Преобразователь частоты в код Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В КОД

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для связи вычислительной машины с внешними устройствами, в системах управления и моделирования, в измерительных системах.

Известен преобразователь частота-код содержащий триггер, соединенный с дифференцирующей цепью, триггеры управления, вентили, генератор образцовой частоты, схему запрета, счетчик с дешифратором, коммутатор и управляемый делитель частоты til- . .

Недостатком данного преобразователя является то, что он не учитывает знак преобразуемой величины.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь частоты в код, содержащий генератор стабильной частоты, выход которого через первый ключ соединен со счетным входом счетчика, через второй ключ - с информационным входом преобразователя код-частота и непосредственно с тактовым входом пре-

образователя код-частота, первый формирователь временного интервала, выход которого соединен с установочным входом, счетчика и со вторым входом второго ключа, а выход преобразователя код-частота через второй формирователь временного интервала соединен со вторым входом первого ключа и установочным входом преобразователя кода в частоту 2.

10

Недостатком преобразователя является то, что он не учитывает знак преобразуемой частоты.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства,

15 а именно учет знака преобр)азуемой величины .

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь частоты в код, содержащий генератор, выход которого

20 через первый ключ соединен с суммирующим входом счетчика, непосредственно соединен с тактовым входом преобразователя код-частота и через второй

ключ - с информационным входом преобразователя код-частота, выход которого через формирователь временных интервалов соединен со вторым входом первого ключа, дополнительно введены три триггера, два элемента задержки, пять ключей и два- элемента ИЛИ, причем выход первого триггера соединен со, входами первого и второго дополнительных ключей и через первый элемент задержки со входом сброса второго триггера, к

счетному входу которого подключен вход сброса третьего триггера, выход второго триггера соединен со входами третьего и четвертого дополнительных ключей и через второй элемент задерж- ки со входом сброса первого триггера, к счетному входу которого подключен прямой вход третьего триггера, выход которого соединен со вторыми входами первого и четвертого дополнительных ключей и третьим входом первого основного ключа, а инверсный выход соединен со вторыми входами второго и третьего ключей и с первым входом пятого дополнительного ключаг к второму входу которого подключен выход генератора, при этом выход формирователя временных интервалов соединен со входом первого элемента ИЛИ и с третьим входом пятого дополнительного ключа, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика, выходы первого и третьего дополнительньгх ключей через второй элемент ИЛИ соединены со вторым входом второго ключа, а выходы второго и четвертого дополнительных ключей через первый элемент ИЛИ соединены со входом сброса преобразователя код-частота.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя частоты в код.

Преобразователь содержит входные шины 1 и 2, по которым поступают импульсы положительного и отрицательног приращений частоты, три триггера 3, 4 и 5, ключи 6-11, первый элемент 12 задержки, второй элемент 13 задержки, элемент ИЛИ 14, ключ 15, элемент ИЛИ 16, преобразователь 17 код-частота, генератор 18, счетчик 19, формирователь 20 временных интервалов, шину 21, которая является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь предназначен для преобразования в дополнительный код

потока импульсов с малым значением частоты. Знак потока определяется наличием . импульсов на шинах 1 или 2. Моменты поступления импульсов по шинам 1 и 2 разделены во времени, т, е. не могут одновременно присутствовать импульсы на разных шинах. Преобразователь позволяет измерять значение частоты за время, равное двум периодам

преобразуемой частоты. Первый импульс положительного приращения поступает по шине 1 на счетный вход триггера 3 и на прямой вход триггера 4 знака. В резульгтате триггеры 3 и 4 устанавливаются в

5 ё единичное состояние. Срабатывает ключ 6 к сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 14 и ключ 15 разрешает прохождение частоты с выхода генератора 18 на информационный вход преобразователя 17 код-частота. Цо приходу второго импульса по шине 1 триггер 3 сбрасывается в нулевое состояние, ключ 6 закрьтается и прохождение частоты с генератора 18 в преобразователь 17

5 код-частота прекращается. За время периода преобразуемой частоты во входном регистре преобразователя 17 код-частота образуется код, прямо пропоршональный величине периода, так как число им0 пульсов, поступивших на вход преобразователя 17 кЪд-частота с генератора 18, прямо пропорционально вeли инe периода преобразуемой частоты. Сразу после заполнения входного регистра преобразователя 17 код-частота импульс с его выхода устанавливает формирователь временных интервалов в единичное состояние, и через ключ 8 на суммирующий вход счетчика 19 начинает поступать часто- та с генератора 18. Вьздача импульсов в счетчик 19 продолжается до момента появления второго импульса с выхода преобразователя 17 код-час.тота. При этом формирователь 20 временных интервалов сбрасывается в нулевое с(х;тояние, ключ 8 запирается, а сам преобразователь 17 код-частота устанавливается в исходное состояние через элемент ИЛИ 16. Значение кода в счетчике 19 прямо пропорционально интервалу времени, прошедшему между двумя выходными импульсами преобразователя-кодчастота, обратно пропорхшонально коду, записанному в нем, и прямо пропорцио.нально значению преобразуемой частоты. Код со счетчика 19 снимается по шяне 21, при этом сам счетчик об1гуляется (не показано). С приходом третьего, четвертого и последующих импулы;оБ по шине 1 описанный процесс повторяется, Первый импульс отрицательного приращения частоты поступает по шине 2 на счетный вход триггера 5 и на вход сброса триггера 4. В результате триггер 5 устанавливается в единичное состояние, а триггеры 3 и 4 устацавли- ваются в нулевое состояние. Срабатывае ключ 9. Далее работа преобразователя происходит аналогично работе с положи- тельными приращения(/ги частоты. Отличие состоит в том, то сигналом с инверсного выхода триггера 4 открьюаетс ключ 11. В результате частота с генератора 18 поступает на вычитающий вход счетчика 1-9, в котором образуется дополнительный код отрицательного числа Если после первого, третьего и т. д. импульса положительного приращения частоты в устройство приходит импульс отрицательного, то триггер 4 устанавливается в нулевое состояние, а триггер 5 в единичное. Срабатьгоает ключ 1О (так как триггер 3 из-за наличия элемента, задержки еще сброшен) и на входе сбро- са преобразователя 17 код-частота подается сигнал, устанавливающий его висходное состояние. Далее триггер 3 сбрасывается, ключ 10 закрывается, ключ 9 открьгоается.и работа устройства происходит как при приходе импульсов отрицательного приращения частоты. Если после нечетного импульса отрицательного прирашечяя частоты поступае импульс положительного приращения, то срабатывает ключ 7, преобразователь 17 код-частота, устанавливается в исходное состояние, устанавливается триггер 3, сбрасьгоается триггер 5, срабатьгоает ключ 6 и далее работа устройства про- исходит аналогично работе при приходе импульса положительного приращения. Использование в преобразователе элементов (трех триггеров, двух элементов задержки, пяти ключей и двух элементов ИЛИ) позволяет учитьгоать знак преобразуемой частоты. Такой метод преобразования необходим при низации совместной работы LIBM с часто ными датчиками, выходная величина которых представлена в виде двух потоков в зависимости от знака измеряемой величины. Для реализации такого типа пре образования необходимо использовать два преобразователя, аналогичных прототипу. Следовательно, использование предлагаемых преобразователей при построении управляющей системы позволяет уме ишть вдвое число преобразователей частота-код для приема информации с датчиков с тернарным кодированием. Формула изобретения Преобразователь частоты в код, содер-. жащий генератор, выход которого через : первый ключ соединен с суммирующим входом счетч-ика, непосредственно соединен с тактовым входом преобразователя код-частота и через второй ключ с информационным входом преобразователя код-частота,, выход которого через форьмирователь временных интервалов соединен с вторым входом первого ключа, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены элемента задерлжи, пять ключей, два элемента ИЛИ и три триггера, выход первого из которых соединен с входами первого и второго дополнительнь1х ключей и через первый элемент задержки с входом сброса второго триггера,к счетному входу которого подключен вход сброса третьего триггера, выход второго Tpfnrepa соединен с входами третьего и четвертого дополнительных ключей и через второй элемент задержки с входом сброса первого триггера, к счетному входу которого подключен и прямой вход, третьего триггера, прямой выход которого соединен с вторыми входами первого и четвертого дополнительных ключей и третьим входом первого основного ключа, а Ш1- версный выход соединен с вторыми входами второго и третьего ключей и с первым входом пятого дополнитеяьного ключа, к второму входу которого подключен выход генератора, при этом выход формирователя временных интервалов соедш1ен с входом первого элемента ИЛИ и третьим входом пятого дополнительного ключа, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика выходы первого и третьего дополнительных ключей через второй элемент ИЛИ соединены с вторым входом второго ключа, а выходы второго к четвертого дополнительных ключей через первый элемент ИЛИ соединены с входом сброса преобразователя код-частота. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 372684, кл. Н 03 К 13/2О, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 705674, кл. Н 03 К 13/20, 1979.