Датчик времени Советский патент 1981 года по МПК G06F1/00 

(54) ДАТЧИК ВРЕМЕНИ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в узлах выработки временных интервалов цифровых вычислительных машин.

Известен датчик времени, содержащий генератор, двоичный счетчик оперативного времени, вентили, регистр связи с ЭВМ 1.

Однако это устройство обеспечивает передачу в ЭВМ только двоичного кода текущего времени, что является недостаточным для ряда задач, связанных с представлением информации оператору.

Наиболее близким к предлагаемому является аппаратный счетчик времени, содержащий генератор, предварительный счетчик, счетчики секунд, минут, часов, блоки выдачи и блоки анализа состояния 2.

Этот счетчик вырабатывает двоичные коды секунд, минут и часов, однако для ряда задач необходимо иметь значения времени в двоично-десятичном коде (например для в.ыдачи на устройства отображения и печати и др). Преобразование двоичных кодов в двоично-десятичный программными средствами приводит к усложнению программ и увеличению времени выполнения задач, что нежелательно, особенно для специализированных систем, работающих в реальном масщтабе времени.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей, обеспечение возможности получения отметок времени как В ДВОИЧНОМ коде, так и в двоично-десятичном.

Цель достигается тем, что в датчик времени, содержащий генератор, предварительный счетчик, счетчики секунд, минут и часов, три блока анализа состояния, три блока выдачи, причем выход генератора соединен со счетным входом предварительного счетчика, выход которого соединен со счетным входом предварительного счетчика, выход которого соединен со счетным входом счетчика секунд, выход переполнения которого соединен со счетным входом счетчика минут, выход переполнения которого соединен со счетным входом счетчика часов, информационные выходы счетчиков секунд, минут и часов подключены ко входам соответствующих блоков анализа состояния и блоков выдачи, выходы блоков выдачи соединены с соответствующими выходами датчика времени, а управляющие входы первого, второго и третьего блоков выдачи соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами «Чтение датчика времени, введен двоично-десятичный счетчик, четвертый блок выдачи, регистр, четыре элемента И, три элемента ИЛИ, триггер, причем выходы первого, второго и третьего элементов И соединены со входами вычитания соответственно счетчиков секунд, минут и часов, выход четвертого элемента И пбдключен к счетному входу двоично-десятичного счетчика и к первым входам первого, второго и третьего элементов И, информационные выходы двоично-десятичного счетчика соединены со входами четвертого блока выдачи, выходы которого являются выходами датчика времени, входы регистра подключены к выходам блоков выдачи, а выход регистра соединен с установочными входами счетчиков секунд, минут и часов, первый вход четвертого элемента И соединен с выходом триггера, а второй вход подключен к выходу: генератора, выходы первого, второго и третьего блоков анализа состояния соединены с управляющими входами записи соответственно счетчика секунд, минут и часов и со входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера и с управляющим входом четвертого блока выдачи, четвертый, пятый и щестой входы «Преобразования датчика времени соединены со входами второго элемента ИЛИ и со вторыми входами третьего, второго и первого элементов И соответственно, а также с управляющими входами третьего, второго и первого блоков анализа состояния соответственно, выход второго элемента ИЛИ соединен с единичным входом триггера и с управляющим входом записи регистра, входы третьего элемента ИЛИ соединены с первым, вторым и третьим входами «Чтение датчика времени, а выход третьего элемента ИЛИ соединен со входом установки в ноль двоично-десятичного счетчика. На чертеже приведена схема устройства. Устройство содержит генератор 1, предварительный счетчик 2, счетчик 3 секунд, счетчик 4 минут, счетчик 5 часов, двоичнодесятичный счетчик 6, блоки 7-9 анализа состояния, блоки 10-13 выдачи, элементы И 14-17, элементы ИЛИ 18-20, триггер 21, регистр 22, входы 23-28 команд устройства. Выход генератора 1 соединен со входом предварительного счетчика 2 и одним выходом элемента И 17. Выход предварительного счетчика 2 соединен со счетным входом счетчика 3 секунд, выход переполнения которого соединен со счетным входом счетчика 4 минут, а выход переполнения последнего соединен со счетным входом счетчика 5 часов. Выход счетчика 3 секунд подключен ко входам блока 7 анализа состояния, и выходам блока 10 выдачи, выходы счетчика 4 минут подключены ко входам блока 8 анализа состояния и входам блока 11 выдачи, выходы счетчика 5 часов подключены ко входам схемы. 9 анализа состояния и входам блока 12 выдачи. Выходы блоков 7-9 анализа состояния соединены с управляющими входами записи соответствующих счетчиков 3-5 и входами элемент ИЛИ 18. Выходы элементов И 14- 16 подключены ко входам вычитания соответствующих счетчиков 3-5, выход элемента И 17 подключен к счетному входу двоично-десятичного счетчика 6 и к первым входам элементов И 14-16. Выходы двоично-десятичного счетчика 6 соединены со входами блока 13 выдачи, выходы которого соединены с выходами устройства. Вход регистра 22 соединен с выходами схем 10-13 выдачи., а выход регистра 22 подключен к установочным входам счетчиков 3-5. Входы 23-25 команд устройства соединены с управляющими входами блоков 10-12 выдачи соответственно и со входами элемента ИЛИ 20. Входы 26-28 команд устройства подключены ко входам элемента ИЛИ 19, ко вторым входам элементов И 14-16 и к управляющим входам блоков 7-9 анализа состояния соответственно. Выход элемента ИЛИ 18 соединен со входом установки в ноль триггера 21 и управляющим входом блока 13 выдачи, выход элемента ИЛИ 19 подключен к управляющему входу записи регистра 22 и ко входу установки в единицу триггера 21, выход которого соединен со вторым входом элемента И 17. Выход элемента ИЛИ 20 соединен со входом установки в ноль двоично-десятичного счетчика 6. Устройство работает следующим образом. Импульсы высокой частоты поступают с выхода генератора 1 на вход предварительного счетчика 2, который вырабатывает импульсы, следующие с частотой 1 Гц (секундные интервалы). В счетчике 3 секунд формируется значение секунд, в счетчике 4 минут - значение минут, в счетчике 5 часов - значение часов текущего времени. Выдача двоичных кодов, сформированных в счетчиках 3-5, осуществляется через бло ки 10-12 выдачи, для чего необходимо подать на входы 23-25 устройства соответствующую команду (чтение секунд, минут, часов). При поступлении сигнала «Чтение содержимое соответствующего счетчика 3- g через одну из схем 10-12 поступает на выход устройства. Если необходимо получить двоично-десятичное значение секунд, минут или часов текущего времени одновременно с соответствующей командой «Чтение необходимо на входы устройства 26- 28 подать соответствующую команду «Пре образование (преобразование секунд, минут, часов). Выдачу значения времени в двоично-десятичном коде рассмотрим на Примере выдачи значения минут. В этом случае на вход 24 устройства поступает сигнал «Чтение минут, а на вход 27 - команда «Преобразование минут. По команде «Чтение минут двоичный код значения минут текущего времени с выхода счетчика 4 минут через блок 11 выдачи появится на выходных шинах и на входе регистра 22. Одновременно сигналом с выхода элемента ИЛИ 20 установится в ноль двоично-десятичный счетчик 6. По команде «Преобразование минут, поступающей одновременно с командой «Чтение минут, появится сигнал на выходе элемента ИЛИ 19, по которому в регистр 22 запишется значение минут текущего времени. Этим же сигналом установится в единичное состояние триггер 21. Сигнал с выхода триггера 21 разрешает прохождение импульсов с выхода генератора 1 на выход элемента И 17. С выхода элемента И 17 импульсы тактовой частоты поступают на сложение в двоично-десятичный счетчик 6 и одновременно на входы элементов И 14-16. Так как на входе элемента И 15 имеется разрешение (присутствует сигнал «Преобразование минут на входе 27 устройства), с каждым импульсом генератора на выходе элемента И 17 будут появляться импульсы, а также будут импульсы на выходе элемента И 15, которые поступают на вход вычитания счетчика 4 минут. С каждым импульсом тактовой частоты содержимое счетчика 4 минут уменьшается, а содержимое двоично-десятичного, счетчика 6 увеличивается на единицу. В момент, когда значение кода в счетчике 4 минут станет равно нулю, в двоично-десятичном счетчике 6 зафиксируется двоично-десятичный код значения минут текущего времени. Как только значение счетчика 4 минут станет равным нулю, появится сигнал на выходе блока анализа состояния 8, так как на управляющем входе его имеется разрешающий сигнал, поступающий со входа 27 устройства. Сигнал с выхода блока 8 анализа состояния управляет записью в счетчик 4 минут содержимого регистра 22, через элемент ИЛИ 18 устанавливает в ноль триггер 21 и разрешает выдачу на выход устройства через блок 13 выдачи содержимого двоично-десятичного счетчика 6. Таким образом, значение минут текушего времени в двоично-десятичном коде будет выдано на выход устройства, в счетчике 4 минут восстановится двоичный код минут текущего времени, и преобразование прекратится (установлением в ноль триггера 21 снимается разрешение на входе элемента И 17). Сигнал с выхода элемента ИЛИ 18 используется также как сигнал сопровождения двоично-десятичного кода и как сигнал конца преобразования. При чтении двоично-десятичного кода значения секунд или часов устройство работает так, как описано выше, только с участием соответствующих узлов. При чтении двоично-десятичного кода секунд в работе участвуют элемент И 14, схема анализа состояния 7 и счетчик секунд 3, при чтении двоично-десятичного кода часов - элемент И 16, схема анализа состояния 9 и счетчик 5 часов. Предлагаемое устройство обладает более широкими функциональными возможностями по сравнению с известными устройствами. При выполнении в ЭВМ вычислительных операций необходимо иметь двоичный код текущего времени, при выполнении операций, связанных с формированием формализованных сообщений для представления, оператору необходимо иметь двоично-десятичный код текущего времени. Известные устройства позволяют получить только двоичный код времени, что при необходимости получения двоично-десятичного кода времени, приводит к усложению программ и увеличению времени выполнения задач. Предлагаемое устройство позволяет вводить в ЭВМ как двоичный код, так и двоично-десятичный код текущего времени, что значительно -расширяет область применения устройства. Формула изобретения Датчик времени, содержащий генератор, предварительный счетчик, счётчики секунд, минут и часов, три блока анализа состояния, три блока выдачи, причем выход генератора соединен со счетным входом предварительного счетчика, выход которого соединен со счетным входом счетчика секунд, выход переполнения которого соединен со счетным входом счетчика минут, выход переполнения которого сое.динен со счетным входом счетчика часов, информационные выходы счетчиков секунд, минут и часов подключены ко входам соответствующих блоков анализа состояния и блоков выдачи, выходы блоков выдачи соединены с соответствующими выходами датчика времени, а управляющие входы первого, второго и третьего блоков выдачи соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами «Чтение датчика времени, отличающийся тем, что, с целью расширения класса рещаемых задач за счет возможности получения отметок времени как в двоично-десятичном, так и в двоичном коде, в него введен двоично-десятичный счетчик, четвертый блок выдачи, регистр, четыре элемента И, три элемента ИЛИ, триггер, причем выходы первого, второго и третьего элементов И соединены со входами вычитания соответственно счетчиков секунд, минут и часов, выход четвертого элемента И подключен к счетному входу двоично-десятичного счетчика и к первым входам первого, второго и третьего элементов И, информационные выходы двоично-десятичного счетчика соединены со входами четвертого блока выдачи, выходы торого являются выходами датчика мени, входы регистра подключены к хоЯам блоков выдачи, а выход гнстра соединен с установочными дами счетчиков секунд, минут и часов, первый вход четвертого элемента И соединен с выходом триггера, а второй вход подключен к выходу генератора, выходы первого, второго и третьего блоков анализа состояния соединены с управляющими входами записи соответственно счетчика секунд, минут и часов и со входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера и с управляющим входом четвертого блока выдачи, четвертый, пятый и щестой входы «Преобразования датчика времени соединены со входами второго элемента ИЛИ и со вторыми входами третьего, второго и первого элементов И соответственно, а также с управляющими входами третьего, второго и первого блоков анализа состояния соответственно, выход второго элемента ИЛИ соединен с единичным входом триггера и с управляющим входом записи регистра, входы третьего элемента ИЛИ соединены с первым, вторым и третьим входами «Чтение датчика времени, а выход третьего элемента ИЛИ соединен со входом установки в ноль двоично-десятичного счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 484513, кл. G 06 F 1/00, 1974. 2.Дроздов Е. А. и Пятибратов А. П. Основы построения и функционирования вычислительных систем. М., «Энергия, 1973. с. 190-195, рис. 4-17 (прототип).