Первичные кварцевые часы,корректируемые по сигналам точного времени Советский патент 1988 года по МПК G04C11/02 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при разработке систем единого времени, в которых информация о времени передается унитарным кодом.

Целью изобретения является повышение достоверности отображения времени в системе единого времени и упро- ;щение управления вторичными часами.

На чертеже представлена структур- |ная схема первичных кварцевых часов, ;корректируемых по сигналам точного iвремени.

; Часы содержат кварцевый генератор II, делитель 2 частоты, логическую I схему 3, счетчик 4 времени, индикатор 5, триггеры 6-8, элемент И-НЕ 9, формирователь 10 четырех импульсов коррекции, формирователь I импульсов, счетчик 12 импульсов точного времени, схему 13 сравнения кодов, схему 14 разрешения коррекции, шину 15 импульсов точного времени, шину 16 сигнала разрешения коррекции и шину 17 выходных импульсов.

Первичные кварцевые часы работают следующим образом.

Кварцевый генератор 1 вырабатывает импульсы стабильной частоты, поступающие на вход делителя 2 частоты который при отсутствии сигнала разрешения коррекции на шине 16 формирует на выходе импульсы с частотой 1 Гц. Эти импульсы через логическую схему 3 поступают на вход счетчика 4 времени и на шину 17 выходных импульсов, с которой после усиления они поступают в линию связи с вторичными часами. Счетчик 4 времени производит отсчет текущего времени, которое отображается индикатором 5. Триггеры 6-8 и счетчик I2 импульсов точного времени находятся в состоянии нуля и удерживаются в не;м выходным сигналом схемы 14 разрешения коррекции, вследствие чего изменение состояния выходов схемы 13 сравнения кодов не приводит к изменению состояния триггеров 6-8.

Коррекция часов по сигналам точного времени осуществляется следующим образом.

Счетчик 4 времени за несколько секунд, например 10 с, до изменения состояния счетчика часов формирует на управляющем выходе сигнал подготовки коррекции, поступающий на вход схемы 14 разрешения коррекции. Селектор сигналов точного времени (не по

0

0

5

с

0

5

0

5

0

5

казан) при вьщелении первого из 6-ти сигналов точного времени выдает на шину 16 сигнал разрешения коррекции. На выходе схемы 14 разрешения коррекции при этом появляется сигнал, разрешающий работать триггерам 6-8 и счетчику 12 импульсов точного времени. Импульсы точного времени, сформированные селектором сигналов точного времени, поступают на шину 15 и на вход формирователя 10 четырех импульсов коррекции, который обеспечивает формирование на своем выходе последних 4-х импульсов точного времени. Эти импульсы поступают на четвертый вход логической схемы 3, вход формирователя 11 импульсов и вход С счетчика 12 импульсов коррекции. Формирователь 1I импульсов формирует импульсы по заднему фронту поступающих на его вход импульсов. Выход формирователя 11 соединен с С-входами триггеров 6-8.,Счетчик 12 импульсов точного времени по первому импульсу точного времени, поступившему на вход С, переходит из состояния 0000 в состояние 0111, по второму импульсу - в состояние 1000, по третьему импульсу - в состояние 1001, а по четвертому импульсу возвращается в состояние 0000, .причем изменение состояния счетчика 12 происходит по переднему фронту входного импульса. Возможны три случая: первый, когда часы идут точно, второй - часы отстают, третий - часы спешат.

В первом случае на первую и вторую группы входов схемы 13 сравнения кодов с выходов счетчика секунд счетчика 4 времени и с выходов счетчика 12 импульсов точного времени поступают одинаковые кодовые комбинации, что приводит к появлению уровней логической единицы на выходах схемы. По переднему фронту импульса на С-входе триггер 6 перейдет в состояние единицы, что приведет к появлению потенциала логической единицы на втором входе логической схемы 3 и потенциала логического нуля на первом входе элемента И-НЕ 9, на выходе которого, а следовательно, и входе R делителя 2 частоты появляется потенциал, удерживающий делитель 2 частоты в нулевом состоянии. Одновременно потенциал логического нуля с инверсного выхода триггера 6 поступает на второй триггера 8, удерживая

его в нулевом состоянии. На выход логической схемы 3 в этом случае поступают импульсы точного времени, присутствующие на ее четвертом входе. Эти цмпульсы поступают на выходную шину 17 и вход счетчика 4 времени, обеспечивая нормальную работу последнего и вторичных часов. По переднему фронту шестого импульса точного вре- мени снимается сигнал подготовки коррекции с управляющего вьпсода счетчика 4 времени и сигнал разрешения коррекции с шины 16, вследствие чего на выходе схемы 14 разрешения коррекции появляется сигнал, обнуляющий триггеры 6-8 и счетчик 12 импульсов точного времени и удерживающий их в этом состоянии. При этом на первый вход элемента И-НЕ 9 поступает уровень логической единицы с инверсного выхода триггера 6, а на второй вход - уровень логической единицы с выхода триггера 7, вследствие чего на его выходе устанавливается уровен логического нуля, разрешающий работать делителю 2 частоты. На выходе последнего появляются импульсы с частотой 1 Гц, поступающие на выход логической схемы 3 и, следовательно, на шину 17 выходных импульсов и вход счетчика 4 времени. Далее работа часов продолжается обычным образом до появления на управляющем выходе счетчика 4 времени сигнала подготовки коррекции и сигнала разрешения коррекции на шине 16, приводящих к появлению на выходе схемы 14 разрешения коррекции сигнала, разрешающего проведение очередной коррекции часов

Если часы отстают, то после того, как счетчик 12 импульсов точного времени перейдет из состояния 0000 в состояние 0111, на втором выходе схемы 13 сравнения кодов появится уровень логической единицы, свидетельствующий о том, что содержимое счетчика 12 меньше или равно содержимому счетчика секунд счетчика 4 времени. Этот потенциал поступает на D-вход триггера 8 и инвертирующий D-вход триггера 7. По переднему фронту импульса с выхода формирователя 11 триггер 8 установится в состояние единицы, триггеры 6 и 7 при этом останутся в состоянии нуля. Потенциал логической единицы с выхода триггера 8, поступающий на управляющий вход делителя 2 частоты, изменяет

в

0

5

0

5

0

5

0

5

коэффициент деления последнего,вследствие чего на выходе делителя 2 частоты появляются импульсы более высокой частоты. Эти импульсы поступают на выход логической схемы 3, а следовательно, и на выходную шину 17 и вход счетчика 4 времени, обеспечивая корректировку показаний индикатора 5 и подгон вторичных часов. Содержимое счетчика секунд счетчика 4 времени изменяется до тех пор, пока не станет равным содержимому счетчика 12 сигналов точного времени,- после чего на первом выходе схемы 13 сравнения кодов появится уровень логической единицы, свидетельствующий о равенстве кодов на ее входах и поступающий на D-вход триггера 6. По очередному выходному импульсу формирователя 11 импульсов триггер 6 установится в состояние единицы, вследствие чего потенциал логического нуля с его инверсного выхода вернет в состояние нуля триггер 8 и приведет к появлению на выходе элемента И-НЕ 9 потенциала, удерживающего делитель 2 частоты в исходном состоянии. Уровень логической единицы, поступающий с выхода триггерп 6 на вход логической схемы 3, разрешает прохождение импульсов точного времени, поступающих на ее вход, на шину 17 и вход счетчика 4 времен. Далее часы работают аналогично описанному ньш1е.

В том случае, когда часы спешат, после того, как счетчик 12 импульсов точного времени перейдет из состояния 0000 в состояние 0111, нл выходах схемы 13 сравнения кодов Рудет присутствовать потенциалы логического нуля. Это приведет к тому, что выходным импульсом формирователя 11 импульсов триггер 7 установится в состояние единицы. Потенциал логического нуля с инверсного выхода триггера 7 поступает на второй вход элемента И- НЕ 9, на выходе которого устанавливается потенциал логической единицы, удерживающий делитель 2 частоты в исходном состоянии. В этом случае импульсы на выходе логической схемы 3 отсутствуют, вследствие чего счетчик 4 времени и вторичные часы сохраняют свое состояние. После того, как содержимое счетчика 12 импульсов точного времени станет равно содержимому счетчика секунд счетчика 4 времени, на выходах схемы 13 сравнения кодов

5S

появятся ттотенциальт логической единицы и по выходному импульсу формирователя 1 импульсов триггер 6 установится в сгстояние единиць. Потенциал логического нуля с его инверсного вы- ;хода будет удерживать в состоянии ну- : ля триггер 8 и приведет к появлению ; на выходе элемента И-ИЕ 9 потенциала : логической единицы, которьш будет I удерживать делитель 2 частоты в ис- ; ходном состоянии. Уровень логической ; единицы, поступающий на второй вход : логической схемы 3, разрешает прохож ; дение на ее выход импульсов точного I времени, поступающих на ее четвертьй I вход. После прохождения шестого сИг- i нала точного времени на управлягадем I выходе счетчика 4 времени снимается I сигнал подготовки коррекции, а с ши- ны 16 снимается сигнал разрешения коррекции, вследствие чего триггеры : 6-8 и счетчик 12 импульсов точного времени возвращаются в исходное состояние. Коррекция часов повторяется после поступления с выхода счетчика 4 времени очередного сигнала подготовки коррекции и сигнала разрешения коррекции на пп1Ну 16.

Формула изобретения

. Первичные кварцевые часы, корректируемые по сигналам точного времени содержащие кварцевый генератор, дели тель частоты,счетчик времени со счетчиком секунд,индикатор,счетчик импульсов точного времени, причем выход кварцевого генератора соединен со счетным входом делителя частоты, выходы счетчика времени подключены к входам индикатора, о тличаю щ и е с я тем, что, с целью повышения достоверности отображения времени, в них введены логическая схема, схема сравнения кодов, три треггера.

0

5

0

5

0

5

126

элемент И-НЕ, формирователь четырех импульсов коррекции, формирователь импульса, схема разрешения коррекции, а ДЕ литель частоты выполнен с переменным коэффициентом целения,причем выход делителя частоты соединен с первым входом логической схемы, второй вход которой соединен с прямым выходом первого триггера, третий вход - с инверсным выходом второго триггера и первым входом элемента И-НЕ, четвертый вход - с выходом формирователя четырех импульсов коррекции, входом формирователя импульсов и входом С счетчика импульсов точного времени, выход логической схемы подключен к шине выходных импульсов и соединен с входом счетчика времени, выходы счетчика секунд которого подключены к первой группе входов схемы сравнения кодов, вторая группа входов которой соединена с выходами счетчика импульсов точного времени, первый выход схемы сравнения кодов соединен с входом D первого триггера, а ее второй выход - с инвертирующим входом D второго триггера и входом D третьего триггера, управляющий выход счетчика времени соединен с первым входом схемы разрешения коррекции, второй вход которой соединен с щиной разрешения коррек- ции выход схемы разрещения коррекции соединен с входами R триггеров и счетчика импульсов точного времени, выход формирователя импульсов соединен с входами С триггеров, инверсный выход первого триггера соединен с .вторым входом элемента И-НЕ и другим входом R третьего триггера, выход третьего .триггера соединен с управляющим входом делителя частоты,вход R которого подключен к выходу элемента И-НЕ, вход формирователя четырех

импульсов коррекции соединен с щиной

импульсов точного времени.

/

Изобретение может быть использовано при разработке систем единого времени, в которых информация о времени передается унитарным кодом.Цель изобретения - повьппение достоверности отображения времени в системе единого времени и упрощение управления вторичными часами. Устройство содержит кварцевьш генератор 1, делитель 2 частоты, логическую схему 3, счетчик 4 времени, индикатор 5, триггеры 6-8, элемент И-НЕ 9, формирователь 10 четырех импульсов коррекции, формирователь 11 импульсов, счетчик 12импульсов точного времени, схему 13сравнения кодов, схему 14 разрешения коррекции, шину 15 импульсов точного времени, шину 16 разрешения коррекции и шину 17 выходных импульсов. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет производить коррекцию часов за счет появления на управляющем выходе счетчика 4 времени сигнала-подготовки коррекции и сигнала разрешения коррекции на шине 16, приводящих к появлению на выходе схемы 14 разрешения коррекции сигнала, разрешающего коррекцию, 1 ил. а (Л