Цифровые первичные часы Советский патент 1978 года по МПК G04G1/00 

ратора подключены к объединенным знаковым электродам цифровых индикаторов.

На фиг. 1 изображена схема цифровых первичных часов; на фиг. 2, а-п-временные диаграммы, поясняющие работу часов.

Цифровые первичные часы состоят из задающего кварцевого генератора 1, делителей 2 п 3 частоты, коммутатора 4, делителя 5 частоты, счетчика 6 прямого счета, включающего в себя нересчетные схемы 7, работающие в фазо-импульсном коде, формирователя 8 пачек импульсов, формирователя 9 калиброванных по длительности импульсов, схемы 10 совпадения, дегпифратора 11, декадпого счетчика 12, цифровых индикаторов 13, схем 14 совпадения, схемы 15 сборки и формирователя 16 выходного сигнала.

В цифровых нервичных часах один выход кварцевого генератора 1 подключен к последовательпо соедппенным делителям 2 и 3 частоты, коммутатору 4 п делителю 5 частоты. Секундные имнульсы с выхода делителя 5 частоты поступают па вход счетчика 6 прямого счета, состоящего из соединенных последовательно пересчетных схем 7, работающих в фазо-импульсном коде. Другой выход кварцевого генератора 1 иодеоединен к входам сипхронизацпп декадпых нересчетных схем 7 (к нечетным схемам) и к одному входу формирователя 8 иачек импульсов, второй вход которого соединен с делителем 2 частоты. Выход формирователя 8, вырабатывающего щесть импульсов в пачке, связап с входами синхронизации иересчетных схем 7, коэффициент пересчета которых «шесть (четные схемы), обеспечивая тем самым их работу в фазо-импульспом режиме. Вход и выход делителя 3 частоты соедипен с входами формирователя 9 калиброванных по длительности импульсов, выход формирователя 9 - с одними входами схем 10 и 14 совпадения и с входом «Занрет индикации дешифратора 11. Выход схемы 10 совпадения подключен к счетному входу декадного счетчика 12. Выходы декадного счетчика 12 через дешифратор 11 нодсоединепы к соответственно объединенным знаковым электродам цифровых индикаторов 13, общие электроды которых соответственно соединены с одними входами схем 14 совпадения и с соответствующими выходами коммутатора 4. Выходы пересчетпых схем 7 через схемы 14 еовпадения подсоединяются к схеме 15 сборки, выход которой подключеп к входу «Сброс декадного счетчика 12 п к одному входу формирователя 16 выходного сигнала, второй вход которого соединен с выходом схемы 10 совпадения, а третий - с вы.кодом коммутатора 4.

Цифровые первичпые часы работают следующим образом.

Цри вкл очении питания кварцевый генератор 1 начинает выдавать импульсы па делитель 2 частоты, имеющий коэффициент деления десять. Выходные имнульсы делителя 2 (фиг. 2,а) поступают на вход делителя 3 частоты, выходные импульсы которого (фиг. 2,6) делятся коммутатором 4 и делителем 5 до частоты 1 Гц. Коэффициент деления коммутатора 4 должен быть равен числу индицируемых разрядов и иметь столько же выходов. Делители 2, 3, 5 и коммутатор 4 построены по схеме делнтеля частоты со сквозным переносом. Выходные импульсы делителя 5 частотой 1 Гц попадают па вход счетчика 6 прямого счета, т. е. па вход первой пересчетной схемы 7. Формпрователь 8 вырабатывает пачки импульеов, содержащие шесть импульсов, которые поступают па входы синхронизации четпых пересчетных схем 7, имеющих коэффициент пересчета щесть. На входы синхронизации нечетпых иересчетных схем 7 (коэффпциепт пересчета десять) подаются импульсы с другого выхода кварцевого генератора 1. Эти имиульсы, поступающпе на входы сиихронизацпи нересчетпых схем, сдвинуты на половину периода относительно периода следования импульсов с выхода генератора 1, еоединенного с делителем 2.

В случае отсутствия секундных импульеов с делителя 5 пересчетпые схемы 7 проходят ряд состояний от О до (п-1), где п - коэффициент пересчета схемы 7, прн этом импульс переноса пересчетной схемы совнадает по фазе с синхроимпульсами, поступающими на последующую пересчетпую схему, и не воспринимается ею как самостоятельный сигнал.

Секундный импульс приходит в промежутке между двумя синхроимпульсами и воспринимается первой пересчетной схемой 7 как самостоятельный сигнал. Если на пересчетную схему 7 поступают импульсы, число k которых лежит между О и (я-1), где п - коэффициеит пересчета, то па выходе этой схемы появляется импульс, совпадающий по фазе с спнхронмпульсами п имеющий фазу относительно опорной последовательпостп, равную k (пумерацпя фаз идет справа налево, фпг. 2d, е). Таким образом, в течение суток пересчетные схемы 7 проходят последовательно ряд фазовых состояний от 00 ч 00 мин 00 с до 23 ч 59 мпп 59 с, затем процесс счета повторяется. Две последние пересчетные схемы 7 охвачены обратпой связью, п их общий коэффициент пересчета равен «24.

Рассмотрим схему индикации состояний пересчетных схем 7. Принцип действия индикации можно поясннть следующим образом.

Параллельный фазо-импульсный код, характеризующий состояние пересчетных схем, иреобразуется в последовательный и подается на вход «Сброс декадного счетчика 12. На счетный вход этого декадного счетчика подаются пачки импульсов по 10 штук, причем фаза этих импульсов опережает фазу импульсов опорной последовательности, поступающей на пересчетные схемы, на половипу периода. Предположим, что па первую пересчетную схему поступило шесть секундных импульсов, при этом выходной сигнал с . пересчетной

схемы проходит фазы от О до 5 (останутся непройденными четыре фазы).

При поступлении последовательности десяти импульсов на счетный вход декадного счетчика 12 последний считает до четырех, затем на вход «Сброс поступает импульс с пересчетной схемы, имеющей фазу «6 и сбрасывает счетчик 12 в нуль. После этого на счетный вход декадного счетчика поступают оставигиеся шесть импульсов. Состояние счетчика 12 индицируется цифровыми индикаторами 13.

На схеме этот цикл реализуется следующим образом.

Формирователь 9 вырабатывает импульсы, лдлительность которых равна десяти периодам импульсов синхронизации (фиг. 2,в), они разрещают прохождение десяти импульсов с генератора 1 через схему 10 совпадения (фиг. 2,() на счетный вход декадного счетчика 12. Одновременно импульсы с формирователя 9 поступают на схемы 14 совпадения. Сигналы с коммутатора 4 разрешают иоелсдовательное прохождение сигнала с выхода пересчетных схем 7 через схемы 14 совпадения и схему 15 сборки на вход «Сброс декадного ечетчика 12.

Далее информация с декадного счетчика 12 поступает на дешифратор 11, а затем на объединенные знаковые электроды цифровых индикаторов 13 в те момепты времени, когда состояние счетчика не меняется (это достнгается введением занрец1аюн1,его сигнала с выхода формирователя 9 на дешифратор 11). На общие электроды цифровых индикаторов 13 от коммутатора 4 поочередно поступают импульсы (фцг. 2,г), в результате чего на индикаторах поочередно высвечивается информация о текущем времени, записанная на пересчетных схемах 7. Так как частота следования импульсов с выходов коммутатора 4 устанавливается не ниже 25 Гц, то из-за инерционности человеческого глаза наблюдатель не замечает быстрого мелькания цифр и воспринимает их как непрерывное свечение.

Для передачи информации о текущем времени по каналу связи нужно получить последовательность импульсов, содержащую синхроимпульсы, импульсы фазо-импульеного кода текущего времени и маркерный импульс, необходимый для синхронизирования работы вторичных часов относительно режима работы Коммутатора 4 первичных чаеов.

На формирователе 16 выходного сигнала подаются синхпоимпульсы Со схемы 10 совпадения (фиг. 2,(3), информационные импульсы со схемы 15 сборгки (фиг. 2.з/с) и маркерный импульс (фиг. 2,и) с выхода коммутатора 4, означающий начало передачи посылок кода текуит.его времени. Если канал связи выполнен в виде двухпроводной линии, то синхроимпульсы могут быть, например, положительной полярности, а информационные и маркерный - отрицательной (фиг. 2,к). Еелп каналом связи является радиоканал, то в фор

мнрователе выходного сигнала соде)жится радиопередатчик, с пыхода которого, например, синхроимпульсы, маркерный и инфопмационные импхмьсы генерируются в виде высокочастотных посылок частоты.

Код тех И1его времени пепвичпых часов поступает, например, из лттипи 17 связи ил вход вторичных часов 18 (Лиг. 1). Приемный селектор 19 воспринимает посылки кода тек шего и выделяет из них информаниоппые ИМПУЛЬСЫ (фиг. 2..). маркерные имиульсы (фиг. 2..и). тактовые импульсы (фиг. 2.н) п формирует импульсы, длительность которых гавня длительности иачкн тактоБых импульсов (фиг. 2.о). Тактовые импульсы поступают и счстпый вход счетной декады 20. .а иифоп,ан,ио1чые - па вход «Сброс этой . В результате этого в декаде 20 лапгсызается поглсдовптельно за

информация о коде текущего врементт (аналогично заннси в декадный счетный счетчик 1 нервичнтлх часоп).

На счетный вход коммутатора 21 поступают с селекто.та 19 пмплльсы (фиг. 2.о), длптельность которых равна длительности пачкн тактовых пмпхльсов. Под воздействием этих гмпульсов коммлтатол 2 последовательно подключяг-т обпше электроды цифровых индикаторо 22 к псточиикл 2Я питания п те

30

Mo ieHTbi рроменн. когда счетная декада не

моняет своего с гтоянтгя fdinr. 2./.0. Па вход . 21 по т г;пет мапке ньп , КОТОРЫЙ гЬ.пзпплст ппботу последпего отногителыю кохгмутатппа 4 первтщых часов. т. е. ппинтпш действт1я ипдпкан.нн втопичньтч часов 18 аналогичен индиканчи в первпчных часах.

Формула н о б р е т е п и я

НнФровые первичные часы, содепжашие затаюнптй кварцевый генератоп. соединенный с делителем частоты, лополнттельный делитель TI коммлтатор. выход котоп,ого подключен к вхолу пересчетных схем счетчт1кя ПРЯМОГО

счета, фопмппователь выходгюго сигнала тт денгифратоп. выходы коммутатора подключены к обтпим электпотам цифровых индикаторов, о т л II ч а ю TIT и и с я тем, что. с полью повышения нядежноетт, в них введены форлорователь калиппованных по ллительноети ИМПУЛЬСОВ, схема сбопки, схемы совпадения пересчетньтх схем, дополнительная схема совпадения и декадный счетчик, вход и выход тополнптельного делителя подт лючены к входам Формирователя калиброванных по длительности тгмпхльсов, выход которого соединен с псрвымтт входами схем совпатенпя п с вхотом дополнительной совпадения, ВТОРОЙ вход КОТОРОЙ соедит еп о ква мтовым

генератором, выход тополннтельюй схемы совпадения соетт1нен со счетным входом Д чатпого счетчика и с одним входом ФОР: ТПРОпателя выходного сигнала, при этом вторые входы схем еовпаденгя соединены с выхода-Ш цересчетных схем, а их третьи входы - с

выходами коммутатора и общими электродлми цифровых индикаторов, выходы схем совпадения соединены с входами схемы сборки, выход которой подсоединен к входу «Сброс декадного счетчика и к второму входу формирователя выходного сигнала, третий вход которого соединен с выходом коммутатора, выходы декадного счетчика соединены с дешифоатором, а выходы дешифратора подключены к объединенным знаковым электродам цифровых индикаторов.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 28304 i. кл. G 04С 3/00, 1969.

2.Заявка № 2149381, кл.О 04С 3,00,30.06.75, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

L