Автоматическая система единогоВРЕМЕНи Советский патент 1981 года по МПК G04C13/02 

(54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЕДИНОГО ВРЕМЕНИ

I

ИзобретЁние относится к приборостроению, в частности к системам единого времени, в которых текущие значения времени от первичных часов к вторичным передаются в кодированном виде.

Известна автоматическая система времени с цифровой индикацией, содержащая генератор импульсов, перес- чет1тую схему, коммутатор, передающий регистр, преобразователь двухпоэиционного кода в трехпозиционный вторичные часы, содержащие блок выделения тактовых импульсов, приемный регистр, дешифратор номера табло и номера цифры и блок индикации О .

Недостатком этой системы является необходимость передачи информации о номере табло, что ведет к увеличению времени передачи одного значения шкалы времени.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является автоматическая система единого времени

С передачей информации от первичных часов к вторичным в кодированигом виде, содержащая первичные чйсы, включающие в себя соединенные последовательно кварцевый генератор, делитель частоты, пересчетные схемы, преобразователь параллельного кода времени в последовательный, причем первый промежуточный выход делителя частоты соединен со входом записи преобразователя параллельного кода времени в последовательный, а также цифровые индикаторы, входы которых подключены к выходам пересчетных схем, линию связи и вторичные часы с цифровой индикацией, включающие в себя регистр сдвига, дешифратор, цифровые индикаторы и коммутатор, причем выходы коммутатора присоединены к общим электродам цифровых И1здикаторов, знакообразующие электроды которых присоединены к выходам дешифратора 2J .

Однако в этой системе между кодовыми посылками существуют паузы, в

:которых происходит индикация каждого разряда полученной информации вторич ными часами, из-за чего велики непроизводитешьные потери времени. Кроме того, достоверность передачи значений текущего времени низка из-за примененной в системе амплитудно-импульсной манипуляции.

Цель изобретения - повьпление достоверности передачи хронометрической информации.

Поставленная цель достигается тем что в автоматической системе единого времени в первичные часы введены регистр циклового сигнала и формирователь тактовой и кодовой последовательностей, причем первый вход фопмирователя кодовой и тактовой not. ледовательностей подключен к выходу преобразователя параллельного кода времени в последовательный, а второй вход --к второму промежуточному выходу делителя частоты, первый промежуточный выход которого соединен со вхЪдом записи регистра циклового сигнала, выход которого соединен с третьим входом преобразователя параллельного кода времени в последовательный, тактовый выход формирователя тактовой и кодовой последовательностей подключен к тактовым входам преобразователя параллельного кода времени в последовательный и регистра циклового сигнала, а силовой выход фбрмирователя тактовой и кодовой последовательностей присоединен к двухпроводной линии связи, во вторичные часы с цифровой индикацией введены формирователь тактовых и информацион.ных импульсов, делитель частоты, запоминающий регистр и схема совпадения, причем линия связи подключена к входу формирователя, информационный выход которого сседанен с информационным входом регистра сдвига, а тактовый выход соединен с тактовым входом регистра сдвига и со счетным входом делителя частоты, выход делителя частоты соединен со счетным входом коммутатора и входом Разрешение записи запоминающего регистра, выходы регистра сдвига соединены со входами -схемы совпадения и со входами запоминаняцего регистра, выходы которого подключены к входам дешифратора, выход схемы совпадения пoдкJDoчeн к входам Установка куля делителя частоты и коммутатора.

При этом формнровачел. тактовой и кодовой последовательяостой 1И рвичных часов содержит усилитель-о - . раничитель, фазовращатель, делитель

частоты, схему совпадения и счст(П)Ш триггер, причем вход усилнтс ля-ограничителя и первый вход фазовращателя объединены и являются вторым входом формирователя тактовой и клдовой последовательностей, выход усилителя-ограничителя подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен с первым входом схемы совпадения и является тактовым выходом

формирователя тактовой и кодовой последовательностей, второй вход схемы совпадения является первым входом формирователя тактовой и кодовой последовательностей, а выход соединен

со счетным входом триггера, выход которого подключен к второму входу фазовращателя, выход которого является силовым выходом формирователя тактовой и кодовой последовательностей.

Формирователь тактовых и информационных импульсов вторичных часов содержит детектор, два формирователя импульсов, схему ИЛИ, триггер,

две схемы И, схему собирания импульсов и делитель частоты со сквозным переносом, причем вход детектора является входом формирователя тактовых и информационных импульсов, два

выхода делектора соединены со входами формирователей импульсов, выходы которых соединены со входами схемы ИЛИ, входами установки триггера и первыми входами схемы И, вторые

входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера, а выходы схемы И подключены к входам схемы собирания импульсов, выход которой является информационным выходом формирователя тактовых и информационных импульсов, и соединен со входом Установка нуля делителя частоты со сквозным переносом, выход которого является тактовым выходом формирователя тактовых и информационных имцульсов, счетный вход делителя частоты со сквозным % переносом соединен с выходом схемы ИЛИ.

На фиг. 1 и 2 представлены структурные схемы автоматической системы единого времени и вторичных часов; на (Ьиг.З - временные диаграммы, поясняющие рпботу снс. tta фщ-. 4 и 5 - .1 формирователя тактовой 11-кодовс)}1 11оследователы ОстеГ( первичных часов, и формирователя такто вых и информационных импульсов вторичных часов; на фиг. 6 - временные диaгpa мы, поясняющие их работу Автоматическая система едитют о времени включает кварцевы генерато , делитель 2 частоты, пересчетные схемы 3, ифровые индикатор . 4, пре образователь 5 параллельного кода в мени в последовательный, регистр 6 циклового сигнала, формирователь 7 тактовой и кодовой последовательностей, образующие первичные часы, дву проводная линия связи 8, и вторичны часы 9 с цифровой индикацией, содер жащие формирователь 10 тактовых и и формационных импульсов, регистр 11 сдвига, делитель 12 частоты, коммутатор 13, запоминающий регистр 14 дещифратор 15, цифровые индикаторы 1 6 и схему 1 7- совпадения . Формирователь 7 тактовой и кодовой последовательностей содержит уси литель-ограничитель 18, фазовращатель 19, делитель 20 частоты, cxeNry 21 совпадения и счетньш триггер 22. Формирователь 10 тактовых и ийформационных импульсов содержит дете тор 23, два формирователя 24 импульсов, схему ИЛИ 25, триггер 26, две схемы И 27, схему ИЛИ 28 и делитель 29 частоты со сквозным переносом. В первичных часах выход кварцевого Генератора 1 через делитель 2 час тоты присоединен к пересчетным схемам 3, к выходам которых подключены цифровые индикаторы 4 и преобразователь 5 параллельного кода в последовательный, первый Промежуточный выход делителя 2 частоты соединен со входами записи регистра 6 циклового сигнала и преобразователя 5, выход которого соединен с первым входом формирователя 7 тактовой и ко довой последовательностей, второй вход которого соединен со вторым про межуточным выходом делителя 2 частоты, тактовый выход формирователя 7 соединен с тактовыми входами преобразователя 5 и регистра 6, выход которого соединен со входом преобразователя 5, причем силовой выход фор- S5

мирователя 7 соединен через двухпроводную линию связи 8 с входами вторичных часов 9 с цифровой индикацией.

ходом схемы ИЛИ 25, выход делителя 29 соединен со входами делителя 12 и регистра 11 сдвига, информацион26Во-вторичных часах 9 вход формирователя 10 тактовых II информационных импульсов подключен к линии 8, а информационный выход соединен с информационнь(м входом регистра 1 сдвига, тактовый вход которого объединен со счетным входом делителя 12 частоты и присоединен к тактовому выходу формирователя 10, выход делителя 12 частоты соединен со счетным входом коммутатора I3 и входом Разрешение записи запоминающего регистра 14, выходы которого через дешифратор I5 соедине1&1 с знаковыми электродами цифровых индикаторов 16, общие электроды которых присоединены к выходам коммутатора 13, причем выходы регистра 11 сдвига соединены с информационными входами регистра -14 и входами схемы 17 совпадения, выход которой соединен с входами Установка нуля делителя 12 и коммутатора 13. В формирователе 7 тактовой и кодовой последовательностей вход усилителя-ограничителя 18 и вход фазовращателя 19 объединены и присоединены к второму промежуточному выходу делителя 2 частоты, выход усилителя-ограничителя 18 через делитель 20 частоты и схему 21 совпадения соединен со счетным входом триггера 22, выход которого соединен с управляющим входом фазовращателя 19, причем выход делителя 20 частоты соединен с тактовыми входами регистра 6 и преобразователя 5, выход которого соединен с управляющим входом схемы 21 совпадения, а выход фазовращателя 19 присоединен к двухпроводной линии связи 8. В формирователе 10 тактовых и нформационных импульсов вторичных асов,9 линия связи 8 присоединена детектору 23, выходы которого чеез формирователи .24 соединены со схеьы ИЛИ 25, входами устаовки триггера 26 и первыми входами хем И 27, вторые входы которых соеинены с прямым и инверсным выходами риггера 26, а выходы двух схем К 27 ерез схему ИЛИ 28 соединены со вхоом Установка нуля делителя 29э счетный вход которого соединен с выный вход которого соединен с выходом схемы ШШ 28 формирователя 10.

Автоматическая система единого времени работает следующим образом,

.Импульсы, генерируемые кварцевым генератором I,подаются на делитель частоты 2, с выхода которого сигналы с частотой 1 Гц поступают на пересчетные схемы 3, состояние которых индицируется цифровыми индикаторами 4. Полученная в пересчетньпс схемах 3 хронометрическая информация в параллельном двоично-десятичном коде поступает на преобразователь 5, в который и записывается сигналом с первого промежуточного выхода делителя 2 частоты.

Кроме того, этим сигналом записываются в регистр 6 циклового сигнала. Со второго промезкуточного выхода делителя 2 частоты поступает непрерывная последовательность сигналов на второй вход формирователя 7 из которой формирователь 7 вырабатывает тактовую последовательность импульсов для тактовых входов регистра циклового сигнала 6 и преобразователя 5 типа сдвигового регистра. Под воздействием тактовых импульсов хронометрическая информация и информация о цикловом сигнале преобразуется в последовательный двоично-десятичный код, в котором 1 кодируется импульсом, совпадающим с тактовым, а О - отсутст,ем импульса. Цикловой сигнал кодируется пятью единицами, следунндими друг за другом, и является признаком начала передачи одной группы хронометрической информации,, которая состоит из шести двоично-десятичных: разрядов кода времени (часы, минуты, секунды) и двух двоично-десятичных разрядов цикловог сигнала.

С выхода преобразователя 5 последовательная кодовая комбинация поступает -на формирователь 7, в котором из простых двоичных сигналов методом относительной фазовой манипуляции формируется силовой (кодовый) сигнал поступающийпо двухпроводным линиям связи 8 на все вторичнь1е часы 9 с цифровой индикацией.

Фазоманипулированные сигналы поступают на вход формирователя О, фор мирукиций из них тактовые и информационные импульсы. Тактовые импульсы с выхода формирователя 10 поступают

на счетный вход делителя 12 частоты, коэффициент деления которого выбирается равным числу двоичных разрядов в одной декаде, т.е. четырем. Далее импульсы с выхода делителя 12 поступают на счетный вход коммутатора 13, под воздействием которых он переходит из одного состояния н другое, в результате чего на его выходах последовательно друг за другом появляются импульсы, которые следуют с частотой цикловых сигналов с выхода схемы 17 совпадения.

Тактовые импульсы поступают на тактовый вход регистра I 1 сдвига с одного выхода формирователя 10, с др гого выхода которого на информационный вход регистра поступают информационные импульсы. Под воздействием тактовых импульсов в регистр 11 непрерывно записывается приходящая на его вход информация. Когда в регистр 11 запишется подряд пять единиц (емкость регистра I1 выбрана нд. пять двоичных единиц), то связанная с его выходами схема 17 совпадения на пять входов открывается, тем самым фиксируя момент прихода циклового сигнала, означающего начало передачи одной группы хронометрической информации. Под воздействие сигисша со схемы 17 совпадения, поступающего на входы Установка нуля делителя 12 и коммутатора 13, последние сбрасываются в нулевое состояние в результате чего осуществляется фазирование их работы. Кроме того, информация с выходов четырех двоичных разрядов регистра 11 в параллельном коде поступает на информационные входы запоминающего регистра 14, в который и записывается сигналом с делителя 12 частоты. Этот сигнал приходит в тот момент, когда в регист 11 сдвига оказьгоается записанной информация в двоично-десятичном коде об одной десятичной цифре (при сфазированной работе делителя 12 частоты) . Таким образом, в регистре 14 хранится информация об одной десятичной цифре в параллельном коде в течение времени, равном периоду еле- дования импульсов с делителя +12, т.е. столько времени, сколько тре- , буется для записи в регистр 11 заачения последующей десятичной цифры. Записанная в регистр 14 информация с его выходов через дешифратор 15 поступает на знакообразующие электроды цифровых индикаторов 16, общие элек троды которых поочередно, друг за .другом подключаются сигналами с ком мутатора к источнику питания. В- результате на цифровых индикаторах 16 поочередно высвечивается информация о теку1цих значениях времени с частотой следования циклового сигна ла. Для того, чтобы быстрые мелькан цифровых И1адикаторов 16 воспринимались наблюдателем как непрерывное свечение, необходимо частоту переда чи кода времени, т.е. частоту следо ния циклового сигнала, выбрать не ниже 30-50 Гц. Формирователь тактовой и кодовой последовательностей 7 первичных часо работает следующим образом. Синусоидальный сигнал со второго выхода делителя 2 частоты, пройдя усилитель-ограничитель 18 делителем 20 частоты, превращается в тактовую последовательность импульсов. Импульсы тактовой последовательности поступают на тактовые входы преобра зователя 5 и регистра 6 циклового сигнала, а также на схему 21 совпадения, через которую они проходят лишь при наличии на другом ее входе сигнала единица с выхода преобразователя 5 и вызывают тогда перебро триггера 22. Триггер 22 управляет работой фазовращателя 19. Сигналу соответствует изменение фазы выходного напряжения фазовращателя на 180°. Усиленный по мощности и амплитуде фазоманипулированный сигнал с выхода фазовращателя 19 по двухпроводным линиям связи 8 поступает на входы вторичных часов 9. Работа формирователя тактовых и информационных импульсов 10 во вторичных часах происходит следующим образом. Фазоманипулированный сигнал с линии 8 поступает на входе детектора 23 разделяющий сигнал по полезнос ти на две последовательности импульсов. По Передним фронтам последовательностей формирователи 24 иьтульсов формируют узкие импульсы, поступающие на входы схемь ИЛИ 25, установочные входы триггера 26 и первые входы схем И 27. Под воздействием импульсов триггер 26 переходит из одного состояния в другое. При 10 62 этом сигналы с прямого и инверсного прямого и выходов триггера управляют работой схем И 27. Сигнал проходит ту или иную схему И 27 и через схему ИЛИ 28 только в том случае, когда на выходе одного -из формирователей появляются подряд два импульса причем второй по счету импульс совпадает времени со сменой на 180 фазы по входного сигнала из линии связи 8. Таким образом,на выходе схемы ИЛИ 28 появляются информационные CHI- налы, которые постуттают на информационный вход регистра 1I сдвига вторичных часов и на вход установки делителя 29 частоты со сквозным переносом, а на счетный вход делителя поступают импульсы с выходов формирователей 24 через схему ИЛИ 25. С выхода делителя 29 частоты снимаются тактовые импульсы, которые подаются на входы делителя 12 и регистра II BTOpn4ttbix часов. Коэффициент деления делителя 29 в два раза больше чем коэффициент деления делителя 20 частоты, а для синфазной их работы используется принудительная фазировка делителя 29 информационными сигналами с выхода схемы ИЛИ 28. Таким образом, в формирователе 10 вторичных часов 9 из фазоманипулированного сигнала формируются информационные и тактовые импульсы, которые управляют работой остальных узлов вторичных часов. Таким образом, введение в первичные часы регистра циклового сигнала и формирователя тактовой и кодовой последовательностей, а во вторичные часы с цифровой индикацией - формирователя тактовых и информационных импульсов, делителя частоты, запоминающего регистра и схемы совпадения позволяет повысить эффективность передачи и приема хронометрической информации от первичных часов к вторичным путем непрерывной, без пауз, передачи кодовых комбинаций текущих значений времени, а также введение дополнительной цикловой кодовой комбинации ,позволяющей осуществлять |Синфазную работу блоков вторичных часов , тносительно аналогичных блоков перичных, что позволяет увеличить двое количество передаваемой хроноетрической информации первичными асами за один цикл. 1 Формула изобретения 1 . Автоматическая система единого времени с передачей информации от пе вичных часов к вторичным в кодированном виде, содержап;ая первичные часы, включакмцие в себя соединенные последовательно кварцевый генератор делитель частоты, пересчетные схемы преобразователь параллельного кода времени в последовательный, причем первый-промежуточный выход делителя частоты соединен со входом записи преобразователя параллельного кода времени в последовательный, а также цифровые индикаторы, входы которых .подключены к выходам пересчетных схем, линию связи и вторичные часы с цифровой индикацией, включающие в себя регистр сдвига, дешифратор, циф ровые индикаторы икоммутатор, прич выходы коммутатора присоединены к общим электродам цифровых индикаторов, знакообразующие электроды которых присоединены к выходам дешифратора, отличающая ся тем, что, с целью повышения достоверности передачи хронометрической информации в первичные часы введены регистр цик лового сигнала и формирователь тактовой и .кодовой последовательностей причем первый вход формирователя так товой и кодовой последовательностей подключен к выходу преобразователя параллельного кода в последовательный, а второй вход - к второму промежуточному выходу делителя частоты, первый промежуточный выход которого соединен со входом записи регис ра циклового сигнала, выход которого соединен с входом преобразователя параллельного кода времени в последовательный, тактовый выход фор мирователя тактовой и кодовой последовательностей подключен к тактовым входам преобразователи параллел ного кода времени в последовательный и регистра циклового сигнала, а силовой выход формирователя тактовой и кодовой последовательностей присоединенк двухпроводной линии связи, во вторичные часы с цифровой индикацией введены формирователь тактовых и информационных импульсов делитель частоты, запоминающий регистр и схема совпадения, причем пиния связи подключена к входу форм рователя тактовых и информационных .импульсов, информационный выход ко12торого соединен о. информациои}Г.1м входом регистра сдвига, а тактоный ги 1ход соединен с тактовым входом ре- гистра сднига и счеттлм нходом делителя астоты, выход де1Г {те:тя частоты соединен со счет-ным входом коммутатора и М азрешение записи .запоминающего регистра, выходы регистра сдвига соединены со входа, .и схемы совпадения и со входами запоминающего регистр)а, выходы которого подключены к входам дешифратора, выход схем1 совпадения подключен к вхо дам нуля делителя частоты и коммутатора. 2,Система по п. I, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что формирователь тактовой и кодовой последовательностей первичных часов включаеч- в себя усилитель-ограничитель, фазовращатель, делитель частоты, схему совпадения и триггер, причем вход усилителя-ограничителя и первый вход фазовращателя объештены и являются вторым входом формирователя тактовой и кодовой последовательностей, выход усилителя-ограничителя подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен с первым входом схемы совпадения и является тактовым выходом формирователя тактовой и кодовой последовательностей, второй вход схемы совпадения является первым входом формирователя тактовой и кодовой последовательностей, а выход соединен со счетным входом триггера, выход которого подключен к второму входу фазовращателя, выхэд которого является силовым выходом формирователя тактовой и кодовой последовательностей. 3.Система по п. 1, о т ли ч а ю щ а я с я тем, что формирователь тактовых и информационных импульсов вторичных часов содержит детектор, два формирователя импульсов, схему ИЛИ, триггер, две схемы И, схему собирания импульсов и делитель частоты со сквозным переносом, причем вход детектора являемся входом формирователя тактовых и информационных импульсов, два выхода детектора соединены со входами формирователей импульсов, выходы которых соединены со входами схемы ИЛИ,, входами установки триггера и первыми входами схем И, вторые входы которых соединены соответственно с прямым н инверст.1М выходами триггера, а выходы схем И подключер1ы к входам схемы собирания импульсов, выход которой является информационным выходом формирователя тактовых и информационных импульсов и.соединен со входом Установка нуля делителя частоты со скво: ным переносом, выход которого являefcя тактовым выходом формирователя тактовых и информационных импульсов.

счетный вход детгителя частоты сквозным переносом соединен с схемы ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при эксп

1,Авторское свидетельство № 481872, кл. G 04 С 18/00, . 20.01.76.

2.Авторское свидетельство № 616608, кл. G 04 С 13/02 07.06.78.