Преобразователь кода во временной интервал
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик г
<>957429
4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.02.81 (21) 3251294/18 21 с присоединением заявки Мо— (23) Приоритет
Опубликовано 0709,82. Бюллетень ¹33
Дата опубликования описания 0709,82 (51) М Кл з
Н 03 К 13/20
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
l53) УДК681.325 (088. 8) (72) Авторы изобретения
M. Б. Глейзер и В.С. Балуха (71) 3 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ
Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может бйть использовано в системах управления в качестве преобразователя цифровой информации 3ВМ и как самостоятельное устройство формирования прецезионной задержки импульсов °
Известен преобразователь кода во временной интервал, содержащий два генератора, два вентиля, два триггера, элемент ИЛИ, дешифратор, схему стробирования, схему сравнения и счетчик импульсов (1).
Недостатки преобразователя — недостаточный диапазон временных интервалов в области малых величин на выходе преобразователя, сложность регулировки частоты дополнительного генератора относительно частоты основного генератора.
Известен также преобразователь кода во временной интервал, содержащий генератор импульсов, йервые входы которого соответственно соединены со входами переключателя диапазонов, выходами соответственно связанного с первыми входами первого и второго элементов И,выходы которых через элемент ИЛИ подключены ко второму входу генератора импульсов, вторым выходом соединенного со вторым входом элемента сравнения и счетным входсм счетчика импульсов, установочные вхо5 ды которого подключены к шине старших разрядов кода, выходы старших разрядов — к входам третьего элемента И, выходом соединенного с третьим входом элемента сравнения, выходы младших — к первым входам элемента сравнения, вторыми уходами соединен- . ного с шиной младших разрядов кода, а выход — к второму входу элемента стробирования, первый вход которого подключен ко второму выходу генератора импульсов, а выход — к выходной шине, два триггера, первые входы которых подключены к шине "IIycfc", второй вход первого триггера — к выходной шине, его выход — к первому вхо 0 ду генератора импульсов, а выходывторого — к вторым входам первого и второго элементов И соответствен но, при этом выход элемента сравнения соединен со вторым входом второ25 ro триггера (21.
Недостатком устройства является ограниченный диапазон преобразования кода во временной интервал. Это вызвано тем, что особенность схемы не позволяет преобразование кода в
957429 случае, если число, определяемое кодом младших разрядов, больше числа, определяемого кодом старших разрядов.
Цель изобретения — расширение диапазона преобразования временных интервалов.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь кода во временной интервал, содержащий генератор импульсов, первые выходы которого соответственно соединены с входа-ми переключателя диапазонов, выхода: ми соответственно связанного с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых через эле-, мент ИЛИ подключены к второму входу генератора импульсов, вторым выходом соединенного со счетным входом счетчика импульсов, установочные входы которого подключены к шине старших разрядов кода, выходы старших разрядов — к входам третьего элемента И, выходы младших — к первым входам элемента сравнения, вторыми входами соединенного с шиной младших разрядов кода, а выход — к второму входу четвертого элемента И, два триггера, первые входы которых подключены к шине "Пуск", второй вход первого триггера — к выходной шине, его выход— к первому входу генератора импульсов, а выходы второго — к вторым вхоР дам первого и второго элементов И соответственно, дополнительно введены элемент 2И-ИЛИ, три триггера, элемент HJIH, два элемента задержки и пятый элемент И, причем первый и третий входы элемента 2И-ИЛИ соответственно соединены с первыми выходами третьего и четвертого триггеров, вторые выходы которых подключены к пер- 40 вым входам четвертого и пятого элементов И, выходами связанных с первыми входами четвертого и третьего триггеров и первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, первый вход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого триггеров, причем второй вход четвертого элемента И подключен к второму входу элемента 2И-ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной и через второй элемент задержки c вторым входом пятого триггера, а четвертый вход — с вторым входом пятого элемента И и выходом элемента сравнения, второй вход которого через первый элемент задержки подключен к второму выходу генератора импульсов, а третий вход — к выходу пятого триггера, первым входом свя- 60 занного с выходом третьего элемента
И.
На чертеже изображена блок-схема преобразователя кода во временной интервал. 65
Преобразователь содержит генера-, тор 1 импульсов, переключатель 2 диапазонов преобразования, элемент
ИЛИ 3, элемент И 4 и 5, элемент б задержки, триггеры 7-10, элемент 11 сравнения, триггер 12, элемент H 13, счетчик 14 импульсов., элемент 2И-ИЛИ
15, элемент И 16, элемент ИЛИ 17, элемент И 18, элемент 19 задержки, шины 20-23.
При этом отводы линии задержки генератора 1 импульсов подключены к соответствующим входам переключателя
2 диапазонов, выходом соединенного с входами элементов И 4 и 5. Выходы элементов И 4 и 5 через элемент ИЛИ
3 подключены ко второму входу генератора 1, первый вход которого связаи .с прямым выходом триггера 7, а выход через элемент 19 задержки — с .первым входом элемента 11 сравнения и непосредственно со счетным входом счетчика 14 импульсов.
На вторые входы счетчика импульсов по шине 23 поступает обратный код старших разрядов, а элемента сравнения (по шине 20) †.прямой код младших разрядов. Выходы старших разрядов счетчика 14 импульсов подключены через элемент И 13 к первому входу триггера 12, а младших разрядов ко второму входу элемента 11 сравнения. Прямой выход триггера 12 соединен с третьим входом элемента .
11 сравнения, выходом связанного с четвертым входом элемента 2И-ИЛИ 15 и вторым входом элемента H 18. Выход счетчика 14 импульсов связан со вторыми входами элемента 2И-HJIH 15 и элемента И 16. Выходы элементов И 16 и 18 подключены к первым входам триггеров 9 и 10 и через элемент ИЛИ 17 к второму входу триггера 8. Прямой и обратный выходы триггера 8 соединены с вторыми входами элементов И 4 и
5 соответственно. Прямые выходы триггеров 9 и 10 соединены с первым и третьим входами элемента. 2И-ИЛИ 15, а обратные выходы - с первыми входами элементов И 16 и 18. Выход элемента 2И-HJIH 15 соединен с вторыми входами триггера 7 непосредственно и триггера .12 через элемент 6 задержки . На первые входы триггеров 7 и. 8 и вторые входы триггеров о9 и 10 по входной шине 21 поступает импульс запуска.
Частота генератора, используемого в преобразователе, определяется запаздывающей обратной связью. Изменяя параметры Линии задержки генератора
1, при помощи переключателя 2 можно задавать частоту преобразования в соответствии с выбранным диапазоном преобразования.
Устройство работает следующим образом.
957429
Перед началом работы преобразова- t тели обратный код старших разрядов
m по шине 23 переписывается в счетчик импульсов, прямой код младших разрядов k no шине 20 подается на входы элемента 11 сравнения. Триггер 5
12 находится в нулевом состоянии.
Начало преобразования определяется импульсом запуска, поступающим по шине 21. Импульсом запуска устанавливаются в единичное состояние триг- 1Q геры 7 и 8 и в нулевое состояние триггеры 9 и 10. Уровень напряжения с триггера 7 подается на генератор 1.
Появление первого импульса генератора 1 жестко связано с передним фронтом уровня напряжения.
Импульсы с выхода генератора 1 поступают на счетный вход счетчика
14 импульсов и через элемент 19 задержки на элемент 11 сравнения. Частота.выходных импульсов генератора 1 определяется коммутируемым переключателем диапазонов. Импульсы с 1-ro отвода линии задержки генератора 1 через переключатель 2 поступают на вход элемента H 4, на второй вход которого подан высокий уровень триггера 8. Импульсы с выхода элемента
4 через элемент ИЛИ 3 поступают на вход генератора 1 в качестве запаздывающей обратной связи.
Схему преобразователя в зависимости от преобразуемого кода рассмотрим для двух случаев: число, определяемое кодом старших разрядов больше числа, определяемого кодом З5 младших разрядов (m>k); число, определяемое кодом старших разрядов меньше числа, определяемого кодом младших.разрядов (m < k), H первом случае на первый выход 40 переключателя 2 диапазона коммутируется отвод линии задержки, задающнй частоту с периодом Т„.; на второй выход-отвод линии задержки, задающий . частоту с периодом Т; — Ы, где ht — 45 величина минимального дискретного шага преобразования.
На счетный вход счетчика 14 поступают импульсы с периодом T.. Когда в счетчике 14 устанавливается число, равное числу кода младших разрядов, записанного в элементе 11 сравнения, а в остальных разрядах счетчика устанавливаются единицы, что фиксируется триггером 12, то элемент 11 сравнения выдает импульс, поступающий на четвертый вход элемента 2ИИЛИ 15 и второй вход элемента И 18.
Так как на первый выход элемента И
18 подаетсй высокий уровень, соответствующий нулевому состоянию триггера
10, то выходной импульс элемента 11 сравнения через элемент И 18 производит переключение э единичное состояние триггера 9. Одновременно че рез элемент HJIH 17 производится уста- 65 новка триггера 8 в нулевое состояние. При этом низким уровнем триггера 8 запрещается генерирование импульсов генератора с периодом Т; и вывысоким уровнем — разрешение цепи обратной связи, определяющей генерирование импульсов с периодом Т;-at
Это достигается переключением работы .элементов И 4 и 5. Импульсы с элемента И 5 поступают на вход элемента ИЛИ 3.
В счетчике импульсов 14 продолжается счет импульсов, поступающих с периодом Т; -ьй. После заполнения . счетчика 14 формируется импульс переполнения, поступающий на второй вход элемента 2И-ИЛИ 15, на первый вход которого подан высокий уровень единичного состояния триггера 9. Выходной импульс элемента 2И-ИЛИ 15 определяет конец временного интервала. По этому импульсу производится также;уст ановка в 0 триггера 7 не посредственно, а триггера 12 через элемент 6 задержки, время задержки . которого должно быть не:-меньше длительности импульca.
Временной интервал для первого случая, соответствующий заданному коду, равен
Т= m -T; — (n-1-k) .Т;+ (n+k) (T;-üt) (1) где Т вЂ” период основной частоты сле1
I дования импульсов;
m — число, определяемое кодом старших разрядов (m.= О, 1, 2...); — число, определяемое кодом младших разрядов (k = О,i
2..., n-1); минимальный дискретный шаг преобразования.
Если число, определяемое кодом старших разрядов, меньше числа, определяемого кодом младших разрядов, то переключателем 2 коммутируется отвод о линии задержки, задающей период Т„, на второй — отвод линии задержки, задающий период, равный .минимальному дискретному шагу преобразования ьй.
Импульсы генератора 1 с периодом
Т „поступают на счетчик 14 импульсов и на элемент 11 сравнения через элемент 19 задержки, время задержки которого должно быть не меньше времени переключения счетчика импульсов.
Наличие всех единиц в старших разрядах счетчика 14 фиксируется триггером 12.
Импульсом переполнения счетчика
14 импульсов производится переключение в единичное состояние через элемент И 16 триггера 10, и в нулевое состояние через элемент ИЛИ 17 триггера 8. Высокий уровень с прямого выхода триггера 10 подается на тре957429
Формула изобретения
Т= m.Т;+ kit ) 30
40
65 тий вход элемента 2И-ИЛИ 15 в качестве разрешающего напряжения.
Переключение триггера 8 обеспечивает коммутацию цепи обратной связи (в данном случае равную минимальному дискретному шагу преобразования
st) генератора 1 путем переключения разрешающих уровней напряжения на . элементах И 4 и 5. Импульсы генератора с периодом at поступают на счетный вход счетчика 14. Если число, 1О определяемое кодом младших разрядов, поданным на элемент 11 сравнения, равно числу, определяемому кодом младших разрядов счетчика 14, и на выходе триггера 12 имеется высокий уровень, то элемент 11 сравнения выдает сигнал сравнения. Этот сигнал поступает на четвертый вход элемента
2И-ИЛИ, выходной сигнал которого и является концом временного преобразования, По этому сигналу устанавливается в "0" триггер 7 и через элемент задержки б триггер. 12.
Временной интервал в данном случае равен 25 (z) где m — число, определяемое кодом старших разрядов; число, определяемое кодом млалаих разрядов;
Т; — период основной частоты преобразования, М,. — минимальный дискретный шаг преобразования.
Предлагаемое устройство выгодно отличается от известного тем, что в нем производится преобразование во временной интервал любого кода без каких-либо ограничений как в облас- ти малых разрядов, так и в области, больших. В зависимости от преобразуемого кода задаются различные параметры линии задержки генератора.
Если m>k, то разница между периодами основной и дополнительной частот должна быть равна минимальному дискретному шагу преобразования лй, если же m.(k то период основной частоты генератора Т; выбирается в зависимости от числа, заданного кодом старших разрядов, дополнительной — лс.
Введение трех дополнительных триггеров, элемента И, элемента 2И-ИЛИ, элемента ИЛИ, двух элементов задерж. ки и соответствующих связей позволило расширить диапазон преобразования временнйх интервалов в область малых величин преобразуемого кода. 60
Если ю>, то преобразование осуществляется в соответствии с формулой (1), если m Для m = k выбор необходимой формулы, ре али з уемой схемой, также прои з— водится автоматически. Необходимо лишь правильно задать основную и дополнительную частоты преобразования. Для примера можно рассмотреть десятиразрядный код 0000001010, в котором число, определяемое кодом младших разрядов, равно k = 2 (код 010), число, определяемое кодом старших разрядов равно m = 1 (код 0000001), причем в известном устройстве особенности схемы не допускают преобразование кода 0000001010 во временной интервал, так как обратный код старших разрядов, записанный в счетчик, будет больше кода младших разрядов,поданного на элемент сравнения. Преобразователь кода во временной интервал, содержащий генератор импульсов, первые выходы которого соответственно соединены с входами переключателя диапазонов, выходами соответственно связанного с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых через элемент ИЛИ подключены к второму входу генератора импульсов, вторым выходом соединенного со счетным входом счетчика импульсов, установочные входы которого подключены к шине старших разрядов кода, выходы старших разрядов — к входам третьего элемента И, выходы младших — к первым входам элемента сравнения, вторыми входами соединенного с шиной младших разрядов кода, а выход — к второму входу четвертого элемента И, два триггера, первые входы которых подключены к шине "Пуск", второй вход первого триггера — к выходной шине, его выход — к первому входу генератора импульсов, а выходы второго — к входам первого и второго элементов И соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, в него введены элементы 2И-ИЛИ, три триггера, эле- мент ИЛИ, два элемента задержки и пятый элемент И, причем первый и третий входы элемента 2Н-ИЛИ соответственно соединены с первыми выходами третьего и четвертого триггеров, вторые выходы которых соответственно подключены к первым входам четвертого и пятого элементов И, выходами соответственно связанных с первыми входами четвертого и третьего триггеров и первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, первый вход которого сое динен с вторыми входами третьего и 957429 10 21 „ /7уач " Составитель В.Войтов Редактор С.Юско Техред Ж.Кастелевич Корректор E.Ðîøêî Эаказ 6623/49 Тираж 959 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 четвертого триггеров, причем второй ( вход четвертого элемента И подклю- чен к второму входу элеМента 2И-ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной и через второй элемент задержки с вторым входом пятого триггера, а четвертый вход — с вторым входом пятоГо элемента И и выходом элемента сравнения, второй вход которого через первый элемент задержки подключен к второму выходу генератора импульсов, а третий вход — к выходу. пятого триггера, первым входом связанного с выходом третьего элемента И. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 421122) кл. Н 03 К 13/258, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР Ф 547969, кл. Н 03 К 13/258, 27.02.75 (прототип).
