Устройство для формирования временных интервалов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/07 

1

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для программного формирования временных интервалов.

Известно устройство формирования временных интервалов, содержащее генератор эталонной частоты, делитель частоты, триггер, счетчик, мультиплексор и регистр масштаба 1 .

Недостатком устройства является низкая точность формирования временных интервалов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для формирования временных интервалов, которое содержит посдчедовательно соединенные генератор эталонной частоты, делитель частоты, мультиплексор, элемент И, счетчик, причем мультиплексор управляется от регистра масштаба, а пуск и остановка устройства производятся триггером, который управляет элементом И и соединен своими входами с шиной запуска устройства и выходом счетчика 2.

Недостатком устройства является низкая точность формирования временных интервалов. Причины следующие: перед началом формирования интервала не производится установка нуля делителя частоты, что приводит к погрешности, величиной до одного периода частоты, снимаемой с выхода мультиплексора; в многокаскадном делителе частоты возникают задержки сигнала эталанной частоты,

10 по величине сравнимые с периодом генератора, эталонной частоты, если его частота достаточно высока, что также приводит к появлению погрешности в длительности формируемого временного

15 интервала (если после длинного интервала сразу же формируется короткий интервал). В этом Случае задержка делителя частоты войдет как погрешность в короткий интервал, которая может

20 иметь величину периода эталонной частоты.

Цель изобретения - повышение точности работы устройства.

Указанная иеяь достигается тем, чтов устройство для формирования временных интервалов, содержащее последовательно соединенные генератор эталонной частоты, делитель частоты и мультиплексор, а также триггер, один, из входов которого соединен с шиной за пуска устройства, а выход.через элемент И подключен к вычитающему входу счетчика, установочные входы которого соединены с шиной данных и установочными входами регистра масштаба, выходы которого подключены к адресным входам мультиплексора, дополнительно введены формирователь, два элемента ИЛИ и элемент И, входы которого соединены с инверсными выходами регистра масштаба, а выход подключен к входу приема кода делителя частоты, выход преноса делителя частоты подключен к стробирующему входу мультиплексора, выход которого соединен с одним из входов первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу основного элемента И, а другой вход первого элемента ИЛИ соединен со входом установки ё ноль делителя частоты, входами приема кода регистра масштаба и счетчика и выходом второго элемента ИЛИ, один из входов которого подключен к выходу счетчика, а другой через формирователь соединен с выходом триггера, второй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, при этом делитель .частоты состоит из N декад и элемента ИЛИ, причем выходы третьего и четвертого разрядов первой декады через элемент ИЛИ соединены с входом второй декады, а в качестве входов приема кода и выхода переноса делителя часто-ты использованы соответствующие входы и .выход первой декады.

На чертеже приведена функхщональная схема устройства.

Устройство для формирования временных интервалов содержит генератор 1 эталонной частоты, делитель 2 частоты, состоящий из N декад и элемента 3 ИЛИ мультиплексор 4, .шину 5 логической единицы, регистр 6 масштаба, элемент 7 И, .шину 8 Конец интервала, элемент 9 ИЛИ, элемент 10 И, счетчик 11 элемент 12 ИЛИ, шину 13 данных, триггер 14, шину 15 Пуск, формирователь 16.

Устфойство работает следующим образом.

На шину 13 данных каким-либо внешним устройством, например ЭВМ, выставляется код длительности интервала и подается потенциальный сигнал Пуск

по шине 15, который поступает на вход Ф триггера 14 и по импульсу генератйра 1, поступающему на синхровход триггера 14, последний переходит в единичное состояние. Так осуществляется синхронизация

начала первого интервала с импульсами эталонной частоты с целью повышения точности формирования первого интервала.

Формирователь 16 вырабатьгоает ко-

5 роткий импульс, который, пройдя через элемент 12, производит запись кода длительности интервала в счетчик 11 и регистр 6 масштаба устанавливает делителЕ,..частоты 2 в нулевое состояние и

g после этого по заднему фронту импульса вычитается первая единица из счетчика 11.

Необходимость предварительного вычитания единиш 1 из счетчика 11 вытекает из следующего. Пусть в счетчик 11 записан код ООО1, т. е. необходимо сформировать интервал, равный одному периоду частоты, поступающей на вход счетчика 11. При этом сразу после записи кода интервала в счетчик 11, из него, вычтется единица и будет получен код ОООО. Следующий импульс, который поступит на вход счетчика 11с мультиплексора 4, появится на выходе Заем счетчика 11 и .шине 8 Конец интервала. Таким образом, будет сформирован интервал длительностью в один период, что и соответствует коду ООО1.

КодJзаписанный в регистр 6 масштаба,- поступает на адресные входы мультиплексора 4 и последний производит выбор одного из выходов делителя частоты 2 в соответствии с поступившим кодом. Если код в регистре 6 равен ОООО, то элемент 7 дешифрирует нуле5 вое состояние регистра 6 и удерживает первую декаду 2-1 делителя частоты в состоянии 1О01. При этом все импульсы генератора 1 проходят на выход переноса декады 2-1 и поступают на стро0 бирующий вход мультиплексора 4. Так как на первом входе мультиплексора 4 логическая 1, то на выходе его появляются импульсы с периодом Тд , где Tgj - период генератора 1 эталонной частоты.

Если код в регистре 6 масштаба равен ООО1, элемент 7 И прекращает выработьгоатъ сигнал приема для декады 2-1 и последняя переходит в режим сче та. При этом на выходе переноса появляется каждый Десятый импульс из поступивших на счетный вход декады, а так как второй вход мультиплексора 4 соединен с шиной логической 1 все эти импульсы пройдут на его выход и образуется последов.ательность с периодом Ю Если код в регистре 6 масштаба равен 0010 или больше, то в этом случае выбирается уже один из входов мул типлексора 4, подключенных к выходам делителя частоты 2, а на стробирующий вход подаются импульсы с периодом с длительностью, равной при мерно Тд-р/2, Наличие задержек в делителе 2 частоты может привести к тому, что импульсы на выходе делителя появляются тогда, когда стробируюший импульс уже закончился, что приводит к отказу в работе устройства. Для устранения этого эффекта на вход второй декады делителя частоты подается уширенный импульс передний фронт которого появляется значительно раньше стробирующего импульса, а задние фронты обоих импульсов совпадают. Это делается с помощью эле мента 3 ИЛИ, который- объединяет сигналы с выходов третьего и четвертого разрядов декады 2-1. В результате на входе делителя частоты формируются импульсы длительностью , и теперь в делителе частоты допустима задержка вплоть до SIX-... Таким образом, временное положение выходных импульсов мультиплексора 4 относительно импульсов эталонной частоты одинаково при всех коэффициентах .деления делителя частоты, что повысило точность формирования временных ин тервалов. Последовательность импульсов с выхода мультиплексора 4 через элемент 1 поступает на вычитающий вход счетчика 11 до тех пор, пока последний не окажется в нулевом состоянии. При этом на выходе счетчика 11 появляется импуяьс конца интервала, по которому через элемент ИЛИ 12 производится прием новых данных в счетчик 11 и регист 6 масштаба, а также установка делителя частоты 2 в нулевое состояние, после чего начинается формирование следующего временного интервала. Смена информации данных на шине 13 может быть произведена сразу же после окончания импульса Конец интервала. Формирование последовательности временных интервалов продолжается до исчезновения сигнал Пуск на шине 15, Таким образом, данное устройсгво обеспечивает высокую точность формирования временных интервалов за счет привязки начала первого интервала к сигналу эталонной частоты, установки делителя частоты в нулевое состояние перед началом каждого интервала и устранения влияния задержек в делителе частоты. Длительность сформированных временных интервалов строго кратна периоду эталонной частоты. Формула изобретения 1. Устройство для формирования временных интервалов, содержащее последовательно соединенные генер)атор эталонной частоты, делитель частоты и. мультиплексор, а также триггер, один из входов которого соединен с шиной запуска устройства, а выход через элемент И подключен к вычитающему входу счетчика, установочные входы которого соединены с шиной данных и установочными входами регистра масштаба, вькоды которого подключены к адресным входам мультиплексора, отличающееся тем, что, с целью повьпдения точности работы устройства, в него дополнительно введены формирователь, два элемента ИЛИ и элемент И, входы которого соединены с инверсными выходами регистра масштаба, а выход подклк чен ко входу приема кода делителя частоты, выход переноса делителя частоты подключен к стробирующему входу муль- типпексора, выход которого соединен с одним из входов первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу основного элемента И, а другой вход первого элемента 1ШИ соединен со входом установки в ноль делителя частоты, входами приема кода регистра масштаба и счетчика и выходом второго элемента ИЛИ, один из входов которого подключен к выходу счетчика, а другой через формирователь соединен с выходом триггера, второй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, 2, Устройство по п. i, отличающее с я тем, что делитель частоты состоит из N декад и элемента ИЛИ, Причем выходы третьего и четвертого разрядов первой декады через элемент ИЛИ соединены с входом второй декаы, а в качестве входов приема кода и

iM.ixon,. лореисхм лолитоля чпг:тоа 1 исш.гшк.ллл/. L оотиетстпукчпие пходы н ni.ix;./; первой .

Источники ннфс), прчняп.ю во тзнимаипе при экспертизе

8

1.Авторское свидетельство CCCF № 661741, кл. Н ОЗ К 5/ОО, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 577509, кп. Н ОЗ К 5/ОО, 1976 (прототип).