Преобразователь напряжения в код

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в цифровых измерительных устройствах. Изобретение позволяет повысить быстродействие устройства, содержащего генератор 1 импульсов, блок 2 сравнения, цифроаналоговый преобразователь 3, блок 5 элементов И, триггер 6 управления, триггеры 7.1- 7.N, дешифратор 9, за счет введения в него первого 11 и второго 10 дополнительных триггеров с изменением связей. 1 табл.,1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л Л -Г/о N ;0 о СП tc со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 М 1 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ гр

"7р о

a+ 2+

2р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3696968/?4-24 (22) 03.02.84 (46) 15.02. 87. Вюл. Р 6 (72) В.В. Белоусов (53) 681. 325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1014139, кл. Н 03 К 13/17, 1982.

Автометрия, 1975, N 1, с. 52 — 57. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В

КОД (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной тех„„SU„„1290523 А 1 ники и может быть использовано в цифровых измерительных устройствах.

Изобретение позволяет повысить быстродействие устройства, содержащего генератор 1 импульсов, блок 2 сравнения, цифроаналоговый преобразователь 3, блок 5 элементов И, триггер 6 управления, триггеры 7. 17.N, дешифратор 9, за счет введения в него первого 11 и второго 10 дополнительных триггеров с изменением связей. 1 табл., f з.п. ф-лы, 1 ил .

0523

1 129

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных устройствах.

Цель изобретения — повышение быстродействия преобразования.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь напряжения в код, содержащий генератор 1 импульсов, блок 2 сравнения, цифроаналоговый преобразователь 3, шину 4 входного сигнала, блок 5 элементов И, триггер

6 управления, триггеры 7 ° 1-7.N, шину 8 "Пуск", дешифратор 9, второй

10 и первый 11 дополнительные триггеры.

Дешифратор 9 выполнен на первом

12 и втором 13 блоках элементов И.

Преобразователь работает следующим образом.

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 3 в устройстве должен быть построен на основе избыточных весовых кодов, например целочисленных кодов Фибоначчи или кодов с иррациональным основанием "золотой" пропорции

Характерной особенностью данных кодов является неоднозначность представления цифровой информации, т. е. ,одному результирующему числу может ставиться в соответствие определенное число различных кодовых комбинаций. Одну из таких кодовых комбинаций, а именно "01100", являющуюся ненормализованной, и соответствую-. щую нормализованной результирующей комбинации "10000" (старший разряд из них — слева), назовем измерительной комбинацией или измерительным состоянием пятерки триггеров.

Импульс по шине устанавливает пятерку триггеров старших разрядов устройства (т.е. триггеры с номерами разрядов N + 2 (11), N + 1 (10) и триггеры 7 с номерами разрядов N

N " 1 и И вЂ” 2), в измерительное сос. тояние, а остальные триггеры 7 и триггер 6 — в нулевое состояние. Полученный на триггерах код преобразуется с помощью ЦАП 3 в аналоговый сигнал, который сравнивается блоком

2 с входным сигналом, поступающим с шины 4. Генератор 1 по сигналу разрешения от нулевого выхода триггера

6 генерирует импульсы. Последующая работа поясняется таблицей.

10 ,!5

2

Первый импульс генератора 1 через блок 13 элементов И всех разрядов, кроме N-ro, и блок 13 элементов И

N-го разряда устанавливает в нулевое состояние триггер 10 с номером (N + 1) и в единичное состояние триггер 7 с номером N — 1 (см, таблицу), а через элемент И блока элементов И 5 — триггеры (N + 2)-го, N-го и (N — 2)-ro разрядов в зависимости от сигнала, получаемого в результате сравнения входного сигнала, поступающего от шины 4, с сигналом, поступающим от ЦАП 3. Если входной сигнал меньше сигнала от ЦАП 3, то на выходе блока 2 формируется нулевой сигнал и триггеры с номерами

N + 2, N u N — 2 остаются в исходном состоянии (см. таблицу): триггер 11 с номером N + 2 — в состоянии "0", триггер 7 с номером N — - в состояние

"1", и триггер 7 с номером N — 2.— в состоянии "0". Если входной сигнал больше сигнала от ЦАП 3, то на выходе блока 2 формируется единичный сигнал, разрешающий прохождение сигнала N-ro разряда дешифратора 9 через элемент И этого же разряда блока

5 элементов И и установку триггера

11 с номером N + 2 и триггера 7 с номером N — 2 в единичное состояние, а триггера 7 с номером N — в нулевое (см. таблицу). Таким образом, если вначале пять триггеров 7 старших разрядов, включая два вновь введенных триггера 11 и 10, находились в измерительном состоянии (см. таблицу), то после первого импульса от генератора эти пять триггеров и последующие один или два младшие триггеры находятся в следующих состояниях.

Если входной сигнал меньше сигнала от ЦАП 3 и сигнал с выхода блока 2 является нулевым, то формируются сигналы, устанавливающие триггер 11 с номером N + 2 в нулевое состояние, а следующую за этим триггером пятиразрядную группу триггеров 7 (см. таблицу) в измерительное состояние, Если же входной сигнал больше сигнала от ЦАП. 3 и сигнал с выхода блока . 2.является единичным, то формируются сигналы, устанавливающие два триггера 11 и 10 с номерами N + 2 и

N + 1 в состояние 10 и в измерительное состояние следующую пятиразрядную группу триггеров 7 ("1001100" см. таблицу), т.е. группу через один

12905 разряд ло отношению к исходному положению измерительного состояния.

В соответствии с положением измерительной группы разрядов и соотношением сигналов сравнения входного сигнала и сигнала от ЦАП 3 второй импульс от генератора 1 проходит через соответствующие элементы И блока 13 элементов И и элементы И блоков 12 и 5 элементов И и устанавли- 10 вает в нулевое или единичное состояние триггер 7, старший в пятиразрядной группе триггеров, т.е. в состояние, соответствующее измерению (сравнению), и в новое измерительное 15 состояние группу триггеров на один или два разряда младше.

Работа по преобразованию напряжения в код заканчивается установкой триггера 6 в единичное состояние, 20 которое может быть получено в следующих случаях: когда четыре триггера 7 с номерами с 1-го по 4-й реализуют старшие разряды измерительного состояния, триггер 6 реализует младший разряд группы измерительного состояния и сигнал от шины 4 больше сигнала от ЦАП 3, когда три триггера

7 с номерами от 1-го до 3-ro реализуют три старших разряда измери†30 тельного состояния, а триггер 6 реализует второй младший разряд группы измерительного состояния. В этих двух ситуациях последующий импульс от генератора 1 через элементы 35

И блока 12 элементов И с номерами разряда 2 или 1 и элемент И блока 5 элементов И устанавливает триггер 6 в единичное, состояние. Сигнал на единичном выходе триггера 6 индицирует 40 конец работы и разрешение съема информации триггеров 7.

Формула и з обретения

1. Преобразователь напряжения в код, содержащий последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и блок сравнения, второй вход которого является входной ши- 50 ной, а выход соединен с первой группой входов блока элементов И, Nтриггеров, входы установки в "0" которых соединены с соответствующими выходами блока элементов И, соответствующий вход установки в "1" N-ro триггера объединен с соответствующими входами установки в "0" остальных триггеров, соответствующим вхо23

4 дом установки в "0" триггера управления и является шиной "Пуск", соответствующие прямые выходы всех триггеров и соответствующие инверсные выходы триггеров, кроме N-го, соединены с соответствующими первыми и вторыми входами дешифратора, генератор импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены два дополнительных триггера, прямые выходы которых и прямые выходы триггеров соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя и являются первыми выходными шинами, прямой выход триггера управления является второй выходной шиной, а инверсный выход через генератор импульсов соединен с третьим входом дешифратора, каждый i-й выход которого соединен с -м входом второй группы входов блока элементов И и, кроме N-ro и первого, — с соответствующим входом установки в "0" (i + 1)-го триггера и соответствующим входом установки в "1" (i — 1)-го триггера, первый выход — с соответствующим входом установки в "0" второго триггера и соответствующим входом установки в "1" триггера управления, а N-й выход — с соответствующим входом установки в "0 первого дополнительного триггера и соответствующим входом установки в "1" (И вЂ” 1)-го триггера, соответствующий вход установки в

"0 второго дополнительного триггера объединен с соответствующим входом установки в "1" первого дополнительного триггера н является шиной

"Пуск", i-й выход, кроме N-го и (N — 1)-го выходов, блока элементов

И соединен с соответствующими входами установки в "1" (i + 2)-ro u (i — 2)-го триггеров, (N — 1)-й выход блока элементов И соединен с соответствующими входами установки в "1" первого дополнительного триггера и (N — 3)-го триггера, à N-й выход соединен с соответствующими входами установки в "1" второго дополнительного триггера и (N — 2)-го триггера, 2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что дешифратор выполнен на двух блоках элементов И из N и (N — 1)-го элементов И соответственно, первые группы входов первого и второго блоков элементов И являются соответственно

5 1290523 6 первыми и вторыми входами дешифрато- с первым входом второй группы входов ра, i-й вход, кроме первого и N-ro, второго блока .элементов И и являвторой группы входов первого блока ется третьим входом дешифратора, а элементов И объединен с i-м входом . N-й вход второй группы входов первовторой группы входов второго блока 5 го блока элементов И соединен с элементов И и соединен с (1. — 1)"м (N — 1)-м выходом второго блока выходом второго блока элементов И, элементов И, а выходы первого блока первый вход второй группы входов элементов И являются соответствующипервого блока элементов И объединен ми выходами дешифратора.

Текущее значение разряда

Состояние элементов

N+2 N+1 N N 1 N 2 N 3 N 4

0 1,0 0 0

Исходное состояние

Установка разрядов сигналом от элемента И 13

N-го разряда

Установка разрядов при нулевом сигнале от блока

2 (сохранение состояния разрядов) Результирующее состояние разрядов при нулевом сигнале от блока 2

0 0

0 0

Установка разрядов сигналом от элемента И 5 при единичном сигнале от блока 2 (инверсное состояние разрядов) Результирующее состояние разрядов при единичном сигнале от. блока 2

О 0

П р и м е ч а н и е. Подчеркнуто измерительное состояние

Составитель И.Романова

Техред И.Попович Корректор Е.Сирохман

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 7916!57

Тираж 9Я2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул,. Проектная, 4