Устройство для преобразования интервала времени в цифровой код Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использованов в аналого-цифровых преобразователях.

Известно устройство для преобразования интервалов времени, состоящее из т-тактного генератора эталонной частоты и m счетных каналов 1 .

Недостатки известного устройства .большой аппаратный объем и сложность последующей обработки результатов преобразования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для преобразования интервала времени в цифровой код, состоящее из т-тактного генератора импульсов, первый выход которого соединен с первым входом устройства управления, второй и третий входы которого соединены соответственно с шинами Старт и Стоп, а выход подключен к счетному входу счетчика, устройство интерполяции, m параллельных входов которого соединены с соответствующими выходами т-тактного генератора импульсов и шины сброса 2.

Недостатками известного устройства являются низкая точность преобра-. зования и сложность схемной реализации.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования интервала времени в цифровой код, содержащее т-тактный генератор эталонной частоты, первый выход которого подключен к первому входу блока управления, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, блок интерполяции, m параллельных входов которого соединены с выходами т-тактного ге нератора эталонной частоты, в него дополнительно введены элемент задержки, блок синхронизации, блок интерполяции и блок обработки результатов интерпоJ90ЛЯЦИИ, выход переноса которого подключен ко второму входу блока управления, входы блока обработки результатов- интерполяции соединены с выходами блоков интерполяции соответственно, входы Пуск которых объединены и подключены к выходу блока синхронизации, первый вход которого подключен через элемент задержки к входу Сброс счетчика импульсов, причем m параллельных входов дополнительного блока интерполяции соединены с выходами т-тактного генератора эталонной частоты, т-ый выход которого соединен со вторым входом блока синхронизации, а выходы Стоп блоков интерполяции подключенысоответственно к третьему и четвертому входам блока управления. На чертеже представлена структурная схема устройства для преобразоваНИИ интервала времени в цифровой код. Устройство для преобразования интервала времени в цифровой код содержит т-тактный генератор 1 эталонных импульсов, блок 2 управления на элект ронном ключе 3 и элементе ИЛИ , счетчик 5 импульсов, блоки 6 и 7 интерполяции, блок 8 обработки результатов интерполяции, элемент 9 задержки, блок 10 синхронизации, а также шину П Стоп, шину 12 Старт, шину 13 сброса, шину I опроса, шину 15 выходную. Блоки 6 и 7 интерполяции могут быть выполнены, например, на электрон ных ключах с памятью, каждый из которых подключен к счетному входу триггера. Блок 8 может быть выполнен на дешифраторе и сумматоре или вычитателе Дешифраторы преобразовывают код с выходов блоков 6 и 7 интерполяции в ту систему счисления, в которой работает сумматор или вычитатель.

При иdпoльзoвaнии самосинхронизирующихся блоков 6 и 7 интерполяции элемент 9 задержки и блок 10 синхронизации Могут быть не включены в устройство.

Устройство для преобразования интервала времени в цифровой код работает следующим образом.

При появлении на 1йине 13 сигнала Сброс, возникающего, например, при вклйчении напряжения питания, во все разрядам счетчика 5 происходит запись единицы, что соответствует

В счетчике 5 увеличивается на единицу. При этом погрешность преобразования составляет ±ж, где m - количество тактов генератора 1 эталонной частоты.

-Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет введения дополнительного блока интерполяции, блока обработки результатов интерполяции, блока синхронизации и элемента задержки осуществляется повышение точности преобразования .

Формула изобретения

Устройство для преобразования интервала времени в цифровой код, содер8записи в счетчик кода минус единица. Сигнал сброса также осуществляет сброс триггеров в блоках 6 и 7 интерполяции. Элемент 9 задержки задерживает сигнал Сброс на время, связанное с переходными процессами, при установке указанных триггеров в исходное (нулевое) состояние. Сигнал Сброс, синхронизированный с последним тактом т-тактного генератора 1, открывает электронные ключи в блоках 6 и 7 интерполяции и на три( геры блоков 6 и 7 интерполяции поступают импульсы с выходов т-тактного генератора 1. С приходом импульса Старт по шине 12 открывается электронный ключ 3 и происходит заполнение счетчика 5- Импульс Старт закрывает электронные ключи блока 7 интерполяции, При поступлении импульса Стоп . по шине 11 электронный ключ 3 и электронные ключи блока 6 интерполяции перестают пропускать сигналы На этом заканчивается процесс преобразования интервала времени Т в цифровой код. В счетчике 5 зафиксирован код преобразуемого интервала Т с погрешностью t1 , где Т - период повторения импульсов генерации генератора 1. Коды с выхода блоков 6. и 7 интерполяции поступают на блок 8, где из кода блоков 6 интерполяции вычитается код блока 7 интерпляции, Если разность ut меньше Т , сигнал переноса с выхода блока В на вход счетчика 5 не поступает. При приходом импульса Опрос по шине 1 на вход блока 8, с выхода последнего формируется дополнительный импульс. который поступает на счетчик 5 и код

жащее m-тактный генератор эталонной частоты, первый выход которого подклю.чен к первому входу блока управления выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, блок интер- 5 поляции, m параллельных входов которого соединены с выходами т-тактного генератора эталонной частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него дополни- ю тельно введены элемент задержки, .блок синхронизации, блок интерполяции и блок обработки результатов интерполяции, выход переноса которого подключен ко второму входу блока управ- is ления, входы блока обработки результатов интерполяции соединены с выходами блоков интерполяции соответственно, входы Пуск которых объединены и подключены к выходу блока синхро- 20 низации, первый вход которого подключен через элемент задержки к входу

Сброс счетчика импульсов, причем m параллельных входов дополнительного блока интерполяции соединены с выходами т-тактного генератора эталонной частоты, т-ый выход которого соединен со вторым входом блока синхронизации, а выходы Стоп блоков интерполяции подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Теггу Flom. paseborne Laser Radar. - Applied Opties, 11, N«2, 1972, P.291.

2. Гитис Э.И. Преобразователи информации для ЭЦВМ. М,, Энергия, 1975, c., рис.6-5.

д Стоп-импу/ibc

П CmaiJm - импу/ibc

С

Стоп

/3 CSpoc

10

Пуск

Стоп.

15

Пуск