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

з

(«А.

4

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство коррекции шкалы времени содержит г-р 1 тактовых импульсов, делители 2 и 3 частоты, регистр 4, эл-ты И 5 и 11, блок сравнения 6, триггеры 7 и 8, формирователь 9 импульсов, RS-триггер 10 и эл-т ИЛИ 12. Цель достигается путем обеспечения двусторонней коррекции, в результате которой производится сдвиг шкалы времени на 0,4 с как в сторону отставания, так и в сторону опережения. Устройство по п.2 ф-лы отличается выполнением делителя 2 частоты. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Физ.1

N)

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в измерительных системах.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения дгзусторонней коррекции.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства коррекции шкалы времени; на фиг. 2 - структурная схема делителя частоты: на фиг. 3 - временные диаграммы, нояснягощие работу первого делителя часто- ты; на фиг. 4-8 - временные диаграммы, поясняющие работу пре/1лагаемого устройст: ва.

Устройство коррекции шкалы времени со1держит генератор I тактовых импульсов, : первый и второй делители 2 и 3 частоты, : регистр 4, элeмeFiт И 5, блок 6 сравнения,

триггеры 7 и 8, формирователь 9 импульсов, RS-триггер 10, дополнительный элемент И 11 и элемент ИЛИ 12, причем первый делитель 2 частоты содержит делитель 13 частоты, триг- гер 14, первый и второй элементы И 15 и 16. ; Устройство коррекции шкалы времени ра- ; ботает следующим образом. ; Генератор 1 является источником импульсов с периодом Т, например мкс (фиг. 4,в), для запуска делителя 2, который ; имеет коэффициент деления К, например . В делителе 2 импульсы генератора 1 поступают на счетный вход делителя 13, который имеет коэффициент деления К/2. :Иа выходе старшего разряда делителя- 13 :(|юрмируются импульсы с частотой 2 Гц Лфиг. 3,д), которые поступают на счетный

|вход триггера 14 и на первые входы эле- ментов И 15 и 16. Триггер 14 делит частоту поступающих на его счетный вход импульсов на 2. Противофазные импульсы с часто- той I Гц с прямого и инверсного выходов триггера 14 (фиг. 3,6. s) поступают на вторые входы элементов И 15 и 16 соответственно и стробируются импульсами с частотой

2Гц (фиг. 3,а). На выходах элементов И 15

и 16, т.е. на основном и дополнительном вы- ходах делителя 2, формируются импульсы с часготой 1 Гц, т.е. секундные импульсы (фиг. 3,г, д и фиг. 4,г, д, причем импульсы на дополнительном выходе сдвинуты относительно нмпульсов на основном выходе на половину периода их повторения, т.е. на 0,5 с.

С основного выхода делителя 2 секундные импульсы через элемент 12 поступают на вход делителя 3 (фиг. 4,ж), который осупгествляет счет времени (секунд, минут, часов), сигналы, формируемые делителями 2 и 3, образуют шкалу времени.

Секундные импульсы с оснопного и дополнительного выходов делителя 2 (фиг. 4,г. д} поступают соответственно на входы установки в «О (R) и в «Ь (S) RS-триггер а И), на выходе которого формируется сигнал в виде «i , соответствующий второй п() периода повторении секундных импульсов на основном выходе делителя 2 (фиг. 4,к). Этот сиг

5

5

5

ю

0 N

нал постунает на элемент И 11, разрешая прохождение через него сигналов только Bd время второй поло вины периода повторения секундных импульсов.

В исходном состоянии на инверсном выходе триггера 8 присутствует «Ь (фиг. 4,6), которая нодается на вход установки в триггера 7, запрещая изменение его состояния под воздействием сигналов на счетном входе. «О с выхода триггера 7 (фиг. 4,ж) запрещает прохождение сигналов через элемент И 5. Ла выходе формирователя 9 присутствует «О (фиг. 4,«).

При наличии расхождения временного положения секундных импульсов на основном выходе делителя 2 и секундных импульсов эталонных часов производится коррекция. По щи не «Код коррекции в регистр 4 .записывается код коррекции, который определяется следующим образом.

Если секундные импульсы на основном выходе делителя 2 опережают соответствующие секундные импульсы эталонных часов, то код определяется абсолютной величиной расхождения ДТ между соответствующими секундными импульсами. Если секундные импульсы на основном выходе делителя 2 отстают от соответствующих секундных им- . пз льсов эталонных часов, то код определяется величиной, дополняющей расхождение AT до целой секунды.

Таким образом, код коррекции равен:

N

АТ| при

С

КТ-1ДТ1 при - , (1)

где Т

I;

импульсов гепериод повторения

нератора 1;

коэффициент деления делителя 2. После записи кода в регистр 4 на шину «Ввод коррекции подается импульс (фиг. 4,а), который устанавливает триггер 8 в единичное состояние. «О с инверсного выхода триггера 8 (фиг. 4,6) поступает на установочный R-вход триггера 7, разрешая изменение его состояния под воздействием сигналов на счетном входе.

Двоичный код с выходов разрядов делителя 2 подается на первые входы блока 6 сравнения, на вторые входы которого поступает код коррекции с выходов разрядов регистра 4. При совпадении кодов на выходе блока 6 формируется импульс (фиг. 4,«), который опережает следующий секундный импульс на основном выходе делителя 2 на величину

A.(K-N)T.(2)

Первый импульс (фиг. 4,е) с выхода блока 6 (после подачи импульса на щину «Ввод коррекции) переворачивает триггер 7, «I с выхода которого (фиг. 4.м;) разрешает про- :хождение сигналов через элемент И 5. Следующий импульс с выхода блока 6 проходит через элемент И 5 (фиг. 4,л) и одновременно срезом переворачивает триггер 7 (фиг. 4,ж). Импульс с выхода элемента И 5 запускает формирователь 9, на выходе которого формируется импульс определенной длительности (фиг. 4,ы). Этот импульс подается на управляющий вход делителя 2 и сбрасывает его. Одновременно этот импульс поступает на счетный вход триггера 8, который возвращается в исходное состояние. «1 с инверсного выхода триггера 8 (фиг. 4,6) поступает на установочный вход триггера 7, запрещая изменение его состояния под воздействием сигналов на счетном входе.

Таким образом, в результате сброса делитель 2 начинает счет импульсов генератора 1 с нуля на время А раньше. - Импульс с выхода формирователя 9 (фиг. 4,ы) поступает также на второй вход элемента И II, на первый вход которого подается стробирующий сигнал с выхода триггера 10 (фиг. 4,«:). соответствующий второй половине периода повторения секундных импульсов. Если импульс на выходе формирователя 9 появляется в первой половине периода секундных импульсов, что соответствует положительному расхождению, то импульс с выхода формирователя 9 не проходит через элемент И 11. Если импульс с выхода формирователя 9 появляется во второй половине периода секундных импульсов (фиг. 4,и), что соответствует отрицательному расхождению, то импульс с выхода формирователя 9 проходит через элемент И 11 (фиг. 4,л), открытый сигналом с выхода RS-триггера 10 (фиг. 4,к); и через элемент ИЛИ 12 поступает на вход делителя 3 (фиг. 4,ж), компенсируя отсутствующий в результате сброса делителя 2 секундный импульс. На этом коррекция заканчивается.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает проведение двусторонней коррекции, т.е. в сторону отставания и в сторону опережения.

Пример. Пусть секундные импульсы на основном выходе делителя (фиг. 5,а) опережают соответствующие секундные импульсы эталонных часов (фиг. 5.6) на 0,4 с, т.е. расхождение ,4 с. В соответствии с формулой (1) величина коррекции N должна соответствовать этому расхождению, и сброс делителя 2 производится через 0,4 с после формирования i-ro секундного импульса на основном выходе (фиг. 5,а) в момент формирования i-ro секундного импульса эталонных часов (фиг. 5,6). Так как импульс на выходе формирователя 9 появляется в первую половину периода секундных импульсов, когда RS-триггер 10 находится в нулевом состоянии, то он не проходит через элемент И П. После коррекции соответствующие секундные импульсы предлагаемого устройства и эталонных часов совпадают. Таким образом, в результате описанной коррекции производится сдвиг шкалы времени на 0,4 с в

сторону отставания.

iiycTb секундные импульсы на основном выходе делителя 2 (фиг. 6,а) отстают от соответствуюи их секундных имаульсов эталонных часов (фиг. 6,6) на 0,4 с, т.е. расхождение ЛТ: -0,4 с. В соответствии с формулой (1) величина коррекции N должна соответствовать величине, дополняющей расхождение ЛТ (абсолютное значение) до це-ТОЙ секунды. В этом случае сброс делителя 2 производится через 0,6 с после формирования i-ro секундного импульса на его основном выходе (фиг. 6,а) в момент формирования i-|-l-ro секундного импульса эталонных часов (фиг. 6,6). Следующий i + 1-й

5 секундный импульс«на выходе делителя 2 появляется в момент формирования i+2-го секундного импульса эталонных часов. Для того, чтобы эта ситуация не приводила к ошибке формирования щкалы времени в 1 с,

0 что имеет место в прототипе, в предлагаемом устройстве предусмотрено сле.аующее. Поскольку импульс на выходе формирователя 9 формируется во время второй половины периода секундных импульсов на основном выходе делителя 2, когда RS-триггер 10

5 находится в единичном состоянии, то импульс с выхода формирователя 9 через элементы И 1 1 и ИЛИ 12 проходит на вход делите.пя 3 (фиг. 6,а), компенсируя отсутствующий j-l-1-й секундный импульс на выходе делителя 2. Следующий 1-(-2-й секундный импульс, поступающий на вход де.штеля 3 с выхода делителя 2, совпадает с i+2-м секундным импульсом эталонных часов. Таким об разом, в результате описанной коррекци1 производится сдвиг шкалы времени на 0,4 с „ в сторону опережения.

Диапазон коррекции в предлагаемом устройстве равен (-0,5 с, +0,5 с) при и и Т 1 МКС. Если же расхождение превы- щает ±Ct5 с, то совмещение соответствующих секундных импульсов устройства и эта- 40 лонных часов может быть проведено путем двукратной коррекции на величину

0

N

fKT-АЛ/при f;

йТ

ЙТ.

f при .

Например, если секундные имтл льсы на выходе делителя 2 (фиг. 7,а) отстают от секундных импульсов эталонных часов на 0,6 с, т.е. ,6с, то необходимо два раза про- cQвести коррекцию на величину -|ДТ|/2 0,7 с.

После . первой коррекции расхождение ,3 с, а после второй (фиг. 7.а, б).

Если ,6 с (фиг. 8,аг. б), то необхо- 55 димо два раза провести коррекцию на величину ,3 с.

После первой коррекции ,3 с, а после второй (фиг. 8, а, 6}.

На фиг. 6,6, и 8,6 сигналы соответствуют сигналам на выходе элемента ИЛИ 12 (фиг. 1,л).

Формула изобретения

другому входу дополнительного элемента И подключен выход формирователя импульсов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый делитель частоты выполнен в виде делителя частоты, выход старшего разряда

которого соединен со счетным входом триггера и первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера, причем счетный вход

0 делителя частоты является счетным входом первого делителя частоты, управляющим входом которого является установочный вход делителя частоты, соединенный с установочным входом триггера, выходы первого и второго элементов И являются соответственно выходом и дополнительным выходом первого делителя частоты, другими выходами которого являются выходы разрядов делителя частоты и прямой выход триггера.

(риаЗ

iA t

K12 I /(-1К 1 J M-1N X-l К 1 JJtf-J/lfJV f K1

ППП,.ППП.ППП.ПП.ЛПП,.ППП.ПП ПППП..ПП.,ППП..ППП

Ц3иг.1

Щи г. 5

/Коррекция 1 коррекция фиг.

Сброс

Сброс

Коррекция 1Коррещи 2

Шиг.д