиг. 4а приведена временная диаграмма выходного сигнала фазосдвигаю- щего блока 2 при вводе значения коррекции П;ид 3, а на фиг. 4 г - выходной сигнал делителя 3 частоты при

6

10

51365039

вводе только этой младшей части кода коррекции шкалы времени. Цифры под диаграммами выходного сигнала делителя 3 частоты (фиг.26, г, д, ж) показывают изменение состояния выходов делителя 3 частоты в процессе работы. Сдвиг шкалы времени при одновременном введении младшей и старшей частей значения коррекции шкалы п 3 и 2 поясняется диаграммой на фиг.2д, где приведен выходной сигнал делителя 3 частоты. Из диаграммы на фиг.26, гид видно, что при отсутствии коррекции выходной сигнал делителя 3 частоты возникает в моменты времени t, , t , и т.д. с периодом 5-К-Т (при N 5). При вве- Дании коррекции п, 3 через фазо- сдвигающий блок 2 выходной сигнал делителя 3 частоты появляется в мо15 н

20

35 н в н

времени t

г

tj

И т.д.

т.е.

смещается в сторону опережения на ut|,, Пд, -Т, При введении еще и старшей части коррекции п, 2 в момент времени t производится установка делителя 3 частоты в состоянии 2 (фиг.2д), а выходной сигнал появляется в моменты времени t.j , t - и т.д., т.е. шкала времени смещается в сторону опережения на utcr 2 К-Т относительно сигнала на фиг.2г. Суммарный сдвиг шкалы времени t it + Ьt, отсчитьшается относительно сигнала на фиг.26, т.е. относительно сигнала шкалы времени без коррекции. Причиной сдвига шкалы времени устройства является укорочение на Т п периодов выходного сигнала фазосдвига(ощегс блока 2 и укорочение первого периода выходного сигнала делителя 3 частоты на Пс К Т.

Ввод отрицательных значений коррекции шкалы времени, т.е. вызывающих сдвиг шкалы в сторону запаздываний, отличается тем, что необходимо увеличить период выходных сигналов фазосдвигающего блока 2 и делителя 3 частоты. Увеличение периода выходного сигнала фазосдвигающего блока 2 производится увеличением коэффициента деления К фазосдвигающего блока 2 на единицу в течение п ц, периодов выходного сигнала. Этот процесс поясняется на фиг.2е для п„, -3. Процесс ввода отрицательных значений Пс- через делитель 3 частов

ты начинается также установкой делителя 3 частоты в момент времени to в состояние П (на фиг.2ж « 2), но отличается тем, что необходимо запре тить формирование первого после начала коррекции выходного импульса в момент времени t, а сам делитель 3 частоты до момента времени t должен работать в режиме вычитания. В этом случае при п, - 3 и п, -2 выходной сигнал делителя 3 частоты (фиг.2ж) появляется в момент времени t, т.е. задержан относитель- но некорректируемой шкалы времени (фиг.2б) на величину u.t -(it -i- + ut,J.

Запрещение первого после начала коррекции выходного импульса делителя 3 частоты при вводе отрицатель

5

0

ных значений коррекции достигается тем, что условия формирования сигнала переноса различны при прямом и обратном направлениях счета. При прямом направлении счета делителя 3 частоты сигнал переноса формируется до достижения последнего N-ro состояния выходом делителя, а при обратном счете - по достижении нулевого состояния выходов. Изменение направления счета делителя 3 частоты в момент формирования сигнала переноса приводит к изменению условий формирования переноса, а следователь- 5 но, и прекращает его формирование. Этот процесс поясняется временными диаграммами на фиг.З. На фиг. За приведены тактовые импульсы, поступающие на вход делителя 3 частоты с выхода фазосдвигающего блока 2; на фиг. 36 - сигнал управления направлением счета делителя 3 частоты с выхода триггера 12; на фиг. 36 - сигнал переноса с выхода делителя 3 частоты. Под диаграммой на фиг.Зв приведены текущие состояния выходов делителя 3 частоты. До момента времени t, делитель 3 частоты работает в режиме вычитания. При обнулении делителя частоты в момент времени по заднему фронту очередного такто- . вого импульса начинает формироваться сигнал переноса (фиг.Зв, который, воздействуя на триггер |2, переводит делитель 3 частоты в режим суммирования (фиг.Зб). Изменение режима работы делителя 3 частоты изменение условия формирования сигнала переноса, который возникает в режиме

0

5

0

5

суммирования только по достижении делителем N-ro состояния в момент времени t.

Длительность сигнала переноса,возникающего в момент времени t , равна времени срабатьюания триггера 12 и схемы формирования сигнала переноса делителя 3 частоты, а длительность сигнала переноса, возникающего в момент времени t,, равна периоду тактового сигнала. На фиг, Зг приведена временная диаграмма сигнала переноса (фиг.Зв), преобразованного тактовой частотой (фиг.За). Этот сигнал поступает на последующие пересчетные схемы и соответствует приведенному на фиг.2ж. Из диаграммы сигнала на фиг.Зг видно, что выходной сигнал делителя 3 частоты запрещается в такте t, , а формируется только в такте t-.

Код бренени

Q3CS- срозосдбигоющий бло

ФОМ- фор/ иро6оп7ель odi/Hot HbtJc i/ /7u 6caig

ФСУ-(рормиробо/лсль сигнала (ения

650398

Формула изобретения

Устройство для коррекции шкалы времени по авт.св. 1095431, о т л иg чающееся тем, что, с целью сокращения времени коррекции шкалы времени, в него введен триггер, делитель частоты выполнен реверсивным,а формирователь одиночных импульсов 10 с тремя входами, причем информационный вход триггера подключен к выходу знакового разряда регистра сдвига, тактовый вход триггера соединен с выходом формирователя одиночных им15 пульсов и с входом предварительной записи делителя частоты, выход переноса которого подключен к третьему входу формирователя одиночных импульсов и к установочному входу тригге20 ра, выходом соединенного с входом

направления счета делителя частоты,входы записи которого подключены к выходам старщих разрядов регистра сдвига.

IX-1)T

Jf( l)T

.f/f-t)T

кТ

г

()r

(

Фиг. 2

ii

г-/

t

чл

гГ

2

J

4t f ft ffcr}T

(n f frcr}T

(pui.3

fta

13

t

Ud

Ж фиг.