Устройство для преобразования частоты в код Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ В КОД

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может найти применение в системах цифровой регистрации частотной информации и ввода ее в системы обработки.

Известно устройство частотноцифрового Преобразования, которое содержит счетчики импульсов сигналов преобразуемой и эталонной частот и блоки опроса счетчиков по окончании процесса преобразования 11.

Недостатком известного устройст- на является повышенный объем цифровых данных, выражающих результат одного преобразования.

Наиболее близким к предлагае мому по технической сущности является устройство для цифрового измерения частоты, преобразующая часть которого содержит счетчик импульсов преобразуемой частоты, обнуляемый с частотой преобразования, счетчик импульсов зталонной частоты, обнуляемый сигналом преобразуемой част ты, и блок одновременного съема показаний обоих счетчиков по концу интервала преобразования.

Преобразование частота-цифра в известном устройстве осуществляется

по принципу подсчета импульсов сигнала измеряемой частоты за интервал преобразования с учетом величины отсекаемой его концом дробной части периода сигнала измеряемой частоты путем заполнения ее сигналом эталонной частоты 12.

Недостатком известного устройства, особенно проявляющимся при осущест10влении точного преобразования в достаточно широком диапазоне измepяe iыx частот и частот преобразования, является значительный объем цифровых данных, представляющих результат од15ного преобразования, вследствие чего значительной является величина информационного потока на входе .системы регистрации или обработки с известными нежелательными последствия20ми, т. е. повышенным расходом, например, магнитной ленты, машинной памяти, а также возрастанием требований по быстродействию аппаратуры, принимающей цифровую информацию, что ведет к дополнительным материальным затратам.

Цель изобретения - уменьшение объема цифровых данных, соответствующих результату одного цикла преоб30разования.

Поставленная цель достигается тем,.что в устройство для преобразования частоты в код, содержащее счетчик импульсов преобразуемой частоты, вход установки в ноль которого соединен с шиной опроса, счетчик импульсов эталонной частоты, вход установки в ноль которого соединен с шиной преобразуемой частоты, блок одновременного вывода информации, при этом счетные входы счетчиков импульсов преобразуемой и эталонной частот соединены соответственно с шинами преобразуемой и эталонной lacTOT, а выходы младших разрядов обоих счетчиков импульсов подключены соответственно к первой и второй группам входов блока одновременного вывода информации, введены n-(m-l) элементов ИЛИ и фopмиpoвaтeJJЬ признака принадлежности кода, первый вход которого соединен с выходом т-го разряда счетчика импульсов преобразуемой частоты, второй вход с выходом т-го разряда счетчика импульсов эталонной частоты, а выход с дополнительным входом блока одновременного вывода информации, выходы всех одноименных старших разрядов счетчиков импульсов преобразуемой и эталонной частот, начиная с т-го, подключены к третьей группе входов блока одновременного вывода инфор- , мации через соответствующие двухвходовые элементы ИЛИ.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для преобразования частота-цифра; на фиг. 2 - диаграмма прюцесса частотно-цифрового преобразования си -нала, реализуемого устройством.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: TO - величина интервала преобразования, N - число импульсов преобразуемой частоты, попавших в интервал преобразования, п - число импульсрв эталонной частоты, уложившихся в дробной части периода.преобразуемой частоты, f- период следования импульсов эталонной частоты.

Устройство содержит счетчик 1 импул1«сов преобразуемой частоты сбрасываемый в ноль по концу интервала преобразования Т, счетчик 2 импульсов эталонной частоты ,

Сбрасываемый в ноль импульсами f

ЛР

блок 3 вывода информации по концу интервала преобразования Т,, группу ,двухвходовых элементов ИЛИ А, через которые осуществляется передача сЪдержимого старших разрядов счетчиков, начиная с га-го, на блок 3 и формирователь 5 признака прингшчежности кода упомянутых старших разрядов одному иэ счетчиков,

В основе работы устройства лежит существующая взаимосвязь между кодами, формируемыми счетчиками преобразуемой и эталонной частот, суммарная их разрядность в одном результате преобразования значительно меньше суммарной разрядности обоих счетчиков и соответственно одновременно длина каждого кода не может превышать определенного количества двоичных разрядов, значительно меньшего полной разрядности одного счетчика.

При такой организации устройства съем показаний по концу интервала преобразования со всех разрядов осуществляется лишь с того иэ счетчиков,

с в котором был сформирован код большей длины, а о другого счетчика показания снимаются только с млад--, шей его части по (т-1)-и разряд включительно, так как сформированный в нем код заведомо укладывается

0 в этом случае в это количество разрядов. Формирователь приэнака принадлежности кода старших разрядов, начиная с т-го, формирует сигнал

О или 1 в зависимости от того, в каком счетчике в истекшем интервале преобразования был получен

длинный

или короткий код.

в процессе формирования интервала опроса TQ сЧетчик 1 осуществляет

счет импульсов преобразуемой частоты , а счетчик 2 - счет имцульсов эталонной частоты С приходом каждого импульса счетчик 2 обнуляется и вновь начинает счет импульсов

сигнала f . В зависимости от величины частоты сигнала fj,p происходит заполнение разрядов старше (т-1)-го либр в счетчике 2, либо в счетчике 1.

Сигналом с разряда счетчика, в котором происходит заполнение разрядов старше (т-1)-го/ формирователь 5 признака принадлежности кода старших разрядов счетчиков устанавливается в соответствующее состояние, обеспечивая подачу со своего выхода на блок 3 одновременного вывода информации счетчиков нулевого или единичного значения признака. В роли формирователя 5 может выступать, например, триггер,

С приходом сигнала Тд, означающего конец формирования одного и начало формирования другого интервала преобразования, блок 3 одновременного вывода информации из счет- ; чиков осуществляет передачу на выход устройства показаний младших разрядов по (т-1)-и включительно счетчиков 1 и 2 и коде с выходов элементов ИЛИ 4,Отражающего состояние старших, начиная с т-гр, разрядов того.счетчика, в котором сформированный код превысил по величине возможности т-1 разрядов, нулевое

состояние старших разрядов другого

счетчика не искажает код на выходах элементов ИЛИ 4. Блок 3 осуществляет также передачу с выхода формирователя 5 на выход устройства значення одноразрядного признака принадлежности кода ставших разрядов счетчиков счетчику 1 или счетчику 2. В качестве блока 3 можно использовать, например, набор двухвходовых элементов И, на один из входов которых подается сигнал Т , а на другой - сигнал с выхода соответствующего разряда счетчика или сигнал с выхода соответствующего элемента ИЛИ.

С некоторой задержкой, достаточной для приема информации с .выхода устройства системой обработки или регистрации, счетчик 1 сбрасывается сигналом 12, и вновь начинает счет импульсов f up. Далее процесс, преобразования повторяется.

Результатс 4 подобной организации работы предлагаемого устройства является сокращение информационного потока на его выходе при сохранении скорости и точности преобразования частота-цифра, что позволяет, в свою очередь, уменьшить расход носителя информации в случае регистргщии или снизить требования к пропускной .способности канала связи устройства с системой обработки информации. -Формула изобретения Устройство для преобразования час тоты в код, содержащее счетчик.импульсов преобразуемой частоты, вход установки в ноль которого соединен

.f

с шиной опроса, счетчик импульсов эталонной частоты, вход установки в ноль которого соединен с шиной преобразуемой частоты, блок одновременного вывода информации, при этом с счетные входы счетчиков импульсов преобразуемой и этгшонной частот соединены соответственно с шинами преобразуемой и эталонной частот, а «ыходы младших разрядов обоих счет- чиков импульсов подключены соответ0ственно к первой и второй группам входов блока одновременного вывода информации, отличающееся тем, что, с целью уменьшения объема цифровых даннгх, соответствующих

5 результату одного цикла преобразования, в него введены и-(vn-l) злементов ИЛИ и формирователь признака принадлежности кода, первый вход которого соединен с выходом W-ro

0 разряда счетчика импульсов преобразуемой частоты, второй вход - с выходом п-го разряда счетчика импульсов эталонной частоты, а выход - с дополнительным входом,блсжа одновре5 мениого вывода информации, выходы всех одноименных старших разрядов счетчиков импульсов преобразуемой и эталонной частот, начиная с Ы-го, подключены к третьей группе входов

п блока одновременного вывода информац||и через соответствующие двухвходовые элементы ИЛИ. Источники информацни, принятые во внимание при экспертизе 1.Авт орское свидетельство СССР I 506125, кл. Н 03 К 13/20, 1976. 2.Патент США 3829785, кл. 324/78D, 1974 (прототип).

лг

/Г