SU1180833A1 - Многошкальна цифрова хронометрическа система - Google Patents

Abstract

МНОГОШКАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ ХРОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМ, содержаща  первичные часы, канал св зи и вторичные часы, при этом первичные часы содержат кварцевый генератор, делитель частоты, формирователь шкалы времени, регистр сдвига, схему .формировани  пачек.тактовых импульсов, формирователь выходного сигнала и цифровые индикаторы, причем кварце- вый генератор св зан с делителем частоты и с одним входом схемы формировани  пачек тактовых импульсов, другой вход которой соединен с входом разрешени  записи регистра сдвига и одним из выходов делител  частоты, а тактовый вход регистра сдвига соединен с выходом схемы формировани  пачек тактовых импульсов и одним входом формировател  выходного сигнала, выход которого через линию св зи соединен с вторичными часами, которые содержат селектор импульсов, коммутатор цифр, регистр сдвига емкостью на одну дес тичную цифру запоминающие регистры, соединенные через дешифраторы с цифровыми индикаторами, причем тактовые и информационные выходы селектора импульсов соединены соответственно с тактовым и информационным входами регистра сдвига, выходы которого подсоединены соответственно к объединенным входам запоминающих регистров , стробирующие входы которых подсоединены к соответствующим выходам коммутатора цифр, вход установки О которого подключен к выходу огибающей пачки тактовых импульсов селектора импульсов, отличающа с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей системы путем формировани  и передачи дополнительных шкал времени на вторичные часы с цифровой индикацией, в первичные часы дополнительно введены формирователи шкал времени, (Л регистры сдвига, а также клавиатура, С схема управлени  записью, двухвходовые схемы И и группы схем ИЛИ по числу формируемых шкал времени, при этом число схем ИЛИ в каждой групше равно числу значащих разр дов формируемой шкалы времени, выходы СХ) параллельного кода формирователей о эо со шкал времени соединены с цифровыми . индикаторами и через группы схем ИЛИ - с информационн№1И входами соединенных последовательно регистров сдвига, выход последнего разр да последнего регистра сдвига соединен с информационным входом формировател  выходного сигнала,выходы клавиатуры подсоединены к информационным входам начальной установки формирователей шкал времени, схема управлени  записью имеет число выходов, равное числу формируемых шкал времени, при этом каждый выход соединен с объединенными вторыми входами групп схем ШШ и одним входом каждой схемы И,

Description

другие входы схем И подсоединены к соответствующим промежуточным выходам делител  частоты, а каждый выход схем И соединен со счетным входом соответствующего формировател  шкалы времени, высокочастотный промежуточный выход делител  частоты соединен с входами разрешени  записи регистров сдвига и информационными входами нормализуюцщх разр дов этих регистров, тактовые входы которых соединены с выходами схемы формировани  пачек тактовых импульсов, во вторичные часы с цифровой индикацией введены делитель частоты с коэффициентом делени , равным числу двоичных разр дов в одной цифре, коммутатор шкал с

числом выходов, равным числу принимаемых шкал времени, переключатель, схемы И выделени  кода гашени , причем тактовьй выход селектора импульсов через делитель частоты соединен со счетным входом коммутатора цифр, выход которого соединен со счетным входом коммутатора шкал, входы установки О коммутатора шкал и делител  частоты подсоединены к выходу огибающей пачки тактовых импульсов селектора импульсов, а выходы коммутатора шкал через переключатель св заны с управл ющими входами запоминающих регистров,выходы каждого из которых через схему Иподключены к входу гашени  каждого дешифратора

Изобретение относитс  к приборостроению, в частности к цифровым хронометрическим системам, в которых информаци  о текущих значени х времени передаетс  на вторичные приборы в кодированном виде, и может, быть использовано при построении систем часофикации различных объектов, а также в специальных информационноуправл ющих системах.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей системы путем формировани  и передачи дополнительных шкал времени на вторичные часы с цифровой индикацией. На фиг. 1 представлена структур .на  схема многошкальной цифровой хронометрической системы; на фиг.2 структурна  схема вторичных часов.

Многошкальна  цифрова  хронометри ческа  система содержит первичные часы 1, которые имеют кварцевый генератор 2, делитель 3 частоты, схему И А, регистры 5-7 сдвига, схему 8 формировани  пачек тактовых импульсов , формирователь 9 выходного сигнала , схемы И 10 и 11, схему 12 управлени  записью, формирователи 13 - 15 шкал времени, группы схем ИЛИ 16 - 1 клавиатуру 19, линию 20 св зи и вторичные часы 21. Схема 8 формировани  пачек тактовых импульсов первичных часов 1 состоит из ЕС-триггера 22,

делител  23 частоты, схемы И 24. Кроме того, первичные часы 1 содержат цифровые индикаторы 25.

Во вторичных часах 21 селектор 26 импульсов состоит из детектора 27, схемы ИЛИ 28 и формировател  29 огибающей пачки тактовых импульсов. Кроме того, вторичные часы 21 имеют делитель 30 частоты, регистр 31 сдвига , коммутатор 32 цифр, коммутатор 33 шкал, запоминающие регистры 34, переключатель 35, дешифраторы 36, цифровые индикаторы 37, схемы И 38.

В первичных часах 1 выход кварцевого генератора 2 соединен с входом делител  3 частоты, выход долесекундных импульсов которого соединен с пр мым входом схемы И 4, входами разрешени  записи регистров 5-7 сдвига и входом схемы 8 формировани  пачек тактовых импульсов, второй вход которой соединен с выходом кварцевого генератора 2. Выход схемы 8 соединен с тактовыми входами регистров 5-7 сдвига и первым входом формировател  9 выходного сигнала, второй вход которого Соединен с выходом последовательного кода регистра 7 сдвига, причем регистры 5-7 соединены последовательно. Выходы секундных импульсов делител  3 и минутных импульсов соответственно соедчиены с пр мыми входами схем И 10 и 11, а инверсные входы схем И 4, 10 и 11 соединены с соответствующими выхода схемы 12 управлени  записью. Выходы схем И 4, 10 и 11 соединены соответ ственно со счетными входами формиро вателей 13 - 15 шкал времени, а выходы параллельного кода которых соответственно через группы схем ИЛИ 16 - 18 соединены с входами параллельного кода регистров 5-7 сдвига. Другие входы схем ИЛИ 16 объединены и соответственно подключ ны к инверсным входам схем И 4, 10 и 11. Выходы клавиатуры 19 подключе ны соответственно к входам предвари тельной установки формирователей 13 15 шкал времени, а выход формировател  9 выходного сигнала через двух проводную линию 20 св зи подключен к вторичным часам 21. Выход долесекундных импульсов делител  3 частоты соединен с входами RS-триггера 22 и делител  23 частоты, выход которого соединен с входом S RS-триггера 22, инверсный выход которого соединен с одним входом схемы и 24, второй вход которой соединен с выходом кварцевого генератора 2, а выход этой схемы И 24 соединен со счетным входом делител  23 частоты и тактовыми входами регистров 5-7 сдвига. Формирователи 13 - 15 шкал соединены каждый с цифровыми индикаторами 25. Во вторичных часах 21 двухпроводна  лини  20 св зи подключена к вхоД детектора 27 селектора 26 импульсов. Нулевой и единичный выходы детектора 27 подключены через схему ИЛИ 28 к входу формировател  29 огибающей пачки тактовых импульсов, счетному входу делител  30 частоты с коэффициентом пересчета, равным 4, и такто вому входу регистра 31 сдвига, информационный вход которого соединен с единичным выходом детектора 27. Выход делител  30 частоты соединен со счетным входом коммутатора 32 цифр, выход которого соединен со счетным входом коммутатора 33 шкал. Входы установки нул  делител  30 частоты и коммутаторов 32 и 33 соединены с инверсным выходом формировател  29. Соответствующие выходы коммутатора 32 цифр соединены со стробирующим входом записи четырехразр дных запоминающих регистров 34, информационные входы которых соответственно объединены и присое динены к выходам четырехразр дного регистра 31 сдвига, а входы разрешени  записи запоминающих регистров 34 объединены и присоединены к общей шине переключател  35, коммутируемые контакты которого присоединены к соответствующим выходам коммутатора 33 шкал. Выходы запоминающих регистров 34 через дешифраторы 36 подключены к цифровым индикаторам 37. Кроме того, четыре выхода каждого запоминающего регистра 34 через схемы И 38 соединены с входом запрета дешифраторов 36. Многошкальна  цифрова  хронометрическа  система работает следующим образом. В первичных часах 1 .(Фиг.1) кварцевый генератор 2 вырабатывает последовательность импульсов необходимой частоты следовани , котора  поступает на вход делител  3 частоты. Последний имеет несколько промежуточных выходов, с которых импульсные последовательности с различной частотой следовани  поступают на одни входы схем И 4, 10 и 11 (например, на вход схемы И 4 - с частотой 10 Гц, схемы И 10 - с частотой 1 Гц, а на вход схемы И 11 поступают импульсы с периодом следовани  в 1 мин). Выходы схем И 4, 10 и 11 соединены со Счетными входами соответственно формирователей 13-15 шкал времени, при этом формирователь 13 формирует семиразр дную шкалу времени, т.е. часы, минуты, секунды и дес тые доли секунд, формирователь 14 - шестираз- р дную шкалу, т.е. часы, минуты и секунды , а формирователь 15 - четырехразр дную шкалу времени - часы и минуты. Формирователи шкап времени могут быть выполнены иа обычных статических триггерах, которые объедин ютс  в счетчики с соответствующими обратньми св з ми с необходи1Ф1М коэффициентом пересчета и формируют шкалу времени в двоично-дес тичном коде. Кроме того, формирователи 13-15 шкал допускают первоначальную установку кода с помощью клавиатуры 19, что необходимо дл  создани  сдвига во вреени между этими шкалами. Двоичноес тичный параллельный код с формирователей 13-15 соответственно через хемы ЮШ 16-18 поступает на входы ачальной установки регистров 5-7 сдвига соответственно. Следует отметить , что число двоичных разр дов в регистрах 5-7 одинаково и равно максимальному размеру шкалы времени, в нашем случае соответствует семиразр дному двоично-дес тичному коду, т.е. 28 двоичных разр дов. В младшие разр ды регистров 6 и 7, в которые не записываетс  информаци  о значени  х шкал времени соответственно с фор мирователей 14 и 15, записьюаютс  сигналы 1. Эта комбинаци  обеспечи вает гашение соответствующего знакоместа во вторичных часах, В тех случа х, когда значени  одной или нескольких шкал времени не передаютс  на вторичные часы 21, схема 12 управлени  вырабатывает сиг нал 1, который, например, закрывает схему И А и через схемы ЮТИ 16 по ступает на все входы начальной установки регистра 5. Передача информации в канал св зи происходит, например , с частотой 10Гц, т.е. с частотой минимальной дискретности формируемых шкал. При этом сигнал с соответствующего выхода делител  3 час тоты, поступа  на входы записи регис тров 5-7,переписывает в них информацию с формирователей шкал, при это в младшие разр ды регистров 6 и 7за писываютс  этим же сигналом 1. Передача шкал времени ведетс  в последовательном двоично-дес тичном коде с циклической частотой 10 Гц. В.описываемом случае в каждом цикле передаютс  значени  трех шкал времени, причем с учетом нормализации размера шкал с помощью записи 1 в младшие разр ды регистров 6 и 7 врем  переда чи каждой нормализованной по разр дности шкалы одинаково, что в сумме составл ет 84 такта. После передачи трех шкал следует пауза дл  вьщелени циклового сигнала во вторичных часах 21. Схема 8 формировани  пачки такто вых импульсов и предназначена дл  фо мировани  пачек тактовых импульсов п 84 импульса в каждой пачке, следующи нащжмер, со скважностью 2. Тактовые импульсы со схемы 8 поступают на тактовые входы регистров 5-7 сдвига, соединенных последова;тельно . При этом на один вход формировател  9 выходных сигналов, поступа ют тактовые импульсы с выхода схемы 8, а на другой вход формировател  9 поступают информационные сигналы с выхода регистра 7. Сигнал О с регистра 7 не мен ет пол рность тактового импульса на выходе, а сигнал 1 измен ет пол рность тактового сигнала на противоположный (например, импульс положительной пол рности соответствует О, а отрицательньй 1), которые по двухпроводной линии 20 св зи поступают на вторичные часы 21. Схема 8 формировател  тактовых импульсов работает следующим образом. На один вход схемы И 24 поступают импульсы тактовой частоты с выхода кварцевого генератора 2, а на второй вход этой схемы поступает сигнал управлени  с инверсного выхода RS-триггера 22, который устанавливаетс  в нулевое состо ние сигналами цикловой частоты, поступающими с вькода делител  3 частоты. Кроме того, этот сигнал устанавливает в нулевое состо ние и делитель 23 частоты с коэффициентом пересчета, равным 84 (по суммарному числу разр дов регистров 5-7). При этом схема И 24 открьшаетс  сигналом с инверсного выхода RS-триггера 22 и через нее сигналы с тактовой частотой поступают на входы сдвиг-а регистров 5-7, другой вход формировател  9 и на счетньм вход делител  23 частоты . При этом после прихода 84-го импульса на делитель 23 частоты последний вырабатывает сигнал, перевод щий RS-триггер в единичное состо ние, npii этом схема И 24 закрьюаетс . В результате схема 8 формировател  тактовых импульсов вырабатьшает по 84 тактовых импульса в каждой пачке. Управление запуском формирователей шкал времени может осуществл тьс  следующим образом. Например, формирователь 14 шкалы времени формирует шкалу московского времени и необходимо чтобы формирователь 15 вырабатьшал шкалу по сного времени. Дл  этого со схемы 12 управлени  необходимо подать на вход схемы И 11 запрещающий сигнал,с помощью клавиатуры 19 установить значени  часов формировател  15 с необходимым сдвигом относительно формировател  14 и, при совпадении значений минут формирователей 14 и 15, сн ть сигнал запрета со схемы И 11, разрешив формирование по сной шкалы времени формирователем 15. Кроме описание-/ го, любой из формирователей может использоватьс  дл  формировани  локальной шкалы времени, отсчет которой начинаетс  с нулевого значени  в определенный момент TO. Например, если формирователь 13 формирует москов ское врем , а формирователь 14 с момента TO (МСК) должен фop шpoвaть ло кальную шкалу времени, то, подав запрещающий сигнал на вход схемы И 1 со схемы 12 управлени  записью, с по мощью клавиатуры 19 в формирователь 14 записывают нулевые значени  и в момент TO, определ емый по формирователю 13, запускаетс  отсчет шкалы формировател  1А посредством сн ти  запрещающего сигнала со cxej-ai И 10. Кроме того, следует отметить, что с. помощью цифровых индикаторов 25 осуществл етс  визуальный контроль состо ни  формирователей 13-15. Двухпол рна  кодова  последовательность импульсов спервичных часо 1 по линии 20 св зи поступает на вхо детектора 27 селектора 26 импульсов. Детектор 27 раздел ет входные импуль сы по пол рности и формирует из них сигналы одной пол рности, причем на первом выходе детектора 27 вьфабатываютс  сигналы, соответствующие О, а на втором - 1 прин той информации о значени х шкал времени в двоич но-дес тичном коде. С помощью схемы ИЛИ 28 из сигналов 1 и О формируетс  -тактова  последовательность импульсов, котора  содержит 84 импульса в каждой пачке. Из этих такто вых последовательностей с помощью формировател  29 формируетс  огибающа  пачки тактовых импульсов, котора разрешает работу делител  30 и комму таторов 32 и 33. При отсутствии огибающей (отсутствии входного сигнала на формирователе 29) делитель 30 и коммутаторы 32 и 33 удерлсиваютс  в нулевом состо нии (сбрасываютс  в .О), в результате этого обеспечиваетс  их синхронна  работа относитель но первичных часов. Тактова  последовательность импульсов с выхода схемы ИЛИ 28 поступает на тактовый вход регистра 31 сдвига, а на его ийформационный вход поступают импульсы с выхода 1 детектора 27, в результате этого регистр 31 осуществл ет преобразование последовательного двоично-дес тичного кода в последовательно-параллельньй двоично-дес тичный код, т .е. в регистр 31 в параллельном коде записываетс  информаци  об одной дес тичной цифре. Эта информаци  с регистра 31 поступает на соответственно обьединенные информационные входы запоминающих регистров 34. Каждый регистр 34 содержит четыре двоичных разр да и вследствие этого хранит ин формацию о значении одной дес тичной цифры. Тактова  последовательность импульсов с выхода схемы ШШ 28 поступает на счетньп вход делител  30, коэффициент пересчета которого равен четырем (при двоично-дес тичном кодировании ) . Далее последовательность импульсов с делител  30 поступает на счетиьй вход коммутатора 32 цифр, коэффициент пересчета которого равен семи (по числу цифр нормализованной шкалы времени). Коммутатор 32 имеет семь выходов, которые соответотвенно подключены к стробирующим входам запо .шнающих регистров 34. На каждом выходе коммутатора 32 последовательно один за другим по вл ютс  импульсы в те моменты времени, когда в регистр 31 сдвига записьшаетс  информаци  о значении одной дес пгчной цифры кода времени. Таким образом, с помощью регистра 31 сдвига и коммутатора 32 цифр в семь запоминающих регистров 34 в параллельном коде записьшаетс  информаци  о значении одной нормализованной шкалы времени. Выбор шкалы времени осуществл етс  с помощью переключател  35, который на вход разрешени  записи регистров 34 подает сигнал разрешени , длительностью равный времени передачи одной нормализованной шкалы. Эти сигналы разрешени  формируютс  с помощью коммутатора 33 шкал, на счетньй вход которого поступают импульсы с выхода коммутатора 32 цифр. Период следовани  этих импульсов соответствует периоду следовани  нормализованных шкал. Коммутатор 33 шкал имеет коэффициент делени , равный трем (по числу передаваемых шкал времени), и в результате этого имеет три выхода, на которых последовательно один за другим по вл ютс  импульсы, длительности которых и соответствуют времени передачи одной нормализованной шкалы. Таким образом, с помощью переключател  35 оператор может записать в запоминакщий регистр 34 информацию об одной из передаваемых шкал времени . Далее информаци  с запоминакшщх регистров в параллельном двоично-дес тичном коде через дешифраторы 36

Поступает на цифровые индикаторы 37. В том случае,если в одном (или несколь ких) регистрах 34 записан код гашени , то с помощью схемы И 38 этот код вьщел етс  и поступает на вход запрета дешифратора 36. При этом цифровой индикатор, св занньй с этим

дешифратором, гаситс  (т.е. это знакомство не высвечиваетс ). В случае выбора оператором шкалы, котора  в это врем  не формируетс , а на ее месте передаютс  разр ды кода гашени , все цифровые индикаторы 37 погашены .

Claims (1)

1. МНОГОШКАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ ХРОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержащая первичные часы, канал связи и вторичные часы, при этом первичные часы содержат кварцевый генератор, делитель частоты, формирователь шкалы времени, регистр сдвига, схему .формирования пачек тактовых импульсов, формирователь выходного сигнала и цифровые индикаторы, причем кварцевый генератор связан с делителем частоты и с одним входом схемы формирования пачек тактовых импульсов, другой вход которой соединен с входом разрешения записи регистра •сдвига и одним из выходов делителя частоты, а тактовый вход регистра сдвига соединен с выходом схемы формирования пачек тактовых импульсов и одним входом формирователя выходного сигнала, выход которого через линию связи соединен с вторичными часами, которые содержат селектор импульсов, коммутатор цифр, регистр сдвига емкостью на одну десятичную цифру, запоминающие регистры, соединенные через дешифраторы с цифровыми индикаторами, причем тактовые и информационные выходы селектора импульсов соединены соответственно с тактовым и информационным входами регистра сдвига, выходы которого подсоединены соответственно к объединенным входам запоминающих регистров, стробирующие входы которых подсоединены к соответствующим выходам коммутатора цифр, вход установки 0 которого подключен к выходу огибающей пачки тактовых импульсов селектора импульсов, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы путем формирования и передачи дополнительных шкал времени на вторичные часы с цифровой индикацией, _β в первичные часы дополнительно вве- S дены формирователи шкал времени, регистры сдвига, а также клавиатура, схема управления записью, двухвходовые схемы И и группы схем ИЛИ по числу формируемых шкал времени, при этом число схем ИЛИ в’ каждой груп)пе равно числу значащих разрядов ¹ формируемой шкалы времени, выходы параллельного кода формирователей шкал времени соединены с цифровыми индикаторами и через группы схем ИЛИ - с информационньми входами соединенных последовательно регистров сдвига, выход последнего разряда последнего регистра сдвига соединен с информационным входом формирователя выходного сигнала,выходы клавиатуры подсоединены к информационным входам начальной установки формирователей шкал времени, схема управления записью имеет число выходов, равное числу формируемых шкал времени, при этом каждый выход соединен с объединенными вторыми входами групп схем ИЛИ и одним входом каждой схемы И,

   SU__n.>l 180833 другие входы схем И подсоединены к соответствующим промежуточным выходам делителя частоты, а каждый выход схем И соединен со счетным входом соответствующего формирователя шкалы времени, высокочастотный промежуточный выход делителя частоты соединен с входами разрешения записи регистров сдвига и информационными входами нормализующих разрядов этих регистров, тактовые входы которых соединены с выходами схемы формирования пачек тактовых импульсов, во вторичные часы с цифровой индикацией введены делитель частоты с коэффициентом деления, равным числу двоичных разрядов в одной цифре, коммутатор шкал с числом выходов, равным числу принимаемых шкал времени, переключатель, схемы И выделения кода гашения, причем тактовый выход селектора импульсов через делитель частоты соединен со счетным входом коммутатора цифр, выход которого соединен со счетным входом коммутатора шкал, входы установки 0 коммутатора шкал и делителя частоты подсоединены к выходу огибающей пачки тактовых импульсов селектора импульсов, а выходы коммутатора шкал через переключатель связаны с управляющими входами запоминающих регистров,выходы каждого из которых через схему Иподключены к входу гашения каждого дешифратора.