Устройство коррекции шкалы времени Советский патент 1990 года по МПК G04C11/02 H04L7/02 

.:

Изобретение относится к радиотехнике И может быть использовано при построении высокоточных хранителей времени.

Целью изобретения является расширение диапазона коррекции и сокращение времени коррекции шкалы времени.

Сущность изобретения заключается в возможности + и - коррекции шкалы времени путем ввода в сигнал Код коррекции дополнительного разряда Режим коррекции.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства коррекции шкалы времени; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство коррекции шкалы времени содержит генератор 1 тактовых импульсов, делители 2 и 3 частоты, регистр 4 сдвига, первый 5, второй 10 и третий 12 элементы И, блок 6 сравнения, первый 7 и второй 8 триггеры, первый 9 и второй 11 формирователи импульсов. Генератор 1 тактовых импульсов соединен последовательно с первым 2 делителем частоты, третьим 12 элементом И и вторым 3 делителем частоты, выходы разрядов первого делителя 2 частоты соединены с соответствующими входами блока 6 сравнения, к другим входам которого подключены выходы соответствующих разрядов регистра 4 сдвига, а выход блока б сравнения подключен к первому входу первого 5 элемента И, второму входу второго элемента И 10 и к счетному входу первого триггера 7, выход которого подключен к третьему входу второго элемента И 10 и к второму входу первого элемента И 5, выход которого подключен к установочному входу первого делителя 2 частоты и к счетному входу второго триггера 8, инверсный выход которого подключен к установочному входу первого триггера 7. Выход дополнительного разряда регистра 4 сдвига подключен к первому входу второго элемента И 10, выход которого соединен с входом второго формирователя 11 импульсов, инверсный выход которого подключен к второму входу третьего элемента И 12.

Устройство может функционировать в двух режимах; Коррекция-1 и Коррек- ция-2.

Режим Коррекция-1 используется для коррекции шкалы времени в случае опережения генератором 1 тактовых импульсов и определяется наличием сигнала 1 в дополнительном разряде Режим коррекции в сигнале Код коррекции, записываемом в регистр 4 сдвига. Режим Коррекция-2 используется для коррекции шкалы времени в случае отставания генератора 1 тактовых импульсов и определяется наличием сигнала О в дополнительном разряде сигнала Код коррекции.

В исходном состоянии на выходе второго триггера 8 присутствует 1 (фиг. 26), ко5 торая подается на установочный вход первого триггера 7, запрещая изменение его состояния под воздействием сигналов на его счетном входе. Сигнал О с выхода первого триггера 7 (фиг. 2е) запрещает про0 хождение сигналов через первый 5 и второй

10элементы И. На выходе первого формирователя 9 импульсов присутствует О (фиг. 2и). С инверсного выхода второго формирователя

11импульсов сигнал 1 (фиг. 2н) поступает 5 на второй вход третьего элемента И 12, разрешая прохождение импульсов с выхода первого делителя 2 частоты на вход второго делителя 3 частоты.

Генератор 1 является источником им0 пульсов с периодом повторения Тг (фиг. 2в) для запуска делителя 2 частоты, который имеет коэффициент деления К. Делитель 2 частоты осуществляет деление частоты импульсов, поступающих на его вход, и форми5 роваНие на выходе импульсов с периодом повторения КТг (например, секундных импульсов). Импульсы на выходе делителя 2 частоты появляются при обнулении последнего. Кроме того, делитель 2 частоты может

0 формировать импульсы промежуточной частоты, получающиеся при делении входной частоты. С выхода делителя 2 частоты (фиг. 2г) через третий элемент И 12 импульсы поступают на вход делителя 3 частоты (фиг. 2м),

5 который осуществляет счет времени (например, секунд; минут, часов).

В режиме Коррекция-1 устройство работает следующим образом.

Сигнал Код коррекции записывается в

0 регистр 4 сдвига, после чего на установочный вход второго триггера 3 Ввод коррекции подается импульс (фиг. 2а), который сбрасывает его. Сигнал 0.с выхода второго 8 триггера (фиг. 26) подается на установоч5 ный вход первого триггера 7 и разрешает изменение его состояния под воздействием сигналов на его счетном входе. Сигнал 1 с выхода дополнительного разряда Режим коррекции регистра 4 сдвига подается на

0 первый вход второго элемента И 10.

Двоичный код с выходов разрядов делителя 2 частоты подается на входы блока 6 сравнения, на другие входы которого пода5 ется код коррекции с выходов разрядов регистра 4 сдвига. При совпадении кодов на выходе блока 6 сравнения формируется импульс (фиг. 2д), длительность которого равна длительности импульсов на выходе младше О разряда делителя 2 частоты. При этом

импульс этот опережает импульс на выходе делителя 2 частоты на величину

At(K- N ).Tr,

где Тг - период повторения импульсов генератора U

К - коэффициент деления делителя 2 частоть);

N - величина коррекции, соответствующая коду коррекции.

Первый импульс с выхода блока 6 сравнения перебрасывает первый 7 триггер (фиг. 2е) и сигнал 1 с его выхода разрешает прохождение сигналов через первый элемент И 5, а также подается на второй вход второго элемента И 10. Следующий импульс с выхода блока 6 сравнения проходит через второй ТО (фиг. 2л) и первый 5 (фиг. 2ж) элементы И и одновременно перебрасывает первый 7 триггер по срезу импульса (фиг. 2е). Импульс с выхода второго элемента И 10 запускает второй формирователь 11 импульсов, который сигналом О со своего инверсного выхода (фиг. 2н) запрещает прохождение импульсов через третий элемент И 12 на время коррекции, т.е. обнуления делителя 2 частоты. Импульс с выхода первого элемента И 5 запускает первый формирователь 9 импульсов, с выхода которого (фиг. 2н) импульс подается на установочный вход делителя 2 частоты и сбрасывает его и на счетный вход второго 8 триггера, который возвращается в исходное состояние по срезу импульса. На выходе второго триггера 8 появляется сигнал 1 (фиг. 26), который подается на установочный вход первого триггера 7, запрещая изменение его состояния под воздействием сигналов на его стечном входе. Сигнал О с выхода первого триггера 7 запрещает прохождение сигнала через первый элемент И 5.

В результате, в момент сброса делителя

2частоты импульс с его выхода (фиг. 2г) через третий элемент И 12 на вход делителя

3частоты не пройдет (фиг. 2м), т.е. сигнал О с инверсного выхода второго формирователя 11 импульсов (фиг. 2н) запрещает прохождение сигнала. Счет импульсов в делителе 2 частоты начинается с нуля в момент времени, определяемый кодом коррекции и совпадающий с эталонными импульсами.

Таким образом, в результате приведенной коррекции в режим Коррекция-1 импульсы устройства сдвигаются на величину At(K-f-N ) -Тг, что обеспечивает их совпадение с эталонными импульсами.

Работа устройства в режиме Коррек- ция-2 аналогична работе в режиме Кор

10

15

20

25

30

5

0

5

рекция-Г. Отличие заключается в следуО- щем. Так в режиме Коррекция-2 сигнал О с выхода дополнительного разряда Режим коррекции регистра 4 сдвига поступает на первый вход второго элемента И 10 (фиг. Зк), запрещая прохождение сигналов через второй элемент И 10 на вход второго формирователя 11 импульсов (фиг. 3л), с инверсного выхода которого на первый вход третьего элемента И 12 (фиг. Зи) постоянно подается сигнал 1, разрешающий прохождение импульсов с выхода делителя 2 частоты (фиг. Зг) на вход делителя 3 частоты, в том числе и в момент коррекции (фиг. 3м).

Таким образом, в результате принудительного сброса делителя 2.частоты счет импульсов в нем начинается с нуля в момент времени., определяемый кодом коррекции и совпадающий с эталонными импульсами.

В результате проведенной коррекции импульсы устройства сдвигаются на величину At(K-N)-Tri что обеспечивает их совпадение с эталонными импульсами.

Необходимым условием является;

1з.ф.и9 tз.ф.и11

tз.ф.и9 время запуска первого 9 формирователя импульсов;

tз.ф.и11 время запуска второго формирователя 11 импульсов, так как для нормальной работы устройства необходимо, чтобы сигнал О, с инверсного выхода второго формирователя 11 импульсов появляется раньше начала принудительной установки делителя 2 частоты в 0. в режиме Коррекция-1. Поэтому второй элемент И 10 подключен своими входами непосредственйо первым - к выходу исполнительного разряда Режим коррекции регистра 4 сдвига, вторым - к выходу блока 6 сравнения, третьим - к выходу первого триггера 7 (фиг. 1), чтобы дополнительно не вносить временных задержек для запуска второго формиро- вателя 11 импульсов. Кроме того, длительность О сигнала на инверсном выходе второго формирователя 11 импуль- совгф.ипдолжнабыть

Ги.Д.ч2 Г ф.и11 КТг-Ги.Д.ч2,

где Ги.д.ча длительность импульсов на выходе делителя 2 частоты.

Форму л а иэо бретени я Устройство коррекции шкалы времени, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый и второй делители частоты, регистр сдвига, элемент И, первый формирователь импульсов, выход которого подключен к управляющему входу первого делителя частоты, блок сравнения, первый и второй триггеры, при

этом выходы разрядов первого делителя частоты соединены с соответствующими входами блока сравнения, к другим входам которого подключены выходы соответствующих разрядов регистра сдвига, а выход блока сравнения подключен к первому входу элемента И и к счетному входу первого триггера, выход которого подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, выход которого подключен к счетному входу второго триггера ,инверсный выход которого подключен к установочному входу первого триггера, отличающееся тем, что, с целью

0

5

расширения диапазона коррекции и сокращения времени коррекции, введены второй и третий элементы И, а также второй формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, а выход подключен к входу второго делителя частоты, первый вход второго элемента И подключен к выходу дополнительного разряда регистра сдвига, второй вход - к выходу блока сравнения, а третий вход - к выходу первого триггера.

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано при построении высокоточных хранителей времени и позволяет расширить диапазон коррекции шкалы времени высокоточных хранителей времени за счет обеспечения возможности коррекции как в случае отставания шкалы, так и в случае опережения ее истинного значения путем ввода в сигнал дополнительного разряда. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый 2 и второй 3 делители частоты, регистр 4 сдвига, первый 5, второй 10 и третий 12 элементы И, блок 6 сравнения, первый 7 и второй 8 триггеры, первый 9 и второй 11 формирователи импульсов. 3 ил.

Фиг. 2

г.5