Преобразователь частоты в код Советский патент 1988 года по МПК H03M1/60 

со

4ik. «

СО

10

15

11374430

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в цифровых системах контроля и управления технологическими процессами.

Цель изобретения - расширение области применения за счет одновременного формирования выходной-информации о последнем и предшествующем периодах измеряемой частоты.

На фиг,1 приведена функциональ 1ая схема преобразователя частоты в код; на фиг,2 - временные диаграммы его работы.

Преобразователь частоты в код (фиг.1) содержит формирователь 1 импульсов, триггер 2, счетчики 3 и 4 импульсов, регистры 5 и 6 памяти, элементы И 7 - 12, генератор 13 им- j пульсов, входную шину 14, шины 15 и 16 выходного кода, выходные шины 17 и 18 признака периода, шину 19 сброса, выходную шину 20 синхронизации.

Преобразователь частоты в код работает следующим образом.

Пусть в исходном положении счетчики 3 и 4, регистры 5 и 6 находятся в нулевом состоянии. Это состояние может быть установлено обычным образом при включении питания фронтом питающего напряжения. Предположим для определенности, что первый импульс входной частоты, поступающий на входной шины 20 на время t мин

где

20

25

30

- минимально возможный период исследуемого процесса. Таким образом, при формировании кода первого периода импульс сброса прошел в процессе счета счетчика 3, подтвердив через элемент И 9 нулевое состояние счетчика 4 (фиг,2г), а через элемент И 11 - нулевое состояние регистра 5 (фиг,2д),

В течение второго периода логическая единица с инверсного выхода триггера 2 поддерживает в открытом состоянии элемент И 10. в результате чего происходит заполнение счетчика 4 импульсами генератора 13 (фиг,2г). Перед окончанием второго периода на шину сброса 19 проходит импульс, который через элементы И 8 и 12 обнуляет соответственно счетчик 3 и регистр 6 (в данном случае подтверждает нулевое состояние регистра 6), Второй период заканчивается с приходом очередного (третьего) импульса с формирователя 1, При этом, триггер 2 возвращается в единичное состояние, обеспечивая перенос информации со счетчика 4 в регистр 6 (фиг,2е).

Таким образом, по окончании второго периода на шинах 15 выходного кода будет присутствовать код первого периода, а на шинах 16 выходного кода - код второго периода.

Далее процесс повторяется. Код

ную шину 14 (фиг.2а), переводит триг-35 третьего периода будет присутствовать

гер 2 в единичное состояние. При этом, произвольное исходное состояние приведет к произвольным значениям только двух первых периодов, Появлена шинах 15, код четвертого - на шинах 16 и т,д. Для выделения последнего из окончившихся и предпоследнего периодов входной частоты Т 4 и Т ;

ной шины 20 на время t мин

где

0

5

0

- минимально возможный период исследуемого процесса. Таким образом, при формировании кода первого периода импульс сброса прошел в процессе счета счетчика 3, подтвердив через элемент И 9 нулевое состояние счетчика 4 (фиг,2г), а через элемент И 11 - нулевое состояние регистра 5 (фиг,2д),

В течение второго периода логическая единица с инверсного выхода триггера 2 поддерживает в открытом состоянии элемент И 10. в результате чего происходит заполнение счетчика 4 импульсами генератора 13 (фиг,2г). Перед окончанием второго периода на шину сброса 19 проходит импульс, который через элементы И 8 и 12 обнуляет соответственно счетчик 3 и регистр 6 (в данном случае подтверждает нулевое состояние регистра 6), Второй период заканчивается с приходом очередного (третьего) импульса с формирователя 1, При этом, триггер 2 возвращается в единичное состояние, обеспечивая перенос информации со счетчика 4 в регистр 6 (фиг,2е).

Таким образом, по окончании второго периода на шинах 15 выходного кода будет присутствовать код первого периода, а на шинах 16 выходного кода - код второго периода.

Далее процесс повторяется. Код

на шинах 15, код четвертого - на шинах 16 и т,д. Для выделения последнего из окончившихся и предпоследнего периодов входной частоты Т 4 и Т ;

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в цифровых системах контроля и управления технологическими процессами. Целью изобретения является расширение области применения за счет одновременного формирования выходной информации о последнем и предшествующем периодах измеряемой частоты. Преобразователь содержит формирователь импульсов, триггер, генератор импульсов, два счетчика импульсов, два регистра и шесть элементов И, которые образуют два работающих последовательно канала. При измерении текущего периода входной частоты путем подсчета импульсов генератора в первом счетчике импульсов, во втором регистре, который соответствует второму счетчику импульсов и второму каналу, хранится код последнего преобразованного периода входной частоты, в то время как в первом регистре хранится код предшествующего периода. Далее процесс преобразования текущего периода повторяется, но уже в счетчике параллельного канала. 2 ил. f ш (Л

ние сигнала логической единицы в пря- 40 используются выходные шины 17 и 18

мом выходе триггера 2 (фиг,26) разрешает прохождение через элемент И 7 импульсов генератора 13 на счетный вход счетчика 3, Заполнение этого счетчика будет продолжаться до тех пор, пока не исчезнет единичный потенциал с триггера 2, т,е, пока не закончится первый период (фиг,2в). При появлении второго импульса на входной шине 14 триггер 2 изменит свое состояние, формируя на своем инверсном выходе импульс записи со счетчика,3 в регистр 5,

Импульсы сброса поступают на шину 19 сброса (фиг,2ж) от внешних устройств, либо по окончании операции обработки информации, получаемой с преобразователя частоты, либо путем задержки тактового импульса с выход45

50

55

признаков периода.

Принцип вьщеления периодов Т; и Т; удобно проследить по временным диаграммам фиг,2, Считывание информ ции с шин 15 и 16 должно производит в интервале от начала очередного пе риода (импульс на выходной шине 20 синхронизации) до c6pqca (импульс н шине 19), По временной диаграмме ви но, что если о.ткрыт (заполняется) счетчик 3, то период Т. записан в регистре 6 и при этом код периода Т находится в регистре 5, Таким образом, логическая единится на выходной шине 17 указывает на наличие на шинах 15 кода периода Т;, а логическа единица на выходной шине- 18 указывает на наличие на шинах 16 кода пе риода Т; .

5

0

5

признаков периода.

Принцип вьщеления периодов Т; и Т; удобно проследить по временным диаграммам фиг,2, Считывание информации с шин 15 и 16 должно производиться в интервале от начала очередного периода (импульс на выходной шине 20 синхронизации) до c6pqca (импульс на шине 19), По временной диаграмме видно, что если о.ткрыт (заполняется) счетчик 3, то период Т. записан в регистре 6 и при этом код периода Т. находится в регистре 5, Таким образом, логическая единится на выходной шине 17 указывает на наличие на шинах 15 кода периода Т;, а логическая единица на выходной шине- 18 указывает на наличие на шинах 16 кода периода Т; .

Таким образом, преобразователь частоты в код производит измерение каждого периода поступающей на его вход последовательности импульсов и в течение большей части текущего периода удерживает на выходах коды двух последних периодов с расшифровкой на последний и предпоследний.

Формула изобретения

Преобразователь частоты в код, содержащий генератор импульсов, первый счетчик импульсов, первый и второй элементы И, первые входы которых объединены и подключены к прямому выходу триггера, третий и четвертый элементы И, первые входы которых объединены и подключены к инверсному выходу триггера, а вторые входы первого и четвертого элементов И объединены, отли.чающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет одновременного формирования выходной информации о последнем и предшествующем периодах измеряемой частоты, в него введены второй счетчик импульсов, формирователь импульсов, пятый и шестой элементы И и первый и второй регистры, выходы

0

5

0

5

которых являются соответственно первыми и вторыми шинами выходного кода, информационные входы подключены к соответствующим выходам соответственно первого и второго счетчиков импульсов, а входы сброса соединены с выходами соответственно пятого и шестого элементов И, первые входы которых объединены с вторыми входами второго и третьего элементов И и являются шиной сброса, при этом входы записи первого и второго регистров соответственно объединены с вторыми входами шестого и пятого элементов И и подключены к инверсному и прямому выходам триггера и являются соответственно первой и второй выходными шинами признака периода, причем выход генератора импульсов подключен к второму входу первого элемента И, вход триггера является выходной шиной синхронизации и соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого является входной шиной, а счетные входы.и входы сброса первого и второго счетчиков импульсов соответственно подключены к выходам первого, четвертого, третьего и второго элементов И,

qjus.l

г д

е ж 3

Li

t t -i t -t -/ t

LI

IX

ие.2