SU1034174A1

SU1034174A1 - Vernier code/time interval converter

Info

Publication number: SU1034174A1
Application number: SU823426108A
Authority: SU
Inventors: Сергей Леонидович Сироткин; Валентин Валентинович Клименко; Владимир Анатольевич Гаманко
Original assignee: Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова
Priority date: 1982-04-15
Filing date: 1982-04-15
Publication date: 1983-08-07

Abstract

-НОЙИУСНЫй: ПРЕОБРАЗО ВАТЕЛЬ КОДА ВО; аРБМЕННОЙ ИНИВРВАЛ, содержащий опорн й ечетчик импульсов, Htk; BepcHbie установочные вход)ы которого подколочены к шине старших разр дов входного кода, два триггера/ элемент И, элемент ИЛИ и опорный генератор импульсов, управл ющий вход кото рргр соединен с единичным выходом первого триггера, единичный вход которого подключен к шине Пуск, : о т л и ч а :ю щ и и с тем, что с целью расширени диапазона преобразовани , в него введены нониусный генератор импульсов и нониусный счетчик импульсов, причем управл ющий вхЬд нониусного генератора импульсов подключен кединичному выходу первого триггера, а выход - к счетному входу нониусного счетчика импульсов, выход переполнени которого соединен с единичным входом второго триггера,единичный выход которого подключен к выходной шине и первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора импульсов , а выход - со счетным входом ;ОпорНого счетчика импульсов, выход Q переполнени которого подключен, к О) первсжу входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной начальной установки, а выход - с нулевыми входами первого и второго триг- . геров, причем установочные входы но-2 ниусного счетчика подключены к шине младщих разр дов входного кода. м 4 4;-SUSTAINABLE: TRANSFORMER VATEL CODE IN; ARBMENE INIVRVAL containing the supporting pulse pulse, Htk; BepcHbie installation inputs) which are populated to the higher-order bus of the input code, two triggers / element AND, the OR element and the reference pulse generator, the control input of which rgrr is connected to the single output of the first trigger, the single input of which is connected to the Start bus: so that in order to expand the conversion range, a vernier pulse generator and a vernier pulse counter have been entered into it, and the control terminal of the vernier pulse generator is connected to the unit output of the first trigger, and d - to the counting input of the vernier pulse counter, the overflow output of which is connected to the single input of the second trigger, the single output of which is connected to the output bus and the first input of the element And, the second input of which is connected to the output of the reference pulse generator, and the output to the counting input; a pulse counter whose output Q overflow is connected to the O) first input of the OR element, the second input of which is connected to the bus of the initial installation, and the output to the zero inputs of the first and second trigs. Gerov, moreover, the installation inputs of the no-2 meter counter are connected to the lower-order bus of the input code. m 4 4;

Description

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано , например, дл св зи вычислительных машин с объектами управлени , в имитаторах дальности, дл моделировани радиолокационных сигналов и дл построени управл емых линий задержки. . . . The invention relates to a pulse technique and can be used, for example, to connect computers with control objects, in range simulators, to simulate radar signals and to build controllable delay lines. . . .

Известен преобразователь, содержащий эталонный генератор импульсов счетчик импульсов , триггер, управл ющий вентилем, дешифратор, схему сравнени , дополнительный триггер, дополнительный генератор и схему сравнени . Вход счетчика через эле-мент ИЛИ и вентили соединен с выходами основного и дополнительного генераторов. Информационные выходы счетчика соединены с входами схемы сравнени и дешифратора. Дыход схемы сравнени подключен к входу дополнительного генератора, к входам основного и дополнительного триггеров . Выход счетчика соединен с другим входом дополнительного,триг-гераи с одним входом схемыСтробировани ,другой вход которой соединен , с выходом дополнительного генератора СИ.A converter is known that contains a reference pulse generator, a pulse counter, a trigger controlling a valve, a decoder, a comparison circuit, an additional trigger, an additional generator, and a comparison circuit. The input of the counter through the OR element and the valves is connected to the outputs of the main and additional generators. The information outputs of the counter are connected to the inputs of the comparison circuit and the decoder. The output of the comparison circuit is connected to the input of an additional generator, to the inputs of the main and additional triggers. The output of the counter is connected to another input of an additional, triggered one with one input of a Sampling circuit, the other input of which is connected to the output of an additional SI generator.

В данном преобразователе за счет применени нониусной интерпол ции повьошена точность преобразовани без повьциени требований к быстродействиюлогических элементов, нов данном преобразователе основной генератор не засинхронизирован с сигналом , что вносит погрешность в пределах кванта. Кроме того, во временной интервал преобразуетс не весь диапазон входных кодов, а только те ко,ды,, в- которых значение кода старших разр дов больше значени кода младших разр дов.In this converter, due to the use of vernier interpolation, the accuracy of the conversion was improved without exceeding the speed requirements of the logic elements, but this converter does not synchronize the main generator with the signal, which introduces an error within the quantum. In addition, not the entire range of input codes is converted into the time interval, but only those that are, in which the code value of the high-order bits is greater than the value of the code of the lower-order bits.

Известен также преобразователь кода во временной интервал, содержащий счетчик ймпуЛьсов, генератор, два триггера, два вентил , элемент ИЛИ, элемент стробировани , дешифратор , элемент сравнени , переключатель диапазонов, при этом старшие разр ды счетчика через дешифратор соединены с первым входом элемента сравнени , а младшие разр ды подключены к вторым входам элемента сравнени , генератор импульсов соединен с- третьим входом элемента- сравнени выходы вентилей соединены с элементом ЙЛИу вход элемента стробировани подключен к выходу счетчика, . выход первого триггера соединен с входом первого вентил , вход первого триггера подключен к выходу элемента сравнени , второй выход первого триггера соединен : входом второго вентил , вторые входы вентилей подключены к выходам переключател диапазонов, входы которого соединены С другими выходами генератора, A code-to-time converter is also known, containing an impulse counter, a generator, two triggers, two valves, an OR element, a gating element, a decoder, a reference element, a range switch, and the high bits of the counter are connected to the first element of the comparison element, and the lower bits are connected to the second inputs of the reference element, the pulse generator is connected to the third input of the comparison element; the valve outputs are connected to the HLI element; the gate element input is connected to the output at the counter,. the output of the first trigger is connected to the input of the first valve, the input of the first trigger is connected to the output of the comparison element, the second output of the first trigger is connected: the input of the second valve, the second inputs of the valves are connected to the outputs of the range switch, the inputs of which are connected to other outputs of the generator,

второго триггера соединен с первым выходом генератора, выход элемента ИЛИподключен к второму входу генератора , выход которого соединен со счетным входом,счетчика и со вторым входом элемента стробировани , выход которого подключен к первому входу второго триггера и вторые входы триггеров .соединены с входной шиной Перед началом работы преобразуемый обратный код старших разр дов записываетс в счетчик. Пр мой код младших разр дов от внешнего регистра подаетс на входы элемента сравнени . Импульсом Пус.к, определ ющимThe second trigger is connected to the first output of the generator, the output of the element OR is connected to the second input of the generator, the output of which is connected to the counting input, of the counter and the second input of the gating element, the output of which is connected to the first input of the second trigger and the second inputs of the trigger are connected to the input bus. the workable convertible high-order reverse code is written to the counter. The forward low-order code from the external register is fed to the inputs of the comparison element. Impulse start.k

.начало преобразуемого временного интервала, триггеры устанавливаютс в единичное состо ние и запускаетс генератор импульсов на первую частоту . Счетчик подсчитывает эти импульсы . Когда в младших разр дах счетчика установитс число, равное числу в младших разр дах кода, а в остальных разр дах счетчика установ тс единицы, что фиксируетс дешифратором , срабатывает элемент сравнени и происходит переключение частоты генератора на другую частоту, период которой отличаетс от периода прежней частоты на минимальный дискретный шаг преобразовани . Счетчик продолжает подсчет импульсов с новой.частотой до момента переполнени , которым определ етс конец, формируемого временного интервалаГ23 The initial time interval to be converted, the triggers are set to one and the pulse generator is started at the first frequency. The counter counts these pulses. When the number equal to the number in the lower bits of the code is established in the lower bits of the counter and the remaining bits of the counter are set to units, which is fixed by the decoder, the reference element is triggered and the generator frequency switches to another frequency, the period of which differs from the previous frequency period at the minimum discrete conversion step. The counter continues counting pulses with a new frequency until overflow, which determines the end of the formed time interval.

едостат;{ом данного прЪобразвател вл етс то, что.-во временной интервал преобразуетс не весь диапазон входных кодов, а только те коды, в которых значение кода старших разр дов больше значени кода младших разр дов,..что ограничивает его функциональные возможности.{ohm of this driver is that. in the time interval, not the entire range of input codes is converted, but only those codes in which the code value of the higher bits is greater than the value of the code of the lower bits, which limits its functionality.

Цель изобретени - расширение диапазона преобразовани .The purpose of the invention is to expand the conversion range.

Поставленна цель достигаетс тем, что в нониусный преобразователь кода во временной интервал, содержащий опорный счетчик ирлпульсов инверсные установочные входы которого подключены к шине старших разр до входного кода. Два триггера, элемент И, элемент ИЛИ и опорный гене .ратЬр импульсов, управл ющий вход которого соединен с единичным выходом первого триггера,, единичный вход .которого подключен к шине Пуск введены нониусный генератор импульсс в и нониусный счетчик импульсов, причем управл ющий вход нониус ного генератора импульсов подключен к единичному выходу первого триггера, а выход - к счетному входу нониусно .го счетчика импульсов, выход переполнени которого соединен с еди .ничным входом второго триггера, единичный выход которого подключен к выходной шине и первому входу злемента И, второй вход которого соединен-с выходом опорного генератора импульсов, а выход - ео счетным входом опорного счетчика импульсов, выход переполнени которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, Ёторой вход которого соединен с шиной начальной установки, а выход - с ну- левыми входами первого и второго триггеров, причем установочные входы нсзниусного счетчика подключены к шине Ю младших разр дов входного кода.This goal is achieved by the fact that in the Vernier code converter in the time interval containing the reference counter of the pulleys the inverse setting inputs of which are connected to the bus of the higher bits before the input code. Two triggers, the element AND, the element OR, and the reference gene .rapt of pulses, the control input of which is connected to the single output of the first trigger, a single input of which is connected to the bus. A trigger is introduced a vernier pulse generator and a vernier pulse counter, and the control input of the nonius pulse generator is connected to the single output of the first trigger, and the output is connected to the counting input of a vernier pulse counter, the overflow output of which is connected to the single input of the second trigger, whose single output is connected to the output the common bus and the first input of the input I, the second input of which is connected to the output of the reference pulse generator, and the output to the counting input of the reference pulse counter, the output of which overflow is connected to the first input of the OR element, whose second input is connected to the initial installation bus, and the output - with the zero inputs of the first and second triggers, with the installation inputs of the nsnius counter connected to the bus of the youngest bits of the input code.

На черте)йе изображена структурна электрическа схема предлагаемого преобразовател .On the drawing there is a structural electrical circuit of the proposed converter.

Преобразователь содержит опорный, 15 1 и нониусный 2 импульсов, управл ющие входы которых соединены с единичным выходом первого триггера 3, выход нониусного генератора 2 . соединен со счетным входом нониус- .. 20 ного счетчика 4, выход переполнени которого подключен к единичному входу второго триггера 5. Единичный выход триггера 5, вл ющийс выходом б преобразовател , соединен с 25 первым входом элемента И 7, второй вход .которого соединен с выходом опорного генератора 1 импульсов. Выход элемента И 7 подключен к счетному входу опорного счетчика 8 импульсов , выход переполнени которого и шина 9 начальной установки через элемент ИЛИ 10 соединены с нулевыми входами .первого 3 и второго-5 триггеров . Установочные входы нониусного счетчика 4 подключены к шине 11 35 младших разр дов входного кода, а инверсные установочные входы опорного счетчика 8 -.к шине 12 старших разр дов входного кода. Шина Пуск 13 соединена с единичным входом 40 первого триггера 3.The converter contains a reference, 15 1 and vernier 2 pulses, the control inputs of which are connected to the single output of the first trigger 3, the output of the vernier generator 2. connected to the counting input of the nonius-20 counter 4, the overflow output of which is connected to the single input of the second trigger 5. The single output of the trigger 5, which is the output of the converter b, is connected to the 25 first input of the element 7, the second input of which is connected the output of the reference generator 1 pulses. The output of the AND 7 element is connected to the counting input of the reference counter 8 pulses, the overflow output of which and the initial installation bus 9 are connected through the OR 10 element to the zero inputs of the first 3 and second-5 triggers. The installation inputs of the vernier counter 4 are connected to the bus 11 35 lower bits of the input code, and the inverse installation inputs of the reference counter 8 - to the bus 12 high bits of the input code. Bus Start 13 is connected to a single input 40 of the first trigger 3.

Преобразователь работает следуюим образом.The converter works as follows.

в начальный момент времени, до.подачи сигнала Пуск, по шине 9 jj начальной установки осуществл етс сброс в нулевое состо ние триггеров 3 и 5., в нониусный счетчик 4 записываетс пр мой код младших разр дов входного кода, а в опорный счетчик в) « инверсный код старших разр дов вход- Hcffo кода. Затем по шине Пуск 13 триггер 3 измен ет свое состо ние на противоположное и запускает одновременно опорный 1 и нониусный 2 генераторы импульсов, которые имеют 55 потенциальный запуск, т.е. генерируют импульсы только при подаче .на их управл ющие входы высокого потенциала . Импульсы нониусного генератора 2 заполн ют нойиусный счетчик 4,импульс -60 переполнени которого переводит второй триггер 5 в единичное состо ние и образует передний фронт формируемого временного интервала. Так как генераторы 1 и 2 запускаютс 5At the initial moment of time, before the start signal is received, the initial setting bus 9 jj resets the triggers 3 and 5 to the zero state. The forward code of the lower bits of the input code is written to the vernier counter 4, and c) “Inverse code of the higher bits of the input-Hcffo code. Then, via bus Start 13, trigger 3 changes its state to the opposite and simultaneously starts reference 1 and vernier 2 pulse generators, which have 55 potential starts, i.e. They generate pulses only when applying high-potential control inputs to them. The pulses of the Vernier Generator 2 fill the Neyus counter 4, the overflow impulse -60 of which translates the second trigger 5 into a single state and forms the leading edge of the time interval being formed. Since generators 1 and 2 are running 5

одновременно и в нониусный счетчик 4 первоначально записан код младших разр дов, то в момент переполнени этого счётчика разность фаз между импульсами нониусного. 2 и о.порного 1 генераторов пропорциональна обратному кйду младших разр дов, т-.е. чем меньше значение кода, записанного в счетчике 4, тем больше времени проходит до момента его переполнени и тем ближе начало формируемого временного интервала к первому импульсу опорного генера- тора .1, поступившему в опорный счетчик 8. Таким образом, происходит уточнение временного положени .переднего фронта формируемого временного интервала. После установки в единичное состо ние триггера 5 открываетс элемент И 7 и опорный счетчик 8 начинает .заполн тьс импульсами опорного генератора 1. Первоначально в опорный счетчик 8 записываетс инверсный код старших разр дов вход .ного кода, поэтому переполнение счетчика 8 наступает через врем , пропорциональное пр мому коду старших разр дов входного кода. Импульс пере;прлнени счетчика 8 переводит триггер 5 в нулевое состо ние, формиру конец временного интервала.at the same time, the code of the lower bits was originally recorded in the vernier counter 4, then at the moment of this counter overflow the phase difference between the vernier pulses. 2 and o.porny 1 generators is proportional to the inverse of the lower order bits, m .e. the smaller the value of the code recorded in counter 4, the more time passes until it overflows and the closer the beginning of the formed time interval to the first pulse of the reference generator .1 received in the reference counter 8. Thus, the time position is refined. the front of the formed time interval. After the trigger 5 is set to the unit state, the element 7 is opened and the reference counter 8 begins to be filled with the pulses of the reference generator 1. Initially, the inverse code of the high bits of the input of the code is written to the reference counter 8, therefore the overflow of the counter 8 occurs after a time proportional to the direct code of the higher bits of the input code. The impulse of the transfer; the execution of the counter 8 transfers the trigger 5 to the zero state, forming the end of the time interval.

Таким образом, повышение точности преобразовани кода во временной интервал осуществл етс за счет уточнени нониусным способом временного положени переднего фронта формируемого интервала.Thus, improving the accuracy of converting code to the time interval is accomplished by refining the time position of the leading edge of the interval being formed by the nonius method.

Уточнение длительности формируемаго временного интервала происходит за счет того, что период следовани импульсов нониусной последовательности Тц отличаетс от периода следовани импульсов опорной последовательности TO на цену делени младшего разр да цифрового эквивалента разности t между длительностью формируемого интервала и суммарной длительностью периодов ;опорной последовательности, число которых зафиксировано опорным счетчиком 8.The duration of the formed time interval is refined due to the fact that the period of the pulse of the Vernier sequence Tc differs from the period of the following pulse of the reference sequence TO by the dividing value of the lower digit of the digital equivalent of the difference between the duration of the interval and the total duration of the periods, the reference sequence whose number is fixed reference counter 8.

Результат преобразовани определ етс формулойThe result of the conversion is determined by the formula

л--to ut V,- (NH и,о,-Мц),l - to ut V, - (NH and, o, -Mts),

где NQ .- число импульсов, зафиксированное опорным счетчиком 8 до момента его переполнени where NQ. is the number of pulses recorded by the reference counter 8 until it overflows

N - число импульсов, зафиксированное нониусным счетчиком 4 до момента его переполнени ; . N. - максимальное число импульсов фиксируемое нониусным счетчиком 4;N is the number of pulses recorded by the Vernier counter 4 until it overflows; . N. is the maximum number of pulses fixed by the vernier counter 4;

h - основание системы счислени ;; ci - число младишх разр дов входного кода, выдел емое дл иоииусной интерпол ции.h is the base of the number system ;; ci is the number of small bits of the input code allocated for interoperative interpolation.

Электронный Нониус увеличивает точность преобразовани без пов.ыше- , им требований к быстродействию элементов (в частности счетчиков) поскольку периоды опорной и нониусг ной последовательностей близки между собой и имеют длительность примерно в h раз больше цены делени младшего разр да входного кода, т.е. в h раз больше величины тактового интервала опорной частоты, необходимой дл получени такой же точности преобразовани при отсутствии нониусной интерпол ции.The electronic nonius increases the accuracy of the conversion without increasing the speed requirements of the elements (in particular, counters) because the periods of the reference and nonius sequences are close to each other and have a duration of about h times the cost of dividing the low bit of the input code, i.e. . is h times the value of the clock interval of the reference frequency necessary to obtain the same conversion accuracy in the absence of nonius interpolation.

В отличие от известного преобразо вател .позвол ющего преобразовывать во временной интервал только коды, в которых значени старших разр довIn contrast to the known transducer, which permits to transform into a time interval only codes in which the values of the higher bits are

больше значени младших разр дов, предлагаемый преобразователь осуществл ет преобразование во временной интервал весь диапазон кодов.the higher the value of the least significant bits, the proposed converter performs the conversion of the entire range of codes in the time interval.

Кроме того, использование триггера 5 с элементом И 7 позвол ет отказатьс - от использовани схемы сравнени Кодов и регистра хранени младших разр дов кода. Синхронный запуск основного и нонйусного генераторов позвол ет избежать погрешностей от перестройки одного генератора и от срабатывани схемы сравнени кодов. При этом последовательна работа счетчиков позвол ет компенсировать погрешность, возникающую из-за задержек в схемах переноса счетчиков, так как момент переполнени но«иусного счетчика определ ет начало выходного импульса, а момент переполнени опорного счетиика - конец выходного импульса.In addition, the use of the trigger 5 with the element And 7 allows you to refuse - from the use of the comparison scheme of the Codes and the register of storage of the lower bits of the code. The synchronous start of the main and non-generator generators makes it possible to avoid errors from the restructuring of one generator and from the operation of the code comparison circuit. In this case, the sequential operation of the counters makes it possible to compensate for the error arising due to delays in the transfer schemes of the counters, since the moment of overflow of the counter and of the counter determines the beginning of the output pulse, and the moment of overflow of the reference counter - the end of the output pulse.

Claims

NONIUS CODE CONVERTER IN THE TIME INTERVAL, containing the reference pulse counter, in- _; Versatile installation inputs of which are connected to the high-order bus of the input code, two triggers, an AND element, an OR element, and a reference pulse generator, the control input of which is connected to a single output of the first trigger, a single input of which in order to expand the conversion range, a vernier pulse generator and a vernier pulse counter are introduced into it, and the control input nt of the vernier pulse generator is connected to the unit output of the first trigger, and the output to the counted input of the vernier account pulse generator, the overflow output of which is connected to a single input of the second trigger, the single output of which is connected to the output bus and the first input of the And element, the second input of which is connected to the output of the reference pulse generator, and the output - with the counting input _{and the} reference pulse counter, output £ which overflow is connected, to.

Iiey CilUJincnnn IV4J ivpuiv Λ.

the first input of the OR element, the second input of which is connected to the initial installation bus IJ, and the output is connected to zero. With the first inputs of the first and second triggers, and the installation inputs of the NI-N counter are connected to the bus