Датчик времени Советский патент 1982 года по МПК G06F1/00 

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

По основному авт.св. 813355 известен датчик времени, содержащий : генератор, предварительный счетчик; последовательно соединенные счетчики секун.ц, минут и часов, три блока анализа состояния, четыре блока выдачи, двоично- десятичный счетчик, регистр, четыре элемента И, три элемента ИЛИ и триггер.

Недостатком этого устройства является искажение информации, если в момент преобразования двоичного кода времени в двоично-десятичный на счетный вход счетчика секунд поступает импульс переполнения с выхода Предварительного счетчика.

Цель изобретения - повышение точности.

Эта цель достигается тем. Что в устройство дополнительно введены дешифратор, дополнительный триггер и элемент задержки, причем входы дешифратора соединены с выходами предварительного счетчика, выход дешифратора соединен с первым входом установки в ноль дополнительного триггера, вход элемента задержки соединен с выходомпереполнения предварительного счетчика, выход элемента задержки соединен с входом установки в единицу дополнительного триггера, нулевой выход триггера соединен с вторым входом установки в ноль дополнительного триггера, выход которого соеди10нен с третьим входом четвертого элемента И и вторым управляю1цим входом записи регистра.

На чертеже приведена схема устройства.

15

Устройство содержит генератор 1, предварительный счетчик 2, счетчик 3 секунд, счетчик 4 минут, счетчик 5 . часов, двоично-десятичный счетчик 6, блоки 7-9 анализа состояния, блоки

20 10-13 выдачи, элементы 14-17 И,, элементы 18-20 ИЛИ,-триггер 21, регистр 22, выходы 23-28 команд устройства, . дешифратор 29, триггер 30, .схема 31 задержки.

25

Дешифратор может быть выполнен в виде многовходового элемента И, выделяющего определенное состояние предварительного счетчика. Количество входов элемента И равно количеству

30 разрядов предварительного счетчика. и/ в зависимости от дешифрируемого состояния счетчика, на выходы элеме та И подаются прямые или инверсные сигналы с выходов разрядов предвари тельного счетчика. В качестве элемен та задержки может быть использовано любое известное устройство, дающее необходимую задержку сигнала, время которой определяется временем сраба тывания счетчиков секунд, минут и часов. Выход генератора 1 соединен с вх дом предварительного счетчика 2 и одним входом элемента И 17. Выход предварительного счетчика 2 соедине с счетным входом счетчика 3 секунд, выход переполнения которого соедине с внешним входом счетчика 4 минут, - а выход переполнения последнего сое динен с Счетным входом счетчика 4 часов. Выходы счетчика 3 секунд подключены к входам блока 7 анализа состот яния и блока 10 выдачи, выходы счетчика. 4 минут подключены, к входам бло ка 8 анализа состояния и блока 11 вы дачи, выходы счетчика 5 часов подклю чены к входам блока 9 анализа состояния и блока 12 выдачи. Выходы блоко 7-9 анализа состояния соединены с уп равляющими входами записи соотвётствующих счетчиков 3-5 и входами элемента ИЛИ 18. Выходы эл ентов И 1416 подключены к входам вычитания . соответствующих счетчиков 3-5, выход элемента И 17 подключен к .счетному входу двоично-десятичного счетчика 6 и к первым входам элементов И 1416. Выход двоично-десятичного счетчика 6 соединен с входами блока 13 выдачи, выходы которого соединены с выходами устройства. Входы регистра 22 соединены с выходами блоков 10-13 выдачи, а выходы регистра 22 подключены к установочным входам счетчиков 3-5. Входы 23-25 команд устройства соединены с управляющими входами блоков 10-12 выдачи.соответственно и со входами элементов ИЛИ 20. Входы 26-28 команд устройства подключены к входам элемента ИЛИ 19, к вторым входам элементов И 14 16 и к управляющим входам блоков 7-9 анализа состояния соответственно Выход элемента ИЛИ 18 соеккнен с входом установки в ноль триггера 21 и управляющим входом блока 13 выдачи, выход элемента ИЛИ 19 подключен к управляющему входу записи регистра 22 к к входу установки в единицу триггера 21, единичный выход которого соединен с втор1лм входом элемента И 17, а нулевой выход - с вторым входом установки в ноль триггера 30, выход элемента ИЛИ 20 соединен с входом установки в ноль двоично-деСЯТ11ЧНОГО счетчика б. Выходы предварительного счетчика 2 соединены с входами дешифратора 29, выход которого соединен с первым входом установки в ноль триггера 30. Вход элемента 31 задержки соединен с выходом переполненная предварительного .счетчика 2, а выход элемента 31 защержки - с входом установки в единицу триггера 30. Выход триггера 30 подключен к третьему входу элемента И 17 и к второму управляющему входу записи регистра 22. 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, а в счетчике 5 часов значение часов текущего времени. Выдача двоичных кодов, сформированных в счетчиках 3-5, осуществляется через блоки 10-12 выдачи, для чего необходимо подать на входы 23-25 устройства соответствующую команду (чтение секунд, чтение минут, чтение часов). При поступлении сигнала Чтение содержимое соответствующего счетчика 3-5 через один из блоков 10-12 выдачи поступает на выход устройства. Если необходимо получить двоичнодесятичное значение секунд, минут или часов текущего времени, одновременно с командой Чтение необходимо на ВЫ.ХОДЫ 26-28 устройства подать соответствующую команду Преобразование {преобразование секунд, преобразование минут, преобра13ование часов). Выдачу значения времени в двоичнодесятичном 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 появляется на выходных шинах и на входе регистра 22. Одновременно сигналом с выхода элемента ИЛИ 20 установляется в ноль двоично-десятичный счетчик 6. По команде Преобразование минут, поступающей одновременно с командой Чтение минут, появляется сигнал на выходе элемента ИЛИ 19, по которому в регистр 22 записывается значение минут текущего времени. Этим же сигналом устанавливает ся 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 ИГ7 и шульсы

тактовой частоты поступают на сложе ние в двоично-десятичный счетчик б и одновременно на входы элементов И 14-16. Так как на входе элемента И 15 имеется разрешение, сигнап Преобразование минут присутствует на вкходе 27 устройства, то с каждым импульсом на вырсоде элемента И 17 появляются импульсы на выходе элемента И 15, которые поступают-на вход вычитания сЧетчика 4 минут. С каждым импульсом тактовой частоты содержимое счетчика4 минут уменьшается, а двоично-десятичного счетчика 6 увеличивается на единицу, в момент, когда значение кода в счетчике 4 минут равно нулю, в двоично-десятичном счетчике 6 фиксируется двоично-десятичный код значения минут текущего времени. Как только значение счетчика 4 минут равно Нулю, появляется сигнал на рыходе схемы 6 анализа состояния, так |как на управляющем входе ее имеется разрешающий сигнал, поступающий с Ьхода 27 устройства. Сигнал с выхода схемы 8 анализа состояния управляет записью в счетчик 4 минут содержимого регистра 22, через элемент ИЛИ 18 устанавливает в О триггер 21 и разрешает выдачу на выход устройства через блок 13 выдачи содержимого двоично-десятичного счетчика 6. Таким образом. Значение минут текущего времени в двоично-десятичном коде выдается на выход устройства, в счетчике. 4 минут восстанавливается двоичный код минут текущего времени, и преобра зование прекращается (установлением в ноль триггера 21 снимается разрешение на входе-элемента И 17).

Рассмотрим случай, когда возможно искажение информации, т.е. вовремя преобразования двоичного кода в десятичный должен появиться на выходе предварительного счетчика 2 импульс переполнения, в момент времени, когда содержимое предварительного счетчика 2 достигает значения, начиная .с которого, во время преобразования возможно искажение информации, на выходе дешифратора 29 появляется сигнал, который поступает на первый вход установки в О триггера 30. Если до этого началось преобразование (установлен в единичное состояние триггер 21), то низкий уровень с нулевого выхода триггера 21 запрещает установку в нулевое состояние триггера 30.

Триггера 30 является R,S-триггером, у которого на вход R поступают два сигнала, взаимодействующие по схеме элемента И, а на вход S - один сигнал.

Если преобразование не началось (триггер 21 в нулевом состоянии),то сигнал с выхода дешифратора 29 устанавливается в нулевое состояние триггер 30. Низкий уровень с выхода триггера 30 поступает на третий вход элемента И 17 и запрещает прохождение тактовых импульсов на входы элементов И 14-16 и счетный вход двоичнодесятичного счетчика 6, а также на вход (второй управляющий) записи регистра 22 и запись в. этот регистр. . . Сигнал переноса с выхода предварительного счетчика 2 через схему 31 задержки (время задержки определяется переходными процессами в двоичных счетчиках 3-5) поступает на вход триггера 30 и устанавливает его в единичное состояние. Высокий уровень на выходе триггера 30 разрешает, при наличии команды Преобразование прохождение тактовых импульсов через схему И 17 и. запись в регистр 22.

В известном устройст-ве во время преобразования двоичного значения секунд (минут, часов) возможно появление импульса на выходе предварительного счетчика, а также на выходГе любого из счетчиков секунд, минут, который поступает на сложение в соответствующий счетчик. В счетчике при этом выполняются одновременно операции добавления и вычитания единицы, что приводит к .искажению результата преобразования. Кроме тоге, в двоичном счетчике, значение которого преобразовывалось в двоично-десятичный код, после операции преобразования восстанавливается двоичный код, имевшийся в нем перед началом преобразования, т.е. поступившая в процессе преобразования единица отметки времени теряется. Таким образом, если в момент преобразования в соответствующий счетчик поступает 1 с выхода предыдущего счетчика, то происходит искажение выдаваемой устройством информации, и с этого момента в датчике времени производится неверный отсчет времени.

В предлагаемом датчике времени разрешение на преобразование вырабатывается только в том случае, если время до появления импульса переполнения в предварительном счетчике больше времени преобразования двоичного кода в двоично-десятичный. Если команда на преобразование поступает .при отсутствии разрешения, то выполнение операции преобразования задержвается, и операция выполняется только после снятия условия блокировки. Тем самым исключается возможность искажения информации за счет наложения процессов счета и преобразования

Формула изобретения

Датчик времени по авт.св. 813395, отличающ и и с я, тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительный триггер, дешифратор и элемент задержки, причем разрядные выходы предварительного.счетчика соединены с входами дешифратора, выход которого соединен с первым входом установки в ноль дополнительного триг-t гера, выход переполнения предварительного счетчика, соединен с входом эле- « мента задержки, выход которого соеди- нен с входом установки в единицу д6полнйтельного триггераг нулевой выход триггера соединен с вторым входом установки в ноль дополнительного триггера,выход которого соединен с третьим входом четвертого элемента И и вто-рым управляющим входом записи регистра