Преобразователь временных интервалов в код Советский патент 1982 года по МПК G08C9/00 

(S) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ . ,; .. 1 ., Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быт использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Известны преобразователи временных интервалов в код, содержащие триггеры, счетчики, элементы И, дифференцирующий элемент, дешифратор, генератор импульсов t1. Недостатком известного преобразователя является сложность его исполь зования при измерении временных смещ ний, превышающих период следования старт-tcTon)- импульсов. Наиболее близким к изобретению Является преобразователь временных интервалов в код, содержащий первый и второй триггеры, один вход второго .триггера через первый элемент И соединен с выходом источника стоп-импульсов, единичные выходы первого и второго триггеров подключены соответственно к первым входам второго В КОД . ,и третьего элементов И, генератор им{Пульсов, счетчик, реверсивный счет чик, третий триггер, триггер знака четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы И. ВыхЬд генератора импульсов подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, третьи входы которых соединены соответственно с нулевым выходом второго и единичным входом первого триггеров, единичный вход первого триггера соединен с источником старт-импульсов, а выход подключен к другому входу первого элемента И, выход второго элемента И подключен к счетному входу счетчика, выход третье;го элемента И подключен к нулевым ,входам счетчика, первого и второго Триггеров, единичные и нулевые выходы двух старших разрядов счетчика i подключены к одним входам четвертого, пятого, шестого и седьмого элементов И, другие входы которых соеди нeны с выходом первого элемента И, а

выходы подключены к единичным и нулевым входам третьего и знакового три|- герое, единичные и нулевые выходы которых через дифференцирующие элементы подключены к входам восьмого и девятого элементов И, выходы которых подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 2. Недостатком такого преобразователя является его невысокая надежность.

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем что в преобразователь временных интервалов в код, содержащий первый и второй триггеры, один вход второго триггера через первый элемент И соединен с выходом источника стоп-импульсов, единичные выходы первого и второго триггеров подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, генератор импульсов, счетчик, реверсивный счетчик, третий триггер, триггер знака, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы И, введены коммутатор, дешифратор и три элемента ИЛИ, выход источника старт-импульсов подключен к второму входу второго элемента И, втрому выходу второго триггера, одному входу третьего триггера и через четвертый элемент И - к первому входу первого триггера, выход источника стоп-импульсов подключен к второму входу третьего элемента И, второму входу первого триггера и другому входу третьего триггера, инверсный выход первого триггера подключен к третьему входу BTopoi o триггера, одному входу триггера знака и одному входу первого элемента ИЛИ, инверсный выход второго триггера подключен к третьему входу первого триггера, .другому входу триггера знака и дру|Гому входу первого элемента ИЛИ, парафазные выходы триггера знака- подключены к одним входам соответственно пятого и шестого элементов И и к первому и второму входам коммутатора, выходы которого подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика подключен к дешифратору, один выход дешифратора подключен к третьим входам второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к одним входам соответственно

второго и третьего элементов ИЛИ, выходы второго и третьего элементов ИЛИ подключены к третьему и четвертому входам коммутатора, соответственно, другой выход дешифратора подключен к другим входам пятого и шестого элементов И, и к первым входам седьмого и восьмого элементов И, вторые входы которых соединены с парфазными выходами третьего триггера, третьи входы - с единичными входами третьего триггера, а выходы седьмого и восьмого элементов И подключены к другим входам второго и третьего элементов ИЛИ, генератор импульсов через девятый элемент И, управляющий вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, подключе к счетчику.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит первый 1 и второй 2 триггеры, один вход триггера 2 через первый элемент И 3 соединен с источником k стоп-импульсов, единичные выходы триггеров 1 и 2 подключены к первым входам элементов И 5 и 6, выход источника 7 старт-импульсов подключен к второму входу элмента И 5 второму входу триггера 2, одному входу триггера 8 и через элемент И 9 к первому входу триггера

1,выход источника подключен к второму входу элемента И 6, второму входу триггера 1 и другому входу тригера В, инверсный выход триггера 1 подключен к третьему входу триггера

2,одному входу триггера .10 знака и одному входу элемента ИЛИ 11, инверсный выход триггера 2 подключен к третьему входу триггера 1, другому входу триггера 10 знака и другому входу элемента 11, парафазные выходы триггера 10 подключены к одним входам пятого 12 и шестого 13 элементов И и к первому и второму .входам коммутатора 1, выходы которого подключены к входам сложения

и вычитания реверсивного счетчика 15 выходы реверсивного счетчика 15 подключены к дешифратору 16, один выход дешифратора 16 подключен к третьим входам элементов 5 и 6, выходы которых подключены к одним входам элементов -ИЛИ 17 и 18, соответственно, выходы элементов 17 и 18 подключены к третьему и четвертому входам коммутатора Н, другой выход деЫифратора 16 подключен к другим входам элементов 12 и 13 и к первым входам элементов И 19 и 20 вторые входы которых соединены с парафазными выходами триггера 8, третьи входы с единичными входами триггера 8, а выходы элементов 19 и 20 подключены к другимвходам элементов 17 и 18, генератор 21 импульсов через девятый элемент И 22, управляющий вход которого соединен с выходом элемента 11 подключен к счетчику 23. Преобразователь работает следующим образом. Первоначально производится очистка счетчиков 23 и 15 и установка три геров 1, 2 и 8 в состояние 1. При отсутствии фазового рассогласования между входными импульсами источников 7 и k триггеры 1 и 2 находятся в состоянии О, элемент И закрыт, и импульсы генератора 21 на вход счетчика 23 не поступают, его код равен О. Триггер 10 может занимать в этом случае произвольное со стояние, на выходах коммутатора 1 сигналы единичного уровня, состояние счетчика 15 не меняется, на выходе дешифратора 1б, подключенном к элементам 19 и 20 - О, на выходах элементов 12 и 13 - 1, эле/менты 3 и 9 открыты, на другом выходе дешифратора 16 - 1. В момент времени t сигнал источника А ртстает от сигнала источника 7. Сигнал источника 7 через элемент 9 поступает на управляющий вход триг гера 1 и включает его в состояние 1. Этим же сигналом подтверждается О триггера 2, элемент 22 открывается и на вход счетчика 23 начинают поступать импульсы генератора 21. Триггер 10 и триггер 8 устанавливают ся в состояние 1. Сигналом источника Ц в момент прохождения его переднего фронта триггер 1 выключается на его инверсном выходе устанавливается высокий потенциал. При этом триггер 2 не включится, так как на его информационном входе сигнал единичного уровня появляется только после прохождения импульса Ц и, соответственно, выключения триггера 1. Триггер 8 также выключается. При увеличении временного сдвига между импульсами источников 7 и наступает момент времени t, при котором происходит подтверждение импульсом источника 7 состояния 1 триггеров 1 и 8. Этот импульс через 06 элементы 5, 17 и коммутатор 1 поступает на суммирующий вход счетчика 15. Сигналом с выхода дешифратора 16 элементы 5 и 6 закрываются, а элементы 19 и 20 открываются, выходным сигналом элемента 13 элемент 3 закрывается. При дальнейшем увеличении временного сдвига снова наступит такой момент времени, когда дважды поступят два входных импульса ис:Точника 7. В этом случае импульс через элементы 20 и 17 и коммутатор I, поступит на суммирующий вход счетчика 15. Импульсом источника триггеры 1 и 8 снова возвращаются в исходное состояние. Если сразу же после прохождения импульса источника Ц изменить направление изменения временного интервала или уменьшить скорость его изменения, то на входе источника А вторично до прихода импульса по входу источника 7 появится импульс. Тогда выходной импульс элемента И 19 через элемент 18 и коммутатор k поступит на вычитающий вход счетчика 15 и его код уменьшится на единицу. При этом триггер 2 не включится, так как элемент 3 закрыт выходным сигналом элемента 13. По мере снижения скорости изменения временного интервала снова наступит момент, когда последовательно дважды на входе источника k появится входной сигнал, на выходе элемента 19 снова появится сигнал единичного уровня с длительностью входного сигнала, который через элемент 18 и коммутатор Н поступит на вычитащий вход счетчика 15 и его код станет равным нулю, элементы 20 и 19 закроются, на выходе элемента 13 будет высокий потенциал, элемент 3 откроется для прохождения входного сигнала источника k на вход триггера. Коммутатор Т при единичном состоянии триггера 10 знака пропускает сигналы с выхода элемента 17 на суммирующий вход, ас выхода элемента 18 на его вычитающий вход. При нулевом состоянии триггера 10 знака коммутатор Н проп ускает сигналы с выхода элемента 18 на суммирующий вход, в с выхода элемента 17 - на его вычитающий вход. При дальнейшем снижении скорости изменения временного (Интервала до О и его реверсе наступает момент времени t, когда сигнал по входу i поступает при нулевом состоянии триггера 1. Триггер 2 включается в состояние 1, триггер 10 знака вклю чается в состояние О. На выходе элемента 11появляется сигнал элемент 22 открывается, импульсы генератора 21 поступают на Вход счетчика 23, и его код при дальнейшем изменении временного интервала увеличивается . Работа преобразователя ана логична вышеописанному с тойлишь разницей, что в работу вступают элементы Ц, 6, 19, 18 и 12. В предлагаемом преобразователе состояние триггера знака подветрждается или изменяется с частотой следования временных интервалов, что повышает надежность работы преобразователя в целом. Формула изобретения Преобразователь временных интервалов в код, содержащий первый и вто рой триггеры, один выход второго три гера через первый элемент И соединен с выходом источника стоп-импульсов, единичные выходы первого и второго триггеров подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, генератор импульсов, счетчик, реверсивный сметчик, третий триггер, триггер знака, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и де вятый элементы И, о т л и ч а rout и и с я тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены коммутатор, дешифратор и три элемента ИЛИ,ВЫХОД источника старт-импульсов подключен к вГорому входу второго элемента И, второму входу второго триггера, одному входу третьего триггера и через четвертый элемент И - к первому входу первого триггера, вь1ход источника стопимпульсов подключен к второму входу третьего элемента И, второму входу первого триггера и другому входу тре 08 ;тьего триггера, инверсный выход первого триггера подключен к третьему входу второго триггера, одному входу триггера знака и одному входу первого элемента ИЛИ, инверсный выход второго триггера подключен к третьему входу первого триггера, другому входу триггера знака и другому входу первого элемента ИЛИ, парафазные выходы триггера знака подключены к одним входам соответственно пятого и шестого элементов И и к первому и второму входам коммутатора, выходы которого подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика подключен к дешифратору, один выход дешифратора подключен к третьим входам второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к одним входам соответственно второго и третьего элементбв ИЛИ, выходы второго и третьего элементов ИЛИ подключены к третьему и четвертому входам коммутатора, соответственно, другой выход дешифратора подключен к другим входам пятого и шестого элементов И и к первым входам седьмого и восьмого элементов И, вторые входы которых соединены с парафазными выходами третьего триггера, третьи входы - с единичными входами третьего триггера, а выходы седьмого и восьмого элементов И подключены к другим выходам второго и третьего элементов ИЛИ, генератор импульсов через девятый элемент И, управляющий вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, подключен к счетчику. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 409261, кл. G 08 С 9/00, 1971. 2.Электромеханические преобразователи угла с электрической редукцией. Под ред. А. Ахметжанова, М., Энергия, 1978, с. 201, рис. 6-9 (прототип) ,