Многоканальный преобразователь частоты в код Советский патент 1993 года по МПК H03M1/60 

Изобретение относится к преобразованию и кодированию информации и может Ныть использовано в многоканальных ин- оормационно-измерительных системах с г втоматизированной обработкой данных на

;звм.

Цель изобретения - расширение обла- (ти применения за счет обеспечения возможности преобразования в код любых допустимых значений входной частоты без гприорного знания о ее ожидаемом значении.

На фиг. 1 приведена электрическая фун- t циональная схема многоканального преобразователя частоты в код; на фиг. 2 - электрическая функциональная схема кана- / а преобразования частоты: на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу Преобразователя.

Устройство содержит последовательно

оединенные генератор эталонной частоты

и счетчик 2. формирователь импульсов 3.

каналы преобразования частоты 4.1...4.N с соответствующими входными шинами 5.1...5.N, а также D-триггер 6, элемент И 7, элемент ЗАПРЕТ 8, элемент ИЛИ 9, управляющую шину 10, шину Пуск 11, выходную шину каналов 12, выход Конец преобразования 13 и выход Аварийное завершение 14 преобразователя. Кроме того, каждый канал преобразования содержит триггер канала 15, элемент задержки 16. сумматор 17, счетчик канала 18. второй 19 и первый 20 регистры, управляющую шину канала 21. информационную шину канала 22, шину Конец измерения канала 23, шину Пуск канала 24. входную шину канала 25. инфор- мационную выходную шину 26 и шину Конец преобразования канала 27.

Устройство работает следующим образом. Импульс по шине 11 устанавливает в D-триггеры 6 и 15. счетчики 2 и 18 и регистр 19, Сразу после этого счетчик 2 начинает считать импульсы эталонной частоты. На

сл

С

00 OJ

VJ

СА) Ю ON

входы 5.1...5.N каналов поступает преобразуемая частота. Первый после установки импульс, поступив на С-вход триггера 15, запишет в него 1 и увеличит на единицу содержимое счетчика 18, Фронт D/1 с выхода триггера 15 перепишет код с выхода сумматора 17 в регистр 19, который будет равен содержимому счетчика 2 в момент прихода первого импульса входной частоты. Далее будет происходить счет импульсов эталонной частоты счетчиком 2 и счет числа измеренных периодов преобразуемой частоты счетчиком 18. Так будет продолжаться до тех пор., пока счетчик 2 не заполнится наполовину, т.е. старший разряд счетчика 2 не станет равным 1. Эта 1 поступит через формирователь 3 на входы 23 каналов и сбросит в О в каждом из каналов триггер 15, сигнализируя, что текущий период преобразуемой частоты будет последним. Перепад 0/1 на С-входе триггера 15, завершающий последний период преобразуемой частоты, установит его в 1, которая запишет в регистр 20 код числа периодов преобразуемой частоты, а в регистр 19 код числа импульсов эталонной ча стоты, пришедших за это время, полученный на выходе сумматора 17. Кроме того, эта 1, поступив на соответствующий вход элемента И 7 совместно с 1 с входа старшего разряда счетчика 2, сигнализирует, что в данном канале процесс преобразования завершен...

Как только процесс преобразования во всех каналах завершится, на выходе элемента И 7 появится перепад 0/1, который, поступив на выходную шину 13, сообщит о завершении процесса преобразования во всех каналах. При этом 0 с выхода элемента 8 ЗАПРЕТ, поступив на выход 14, подтвердит, что завершение произошло до перепрл- нения счетчика 2, т.е. данные достоверны.

В случае, если в каком-либо из каналов процесс измерения не завершился до переполнения счетчика 2, то на выходе элемента 7 перепад 0/1, сигнализирующий о конце преобразования, не появится. В этом случае произойдет переполнение счетчика 2, его старший разряд сбросится в О и на выходе элемента 8 появится перепад 0/1, который через элемент ИЛИ 9 поступит на выход 13 как сигнал Конец преобразования, одновременно 1 также поступит на выход 14 как сигнал Аварийное завершение. Триггер 6 исключает появление этого сигнала в иные моменты времени. Кроме того, 1 с выхода элемента ИЛИ 9, поступив на С-вход счетчика 2, сбросит его в О и запретит его работу до прихода очередного сигнала по шине 11. Этим достигается хранение содержимого регистров 19 и 20 каналов до тех пор, пока оно не будет считано

Чтение информации из регистров 19 и 20 осуществляется при подаче соответству- ющего сигнала по шине 21 канала. При этом значение преобразованной частоты опреде-. ляется из соотношения

РИэм Рэтал М1/Ы2,

где N1 - число периодов измеренной частоТы;

N2 - число импульсов эталонной частоты, поступивших в счетчик 2 за это время.

Положительный эффект в заявленном устройстве заключается в очень широком

5

диапазоне измеряемых частот при примерно одинаковой погрешности преобразования по всему диапазону. При этом не требуется перенастройки устройства, занесения в него коэффициентов пересчета и т.д.

0 Формула и з о б р е т е ни я

Многоканальный преобразователь частоты в код, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты и счетчик, формирователь импульсов, эле5 мент .ЗАПРЁТ, элемент ИЛИ, элемент И, входы с первого по n-й которого соединены с первыми выходами соответствующего канала преобразования частоть, первый вход каждого из п каналов преобразования час0 тоты является соответствующей входной . шиной преобразователя, и каждый канал содержит счетчик канала и триггер канала, о т- л и ч а ю «щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения, в него введен

5 D-триггер, а в каждый карал преобразования частоты - первый и второй регистры, сумматор и элемент задержки, вход которого в каждом канале объединен с С-входом триггера канала и является первым входом

0 канала преобразования, а выход соединен со счетным входом счетчика канала, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами первого регистра, прямые выходы которого объединены

5 с прямыми выходами второго регистра и являются выходной шиной соответствующего канала, инверсные выходы второго регистра соединены с соответствующими первыми входами сумматора, вход перено0 са которого является шиной единичного потенциала, выходы соединены с соответствующими информационными входами второго регистра, вход синхронизации которого соединен с входом синхронизации

5 первого регистра, подключен к выходу триггера канала и является первым выходом канала, вторые информационные входы сумматора каждого канала объединены и подключены к соответствующими выходом счетчика, выход старшего разряда которого

соединен с (п+1)-м входом элемента И, пер- вьм входом элемента ЗАПРЕТ, а через фор- Mi рователь импульса соединен с С-входом D триггера и первым R-входом триггера каж- дс го канала, D-вход каждого из которых является шиной единичного потенциала, а второй R-рход объединен с R-входом счетчика канала и i пгорого регистра, входы запись-считывания п рвого и второго регистров всех каналов оЬъединены и являются управляющей шиной ni юобразователя, шиной Пуск которого явл ется вход установки в О D-триггера, пер0

вый вход элемента ИЛИ и второй вход триггера каждого канала, при этом D-вход D- триггера является шиной единичного потенциала, а выход соединен с вторым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого является первым выходом преобразователя и соединен с вторым входом элемента ИЛИ. третий вход которого соединен с выходом элемента И, а выход соединен с входом установки в О счетчика и является вторым выходом преобразователя.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение области применения. Устройство содержит генератор эталонной частоты, счетчик 2. каналы преобразования 4.1...4П, каждый из которых содержит триггер 15, счетчик 18. сумматор 17 и регистры 19, 20. В каждом канале в момент начала его работы запоминается код счетчика 2. После заполнения половины емкости счетчика 2 в каждом канале формируется импульс по перепаду 0/1 входного сигнала и вновь считывается информация со счетчика 2. Разность двух отсчетов счетчика 2 и количество периодов входной частоты, просчитанное счетчиком 18, является выходной информацией, фиксируемой регистрами 19 и 20. 3 ил.

Фиг.2

Ж

.2

fr

б

Запись 8 регистры

,

Фиг.З

ж

М j

f

.7

Залась В регистры 19,20