SU1088115A1 - Преобразователь код-временной интервал - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД - ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержаний первьй и второй счетчики импульсов, первый и второй генераторы импульсов, первый и второй триггеры, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с нулевьми входами первого и второго триггеров, первый вход - с шиной начальной установки , а второй вход - с выходом переполнени  первого счетчика импульсов , инверсный установочный вход которого соединен с входной шиной старших раэр дов, входна  шина младших разр дов подключена к пр мому установочному входу второго счетчика импульсов , выход переполнени  которого соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к выходной шине временного интервала и первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, а вход первого генератора импульсов подключен к выходу первого триггера. отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей преобразовател , в него введены два триггера, два элемента ИЛИ и п ть элементов И, причем шина Пуск соединена с единичным входом третьего триггера, единичный выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И и к единичному входу первого триггера , нулевой вход - к шине Стоп, а. нулевой выход - к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен со входом первого генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу п того, элег мента И, выход которого соединен (Л С с третьим входом первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к входам сброса первого и второа . го счетчиков импульсов, информационные выходы которых подключены соответственно к выходным шинам младших и старших разр дов, а счетные входы 00 соответственно к выходу второго элемента ИЛИ и выходу второго элемен00 та И, второй вход которого соединен с первым входом п того элемента И, второй вход которого соединен с выел ходом шестого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И и единичному выходу четвертого триггера, единичный вход которого соединен с шиной пр мого преобразовани , нулевой вход - с шиной об

Description

1088115

ратного преобразовани , а нулевойк первому входу третьего элемента ИЛИ,

выход - с третьим входом первого эле-второй вход которого соед1шен с выхомента И и вторым входом третьего эле-дом четвертого элемента И, а выход мента И, выход которого подключенсо входом второго генератора импульсов.

Изобретение относитс  к импульсно технике и может быть использовано, например, дл  св зи вычислительных машин с объектами управлени , в имитаторах дальности, дл  моделировани  радиолокационных сигналов. Известен преобразователь кода во временной интервал, содержащий счетчик импульсов, генератор, два тригге ра, два вентил , элемент ИЛИ, элемент стробировани , дешифратор, элемент сравнени , переключатель диапазонов , при этом старшие разр ды счет чика через дешифратор соединены с первым входом элемента сравнени , а младшие разр ды подключены ко вторым входам элемента сравнени , генератор импульсов соединен с третьим входом элемента сравнени , выходы вентилей соединены со элемента ИЛИ, вход элемента стробираванн  подключен к выходу счетчика, первый вход первого триггера соединен со входом первого вентил , второй вход первого триггера подключен к выходу элемента сравнени , второй выход первого триг гера соединен со входом второго вентил , вторые входы вентилей подключены к выходам переключател  диапазо нов, входы которого соединены с другими выходами генератора, выход элемента ИЛИ подключен ко второму входу генератора, выход которого соединен со счетным входом счетчика и со вторым входом элемента стробировани , выход которого подключен к первому входу второго триггера, вторые входы триггеров соединены с входной шиной 1 3. Недостатком данного преобразовате л  . вл етс  то что в нем во временной интервал преобразуетс  не весь диапазон входных кодов, а только те коды, в которых значение кода старших разр дов больше значение кода младших разр дов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  нониусньй преобразователь кода во временной интервал, содержащий первый и второй счетчики импульсов, первый и второй генераторы импульсов, первый и второй триггеры, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров, первый вход - с шиной начальной установки, а второй вход - с выходом переполнени  первого счетчика импульсов, инверсный установочный вход которого соединен с входной шиной старших разр дов, входна  шина младших разр дов подключена к пр мому установочному входу второго счетчика импульсов, выход переполнени  которого соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к выходной шине временного интервала и первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, вход которого подключен к выходу первого триггера и входу первого генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, а шина Пуск подключена к единичному входу первого триггера. В известном преобразователе повьш1е ,ние точности преобразовани  осуществл етс  за счет уточнени  нониусным способом временного положени  переднего фронта формируемого интервала. При этом требовани  к быстродействию элементов схемы не повышаютс  2 . Недостатком известного преобразовател   вл етс  отсутствие возможности пр мого преобразовани  временного интервала в код, что ограничивает его функциональные возможности. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей преобразовател . 31 Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь код - вре менной интервал, содержащий первый и второй счетчики импульсов, первый и второй генераторы импульсов, первы и второй триггеры, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров, первый вход - с шиной начальйой установки, а второй вход - с выходом переполнени  первого счетчика импульсов, инверсный установочный вход которого соединен с входной шиной старших разр дов, входна  шина младших разр дов подклю чена к пр мому установочному входу второго счетчика импульсов, выход переполнени  которого соединен с еди ничным входом второго триггера, выхо которого подключен к выходной шине временного интервала и первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, а вход первого генератора импульсов подключен-к выходу первого триггера, дополнительно введены два триггера, два элемента ИЛИ и п ть элементов И, причем шина Пуск соединена с единичным входом третьего триггера, единичный выход которого подключен к первым вх дам второго и третьего элементов И и к единичному входу первого триггера, нулевой вход - к шине Стоп, а нулевой выход - к первому входу четвер того элемента И, второй вход которого соединен со входом первого генератора импульсов, выход которого под ключен к первому входу п того элемен та И, выход которого соединен с трет им входом первого элемента ИЛИ, первый .вход которого подключен к входам сброса первого и второго счетчиков .импульсов, информационные -выходы ко .торых подключены соответственно к выходным шинам младших и старших раз р дов, а счетные входы - соответственно к выводу второго элемента ИЛИ и выходу второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом п того элемента И, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И 5 4 и единичному выходу четвертого триггера , единичньм вход которого соединен с шиной пр мого преобразовани , нулевой вход - с шиной обратного преобразовани , а нулевой выход - с третьим входом первого элемента И и вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, а выход - со входом второго генератора импульсов. На чертеже дана структурна  электрическа  схема преобразовател . Преобразователь код - временной интервал содержит первый и второй генераторы 1 и 2 импульсов и первый триггер 3, единичный выход которого соединен с управл ющим входом первого генератора 1 импульсов и с первым входом элемента И 4, нулевой вход первого триггера 3 подключён к нулевому входу второго триггера 5 и через первый элемент ИЛИ 6 - к шине 7 начальной установки, котора  также соединена со входами сброса первого и второго счетчиков 8 и 9 импульсов. Выход переполнени  первого счетчи- . ка 8 через первый элемент ИЛИ 6 собдинен с нулевыми входами первого и второго триггеров 3 и 5, выход переполнени  второго счетчика 9 подключен к единичному входу второго триггера 5, единичный выход которого соединен с первым входом элемента И 10 и с выходной шиной 11 временного интервала, выход второго генератора 2 подключе.н ко второму входу элемента И 10 и к первому входу элемента И 12, инверсные установочные вхо-, ды первого счетчика 8 соединены с входной шиной 13 старших разр дов, а установочные входы второго счетчика -9 - с входной шиной 14 младших. разр дов дл  обратного преобразовани  кода во временной интервал. Шина 15 Пуск соединена с единичным входом третьего триггера 16, а шина 17 Стоп - с нулевьм входом третьего триггера 16, нулевой выход которого подключен к первому входу первого элемента И 4, единичный выход третьего триггера 16 соединен с единичным входом первого триггера 3, с первым входом второго элемента И 18 и с первым входом третьего элемента И 19. Выходы первого генератора 1 импульсов соединен со вторым входом элемента И 18 и с первым 510 входом п того элемента И 20, выход которого через первый элемент ИЛИ 6 соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров 3 и 5. Выход эле мента И 18 подключен к счетному входу второго счетчика 9. Выход элемента И 12 подключен ко второму входу элемента И 20 и через второй элемент ИЛИ 21 - к счетному входу перво го счетчика В. Шина 22 пр мого преобразовани  соединена с единичным входом четвертого триггера 23, единичный выход ко торого подключен ко второму входу элемента И 12 и к третьему входу эле мента И 4, выход которого через третий элемент ИЛИ 24 соединен с управл ющим входом второго генератора 2. Шина 25 обратного преобразовани  под к нулевому входу четвертого триггера 23, нулевой выход которого соединен со вторым входом элемента И 19 и с третьим входом элемента И Ю выход которого через второй элемент ИЛИ 21 подключен к счетному входу первого счетчика 8.Выход элеме через третий элемент ИЛИ 24 соединен с управл ющим входом второг генератора 2. Информационные выходы первого счетчика 8 соединены с выход ной шиной 26 младших разр дов.а информационные выходы второго счетчика 9 - с выходной- шиной 27 старших разр дов при пр мом преобразовании. Преобразователь работает следующим образом. В начальный момент времени, до подачи сигнала Пуск по пшне 15 и сиг налов установки режима работы по Шинам 22 и 25, на шину 17 подаетс  сигнал Стоп, а затем по шине 7 начальной установки осуществл етс  сброс в нулевое состо ние триггеров 3 и 5 и первого и второго счетчиков 8 и 9. Затем подаетс  сигнал на шину 22 пр мого преобразовани  или на шину 25 обратного преобразовани . В зависимости от этого преобразователь осуществл ет либо пр мое, либо обратное преобразование. Работа преобразовател  при обратном преобразовании заключаетс  в следующем. После начальной установки и установки режима работы в первый счетчик 8 по шине 13 записываетс  инверсный код старших разр дов, а во второй счетчик 9 по шине 14 записываетс  пр мой код младших разр дов. За5 . 6 тем на шине 15 подаетс  сигнал Пуск, триггер 16 устанавливаетс  в единичное состо ние, так как до начала работы импульсом Стоп он был установлен в нулевое состо ние, триггер 3 устанавливаетс  в единичное состо ние и открываютс  элементы И 18 и 19. Так как триггер 23 сигналом с шины 25 обратного преобразовани  установлен в нулевое состо ние, тЬ элемент И 19 открыт также и по второму входу, и сигнал от триггера 16 через элемент ИЛИ 24 поступает на управл ющий вход генератора 2 импульсов. Одновременно сигнал с единичного выхода триггера 3 поступает на управл ющий вход генератора 1 импульсов. Генераторы 1 и 2 одновременно запускаютс  потенциалом, т.е. генерируют импульсы при подаче на их управл ющие входы высокого потенциала. Так как элемент И 18 открыт, импульсы от генератора 1 поступают на счетный вход второго счетчика 9 и он начинает их подсчитывать. Импульс переполнени  счетчика 9 переводит триггер 5 в единичное состо ние и образует передний фронт формируемого временного интервала. Элемент И 10 открываетс , и импульсы от генератора 2 через элемент ИЛИ 21 поступают на счетный вход первого счетчика 8. Счетчик 8 начинает подсчитывать импульсы от генератора 2. Первоначально в первый счетчик 8 записан инверсный код старших разр дов, поэтому переполнение счетчика 8 наступит через врем , пропорциональное пр мому коду старших разр дов входного кода. Импульс переполнени  счетчика 8 переводит триггер 5 в нулевое состо ние, образу  конец формируемого временного интервала. Повышение точности преобразовани  кода во временной интервал осуществл етс  уточнением нониусным способом временного положени  переднего фронта формируемого интервала. Уточнение длительности формируемого временного интервала происходит за счет того, что период первого генератора Т отличаетс  от периода второго генератора Т на цену делени  младшего разр да цифрового эквивалента разности ДЬу между длительностью формируемого интервала и суммарной длительностью периодов второго гене- ратора 2, число которых зафиксировано счетчиком 8. 710 Результат преобразовани  определ  етс  формулойI I, r O -fcx- lb °(2n.axN2) где N- число импульсов, зафиксированное счетчиком 8 до момен та его переполнени ; число импульсов, зафиксированное счетчиком 9 до момен та его переполнени ; максимальное число импульсо фиксируемое счетчиком 9; ti - основание системь счислени  0. - число младших разр дов вход ного кода, вьщеленное дл  нониусной интерпол ции При пр мом преобразовании временного интервала в код преобразователь работает следующим образом. После подачи сигнала Стоп на ши ну 1 7 и сигнала начальной установки на шину 7 осуществл етс  установка режима пр мого преобразовани  времен ного интервала в код подачей сигнала на шину 22. Триггер 23 устанавливает с  в единичное состо ние, открьтает элементы И 12 и подает сигнал на пер вый вход элемента И 4. Затем сигналом до шине 15 Пуск, определ ющим начало преобразуемого временного интервала, триггер 16 устанавливаетс  в единичное состо ние, открьшаютс элементы И 18 и 19 и триггер 3 переводитс  в единичное состо ние. Сиг нал с единичного выхода триггера 3 поступает на второй вход элемента И и на управл ющий вход генератора 1. Генератор 1 начинает генерировать импульсы, которые поступают на первый вход элемента И 20 и через открытый элемент И 18 - на счетньй вход счетчика 9. СчеТчик 9 начинает подсчет импульсов от генератора 1. По окончании преобразуемого временного интервала по шине 17 подаетс  сигнал Стоп, триггер 16 устанавливаетс  в нулевое состо ние, сигнал с его нулевого выхода подаетс  на третий вход элемента И 4, элемент И срабатывает и сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 24 поступает на . управл ющий вход генератора 2. Генератор 2 запускаетс  и его импульсы через открытый элемент И 12 и элемент ИЛИ 21 поступают на счетный вход счетчика 8. Одновременно закрываетс  элемент И 18 и прекращаетс  8 поступление импульсов от генератора 1 на счетчик 9. Имаульсы от генерато- ра 2 через элемент И 12 также поступают на один вход элемента И 20, на другой вход которого поступают импульсы от генератора 1. Счетчик 8 подсчитывает импульсы до момента совпадени  импульсов на входах элемента И 20, так как сигнал с выхода элемента И 20 через элемент ИЛИ 6 устанавливает в нулевое состо ние триггер 3, сигнал с упра.вл ющего входа генератора 1 снимаетс . Одновременно, так как закрываетс  элемент И 4, снимаетс  сигнал с управл ющего входа генератора 2. Генераторы 1 и 2 перестают генерировать импульсы, и показани  счетчиков 8 и 9 будут соответствовать младшим и старшим разр дам выходного кода на шинах 26 и 27 соответственно . Таким образом, осуществл етс  нониусное преобразование временного интервала в код. При этом повышение точности преобразовани  происходит без повьщ1ени  требований к быстродействию элементов схемы. Повьш1ение точности преобразовани  при пр мом преобразовании происходив так же, как и при обратном преобразовании , за счет того, что период следовани  импульсов первого генератора 1 Т отличаетс  от периода слет довани  импульсов второго генератора 2 Т2 на цену делени  младшего разр да цифрового эквивалента разности (A)tx между длительностью преобразуемого интервала и суммарной длительностью периодов генератора 1, число которых зафиксировано счетчиком 9. Результат преобразовани  определ ет по совокупности показаний основного и нониусного счетчиков: I где N, - число импульсов, зафиксированное счетчиком 9; 2 - число импульсов, зафиксированное счетчиком 8; i Ь - основание системы счислени ; oi- - число разр дов цифрового эквивалента преобразуемой величины, вьщеленное дл  нониусной интерпол ции. Электронньй нониус повьш1ает точность преобразовани  без существенного пов.ьш1ени  требований к быстродействию элементов схемы (в частности , счетчиков), поскольку периоды

генераторов близки между собой и имеют длительность примерно в ti раз большую цены делени  младшего оцениваемого разр да.

Предлагаемый преобразователь с помощью одних и тех же двух генераторов и двух счетчиков, наиболее емких по оборудованию, позвол ет с высокой точностью преобразовывать как временной интервал в код, так и код во временной интервал, что существенно

%1

- 1 J: го

 щ

f3

Д

19

шир ет его функциональные возможности . При этом добавл ютс  лишь несколько элементов И, ИЛИ и два триггера.

За счет использовани  одних и тех же счетчиков и. генераторов как дл  пр мого, так и дл  обратного преобразовани  экономитс  оборудование и уменьшаетс  номенклатура и число преобразователей , примен емых дл  комплектации ЭВМ при сопр жении с реальной аппаратурой.

18

/;

-

1л

ю

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД - ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержащий первый и второй счетчики импульсов, первый и второй генераторы импульсов, первый и второй триггеры, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров, первый вход - с шиной начальной установки, а второй вход - с выходом переполнения первого счетчика импульсов, инверсный установочный вход которого соединен с входной шиной старших разрядов, входная шина младших разрядов подключена к прямому установочному входу второго счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к выходной шине временного интервала и первому входу первого элемента Й, второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, а вход первого генератора импульсов подключен к выходу первого триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, в него введены два триггера, два элемента ИЛИ и пять элементов И, причем шина ’'Пуск” соединена с единичным входом третьего триггера, единичный выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И и к единичному входу первого триггера, нулевой вход - к шине Стоп, а. нулевой выход - к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен со входом первого генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу пятого, элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к входам сброса первого и второго счетчиков импульсов, информационные выходы которых подключены соответственно к выходным шинам младших и старших разрядов, а счетные входы соответственно к выходу второго элемента ИЛИ и выходу второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И и единичному выходу четвертого триггера, единичный вход которого соединен с шиной прямого преобразования, нулевой вход - с шиной обS118801 ns ратного преобразования, а нулевой выход - с третьим входом первого элемента И и вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, а выход со входом второго генератора импульсов.