УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ИНДИКАЦИИ СОСТОЯНИЙ ФАЗО-ИМПУЛЬСНЫХ МНОГОУСТОЙЧИВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Советский патент 1968 года по МПК G06F3/14 

Известны устройства для цифровой индикации состояний фазо-импульсных многоустойчивых элементов, содержащие генератор чисел, формирователи, схемы совпадения, опорный делитель, генератор тактовых импульсов.

Описываемое устройство отличается тем, что оно содержит вспомогательный делитель, подключенный ко входу генератора чисел и к одним входам схем совпадения, связанным с формирователями, другие входы которых подключены к выходам соответствующих фазо-импульсных элементов.

Это позволяет повысить надежность работы устройства.

На фиг. 1 показана блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы; на фиг. 3 - график следования импульсов на выходах опорного и информационного фазо-импульсных элементов.

Устройство содержит генератор 1 чисел, катодные ключи 2, цифровые индикаторы 3, анодные ключи (формирователи) 4, генератор 5 тактовых импульсов, каскад 6 сброса, опорную ячейку (опорный делитель) 7, фазо-импульсные элементы (информационные делители) 8, выход 9 генератора чисел, вспомогательный делитель 10 и схемы совпадения 11.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Перед началом записи цифровой информации в разрядах элементов 8 и опорной ячейки 7 осуществляют запись «0», для чего подают серию импульсов сброса с выхода каскада 6 сброса на входы записи «0» всех разрядов элементов 8 и опорной ячейки 7. Импульсы сброса вырабатываются каскадом сброса синхронно с поступающими на его вход синхронизации передними фронтами импульсов, снимаемых с выхода 9 генератора 1 чисел, возбуждающего через катодный ключ 2 нулевую катодную шину, к которой подсоединены нулевые катоды ряда индикаторов 3. Таким образом, с помощью импульсов сброса устанавливается нулевой временной сдвиг между импульсами на выходах разрядов элементов 8, опорной ячейки 7, вспомогательного делителя 10 и переднего фронта импульсов на выходе 9 генератора чисел. При этом запись «0» в разрядах счетчика отвечает индикации «0» индикаторами 3 цифрового прибора.

Пусть коэффициент деления n_B вспомогательного делителя 10 не имеет общих делителей с коэффициентом деления пи опорного делителя 7 и информационных делителей 8 (например величины коэффициентов n_B и n_И отличаются на единицу: на фиг. 2 n_B=5, а n_И=4).

Период Т_И следования импульсов на выходах опорного 7 и информационного фазо-импульсного делителя 8 (фиг. 3, б и 3, в) и период T_B следования импульсов на выходе вспомогательного делителя 10 (фиг. 3, г) при возбуждении этих делителей от общего генератора тактирующих импульсов, период повторения которых равен Δτ_И (фиг.3, а), соответственно равны:

Т_И=n_ИΔτ_И;

T_B=n_BΔτ_B,

где n_И - коэффициент деления информационного фазо-импульсного элемента;

n_B - коэффициент деления вспомогательного делителя;

Δτ_И - временной интервал, равный периоду следования импульсов на выходе генератора тактирующих импульсов и служащий для различения состояний фазо-импульсного элемента.

При возбуждении вспомогательного и информационного делителей от общего генератора тактирующих импульсов, период повторения которых равен Δτ_И, при начальной синхронизации этих делителей от общего источника записи «0», а также при условии отсутствия общих сомножителей у величин коэффициентов n_B и n_И выходные импульсы обоих делителей будут совпадать во времени через периодически повторяющийся интервал времени Т_Н, т.е. период следования Т_Н импульсов на выходе схемы совпадения 11 (фиг. 3, д) в этом случае равен:

Т_Н=n_B·n_ИΔτ_И.

Период Т_Н образованной на выходе схемы совпадения 11 последовательности импульсов в n_B раз больше периода Т_И следования импульсов на выходе информационного делителя (где n_B - коэффициент деления вспомогательного делителя).

Если на второй вход схемы совпадения подавать импульсы с выхода информационного делителя 8, в котором записано число, отличное от нуля, например единица, импульсы на выходе этой схемы совпадения (фиг. 3, е) также будут следовать с периодом повторения, равным Т_Н, но будут сдвинуты относительно импульсов, снимаемых со схемы совпадения опорного делителя (фиг. 3, д), на интервал времени, равный периоду T_B следования импульсов на выходе вспомогательного делителя 10.

По фиг. 3, д и 3, е видно, что единица цифровой информации на выходе предлагаемого устройства различается с помощью временного интервала Δτ_Н, равного периоду повторения T_B импульсов на выходе вспомогательного делителя.

Δτ_H=n_BΔτ_И.

Таким образом, в рассмотренном примере временной интервал, служащий для различения фазо-импульсной цифровой информации, с помощью предлагаемого устройства увеличен в раз.

На фиг. 2 рассмотрен пример преобразования, когда величины коэффициентов деления n_B и n_И вспомогательного и информационного делителей различаются соответственно на единицу. При этом взаимное размещение временных интервалов, служащих для различения каждого из состояний на выходе информационной ячейки, сохраняется неизменным на выходе соответствующей схемы совпадения устройства преобразования (см. шкалы фазовых состояний на фиг. 3, а и 3, ж).

В общем случае, когда величины n_B и n_И произвольны (за исключением таких случаев, когда у этих величин есть общие сомножители), справедливо следующее равенство:

N_Hn_B=pn_И+N_И,

где N_H - «номер» преобразованного фазового состояния, отсчитываемый по оси времени от момента записи «0» в приборе;

N_И - «номер» исходного фазового состояния информационного делителя, отсчитываемый от времени момента записи «0» в цифровом приборе;

n_B, n_И - коэффициенты деления соответственно вспомогательного делителя и индукционной ячейки;

р=1, 2, 3, …, k - количество периодов следования импульсов на выходе информационного делителя, укладывающееся во временном интервале, отсчитываемом от момента записи «0» до момента образования импульса на выходе вспомогательного делителя, соответствующего номеру n_B преобразованного фазового состояния.

Величины р и N_И при заданных n_B, n_И, N_H легко определить, разделив обе части равенства на коэффициент деления т.е. целая часть частного от деления величины в левой части равенства составляет величину р, а остаток деления составляет величину N_И.

В описываемом устройстве цифровой индикации общий для всего цифрового прибора источник записи «0» синхронизируется передними фронтами импульсов, снимаемых с выхода 9 генератора 1 чисел, на каждом из выходов которого передние фронты импульсов генерируются синхронно с передними фронтами импульсов, подаваемых на вход синхронизации генератора чисел с выхода вспомогательного делителя 10. В этом случае отпадает необходимость в записи «0» в вспомогательном делителе.

Однако при построении быстродействующих цифровых приборов задержка передних фронтов импульсов на выходе 9 сравнительно низкочастотного генератора чисел относительно передних фронтов импульсов на выходе вспомогательного делителя 10 может привести к снижению разрешающей способности во времени индицируемых фазо-импульсных элементов. В этом случае предпочтительнее синхронизировать источник записи «0» цифрового прибора импульсами, снимаемыми с выхода опорной ячейки 7, быстродействие которой соизмерно с быстродействием счетных ячеек. При этом выход источника записи «0» подключается ко входам записи «0» вспомогательного делителя 10 (на фиг. 1 показано пунктиром) и генератора чисел.

Устройство для цифровой индикации состояний фазо-импульсных многоустойчивых элементов, содержащее генератор чисел, формирователи, схемы совпадения, опорный делитель, генератор тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит вспомогательный делитель, подключенный ко входу генератора чисел и к одним входам схем совпадения, связанным с формирователями, другие входы которых подключены к выходам соответствующих фазо-импульсных элементов.