Устройство для преобразования частот импульсных последовательностей Советский патент 1980 года по МПК H03K5/19 

второго триггера, нулевой вход которого подключен к выходу счетчика импульсов и нулевому входу первого трк гера, первыйвыход которого подключен к выходной шине устройства и вто рому . входу первого элемента И, введен регистр сдвига, вход Запйсь которого соединен с выходом первого элемента И и единичным входом второго триггера, вход считывания - с вы ходом счетчика импульсов, поразрядны .выход - с поразрядным входом с етчика импульсов, а поразрядный вход с поразрядным выходом счетчика импульсов,, вход сложения которого подключен к выходу второго элемента И, . а вход вычитания - к выходу третьего элемента И, первый вход которого сое динен с входной шиной опорной частоты импульсов, а второй вход - с нуле вым выходом первого, триггера и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к первому входу первого элемента И, а выход - кВХОДУ, установки счетчика импульсов. На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг, 2 - диаграммы, поясняющие его работу.. Устройство содержит счетчик 1 импульсов, выполненный реверсивным, регистр 2 сдвига, триггеры 3 и 4, элементы 5-8 И, входные шины 9-11, выходную шину 12.; Шина 10 подключена к первым входам элементов 5 и 6 И. Второй вход элемента 5 И соединен с шино.й 12 и ,с единичным выходом три гера 3 , единичный вход которого -соединен с шиной 11, Второй вход элемента б И соединен с нулевым выходом триггера 3 и с первым входом элемента 7 И, второй вход которого соединен с шиной 9 и с первым входом элемента 8 И. Выход элемента 5 И под ключен к единичному входу -триггера 4 и ко входу записи регистра 2. Выход элемента 6 И подключен - к установочному входу счетчика 1. Выход элемента 7 И подключен ко входу вычитания, а выход элемента 8 И - ко входу сложения реверсивного счетчика 1. Второ вход элемента 8 И подключен к единич ному выходу триггера 4. Нулевые вход триггеров 3 и 4 подключены к выходу счетчика 1 и ко входу считывания регистра 2. Поразрядные выходы счетчика 1 соединены с поразрядными входами регистра 2, а поразрядные выходы регистра 2.подключены к поразрядным входам счет,чика 1., Устройство работает следующим образом, в исходном состоянии регистр 2 и триггеры 3, 4 находятся в нулевом состоянии. Элементы 5 и 8 И закрыты по вторым входам низкими (запрещающими) потенциалами триггеров 3 и 4, .элемент б И открыт по второму входу. а элемент 7-И по первому входу высоким (разрешающим) потенциалом нулевого выхода триггера 3. Первая последовательность импульсов EI поступает на шину 10, вторая последовательность импульсов f поступает на шину 11. На шину 9 поступают высокочастотные импульсы опорной частоты 1 . Импульсы опорной частоты FQ поступают через элемент 7 И на вьгчитающий вход счетчика 1. , С приходом очередного импульса последовательности F открывается элемент 6 И, выходной сигнал которого поступает на установочный вход счетчика 1, устанавливая его (по переднему фронту) в нулевое состояние. Послеэтого при -поступлении на вычитающий вход с выхода элемента 7 И импульсрв опорной частоты Рд счетчик 1 начинает работать в режиме вычитания до прихода второго импульса F/ (момент времени t фиг. 2), при этом соответствующее произвольному моменту времени t текущее показание счетчика 1 N. в дополнительном коде пропорционально интервалу времени t -t с момента поступления предшествовавшего импульса последовательности F . К моменту поступления второго .импульса F/ в счетчике - 1 запишется число в дополнительном коде, пропорциональное длительности периода следования импульсов первой последовательности - N. С приходом второго импульса Rj счетчик 1 снова сбрась вается, после чего снова начинает работать в режиме вычитания до прихода третьего импульса. С приходом третьего импульса F, весь процесс повторяется . С приходом первого импульса последовательности F (момент времени t/ на диаграмме фиг. 2) триггер 3 устанавливается в единичное состояние и на шине 12 формируется передний фронт первого выходного импульса последовательности FJ , При установке триггера .3 в единичное состояние открывается по второму входу элемент 5 И и закрываются по второму входу элемент б И и по первому входу элемент 7 И. При этом прекращается поступление импульсов опорной частоты FQ на вьочитаю- щий вход счетчика 1, в котором остается записанным в дополнительном коде число NJ , пропгорциональное интервалу времени от мрмента времени t до tj (см. диаграмму на фиг. 2). С приходом очередного импульса Fj (момент времени tg)открывается элемент 5 И, выходной сигнал которого (по переднему фронху) ос тцествляет перезапись числа N из счетчика 1 в регистр 2 и уста.навливает триггер 4 в единичное состояние. При этом открывается элемент 8 И, с выхода которого импульсы опорной частоты. FO начинают поступать на вход сложения счет.чика 1до его переполнения. При переполн нии счетчика 1 (момент времени tjj)HMпульс переполнения устанавливает в и ходное (нулевое) состояние, триггеры 3 и 4 и считавает содержимое регист ра 2 в счетчик 1. При этом регистр 2устанавливается в исходное состояние, а в счетчике 1 снова запишется в дополнительном коде число N , пропорциональное интервалу времени установке триггеров 3 и 4 в нулевое состояние ра шине 12 формирует ся задний фронт первого импульса Fj закрывается элемент 8 И и отгсрывают ся элементы б и 7 И. При открывании элемента 7 И импульсы опорной частоты FO снова начинают поступать на вычитающий вход счетчика 1, который начинает отсчитывать значение текущего временного интервала. Показание счетчика 1 в дополнительном коде в каждый момент времени пропорциональ но интервалу времени с момента t поступления предшествующего импульса серии F , а устройство. вновь готово к формированию выходного импульса. При поступлении очередного импульса последовательности Fj цикл работы устройства повторяется, формируется выходной импульс по сигналу перепол нения счетчика 1, после чего на счет чик 1 переписывается из регистра 2 код, соответствующий длительности временного интервала с момента пред шествовавшего импульса F/ и счетчик 1 переключается на режим вычитания опорных импульсов и формирования кода текущего временного интервала. В дальнейшем работа устройства протекает аналогично. Конструктивные особенности предлагаемого устройства позволяют расширить частотный диапазон.преобразователя . Устройство обеспечивает нормальную работу независимо от времени поступления импульсов последовательности Fj относительно импульсов последовательности Fj . Поэтому при выбранном значении F. имеется чения Fy . Кроме того расширяются функционал ные j3 о з можно с ти устройства. Так как устройство осуществляет измерение (запоминание) длительности каждого периода последовательности Fj (рабо тает в следующем режиме), то с приходом очередного импульса Fj на вы-. ходе устройства формируется выходной импульс, длительность которого равна длительности периода, совпадающего с этим импульсом F;j . Таким образом, осуществляется преобразование без дополнительной погрешности как при постоянном значении, так и при переменных значениях периодов импульсов последовательности. Формула изобретения Устройство для преобразования частот и myльcныx последовательностей, содержащее четыре элемента И, первый вход первого из которых соединен с первой входной, шиной , единичный вход первого триггера подключен к второй входной шине, первый вход второго элемента И соединен с входной шиной опорной частоты импульсов, второй вход - с выходом второго триггера, нулевой вход которого подключен к выходу счетчика импульсов и нулевому входу первого триггера, первый выход которого подключен к выходной шине устройства и второму входу первого элемента И, о т личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен регистр сдвига , вход Запись которого соединен с выходом первого элемента И и единичнЕзМ входом второго триггера, вход считывания - с выходом счетчика импульсов, поразрядный выход - с поразрядным входом счетчика импульсов, а поразрядный вход - с поразрядным выходом счетчика импульсов, вход сложения которого подключен к выходу второго элемента И, а вход вычитания - к выходу третьего элемента и, первый вход которого соединен с входной шиной опорной частоты импульсов, а второй вход - с нулевым выходом первого триггера и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к первому входу первого элемента И, а выход к входу установки счетчика импульсов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 405172, кл. Н 03 К 5/156, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 515268, кл. Н 03 К 5/136, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР № 456366, кл. Н 03 К 21/36, 1972.