Преобразователь код-момент времени

 

. 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДМОМЕНТ ВРЕМЕНИ, содержащий счетчик единичных приращений, выполненный на п последовательно соединенных каскадах , п-каскадный регистр кода, кодовый компаратор, выполненный на п блоках сравнения, .п блоков фиксации совпадения кодов и генератор эталонной частоты, выход-которого соединен с входом первого каскада счетчика единичных приращений и первым входом первого блока фиксации совпадения кодов, выход которого подключен к выходной шине, первые входы остальных блокЬв фиксации совпадения кодов соединены с,входами соответствующих каскадов счетчика единичных приращений , вторые входы блоков фиксации совпадения кодов, подключены к шине установки нуля, а третьи входы - к .выходам соответствующих блоков срав .нения кодового компаратора, входы которых соединены с выходами соответствующих каскадов счетчика едини ных приращений и регистра кода соответственно , отличающийся , тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены m кор-ректоров , где , причем первый вход каждого i-ro корректора соединен с выходом старшего разряда соответствующего- i-ro счетчика еди;ничногр приращения, второй вХод каждого i-ro, кроме последнего, коррекi тора - с выходом каждого последую ,щего (i+1)-ro блока фиксации совдаденйя кодов, третий вход каждого -го .корректора .- с выходом старшего разряда соответствующего 1-го каскада регистра кода, четвёртый вход - с а S шиной установки нуля, а выход - с четвертым входом соответствукицего (Л i-го блока Фиксации совпадения кодов , при этом второй вход последнего гп-го корректора подключен к шине Запуска. , 2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что,корректор выполнен на двух инверторах, триггере, элементе И и элементе ИЛИ, причем первый вход корректора соединен через первый инвертор с С-входом триггера, второй вход корректора с с D-входом триггера и первым входом 4;: элемента И, второй вход которого через инвертор подключен к третьему входу корректора, а выход - к si первому входу элемента ИЛИ, второй № вход которого соединен с выходом триггера, а выход - с выходом кор . ректора, четвертый вход которого подключен к R-входу триггера.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) ПИ

ЭЩ НОЗ К 13 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3426232/18-21 (22) 19;04.82 (46) 07.08.83. Бюл. 9 29 (72) i0.Н. Артюх и A.Ñ. Рыбаков .(71) Институт электроники и вычислительной техники АН Латвийской ССР (53) 681.325(088..8) (56) 1. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., "Энергия", 1975, с. 268-270, рис. 6-9б.

2 ° Авторское свидетельство СССР по заявке Р, 3280874/18-21, кл. Н 03 К 13/20, 24.04.81 (прототип). .(-54) (57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДМОМЕНТ ВРЕМЕНИ, содержащий счетчик единичных приращений, выполненный на и последовательно соединенных каскадах, и-каскадный регистр кода, кодовый компаратор, выполненный на и блоках сравнения, и блоков фиксации совпадения кодов и генератор эталонной частоты, выход которого соединен с входом первого каскада счетчика единичных приращений и первым входом первого блока фиксации совпадения кодов, выход которого подключен к выходной шине, первые входы остальных блоков фиксации совпадения кодов соединены с,входами соответствующих каскадов счетчика единичных приращений, вторые входы блоков фиксации совпадения кодов подключены к шине установки нуля, а третьи входы - к .выходам соответствующих блоков срав.нения кодового компаратора, входы которых соединены с выходами соответствующих каскадов счетчика едннич ных приращений и регистра кода соответственно, о т л и ч а ю щ и и с я тем,, что,,с целью повышения быстродействия, в него введены а кор-. ректоров, где п Фп, причем первый вход каждого i-ro корректора соединен с выходом старшего разряда соответствующего i -ro каскада счетчика единичного приращения, второй вход каждого i-ro, кроме последнего, коррек тора — с выходом каждого последую,щего (i+I )-ro блока фиксации совпа дения кодов, третий вход каждого i-ro корректора . — с выходом старшего разряда соответствующего i--го каскада регистра кода, четвертый вход - с шиной установки нуля, а выход — с . р .С2

Ме четвертым входом соответствующего

i-го блока фиксации совпадения кодов, при этом второй вход последнего

m-то корректора подключен к инне Кн запуска.

2. Преобразователь по п.1, о т — Я л и ч а ю rg и и с я тем, что,корректор выполнен на двух инверторах, триггере, элементе И и элементе ИЛИ, причем первый вход корректора соединен через первый инвертор с С-входом триггера, второй вход корректорас 0-входом триггера и первым входом элемента И, второй вход которого через второй инвертор подключен к третьему входу корректора, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вйходом триггера, а выход — с выходом кор.ректора, четвертый вход которого под:ключен к R-входу триггера.

:Ь»

1034176 ной суммы задержки переноса этого каскада-и задержки блока фиксации совпадения кодов последующего каскада. Это, в свою очередь, ограничи- вает частоту счета единичных приращений для устройства в целом.

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к преобразова телям кода в непрерывную величину, и может врыть использовано, в частности, при обработке сигналов на из мерительных системах импульсной локации и дальнометрии.

Известен преобразователь кодвременной интервал, содержащий генератор эталонной частоты, счетчик единичных приращений, регистр пре- i0 образуемого кода и кодовый компаратор, входы которого подключены к выходам указанных счетчика и регистра P1).

Однако данный преобразователь 15 имеет низкую надежность работы при широкодиапаэонных преобразованиях кодов большой разрядности, что рбусловлено тем, что момент времени, соответствующий концу формируемого интервала, выделяется путем одновременного во всех разрядах сравнения текущего кода с заданным. Для искдючения возможности появления на выходе кодового компаратора ложных сиг- 25 налов счетчик единичных приращений должен быть выполнен полностью сйнхронным, что сопряжено со значительным усложнением счетчика и возрастанием объема его оборудования. Это, в свою очередь, повышает вероятность ЗО отказа какого-либо его элемента и сбоев в работе.

Известен также преобразователь код-момент времени, содержащий генератор эталонной частоты, и-каскадный счетчик единичных приращений, регистр кода, кодовый компаратор, выполненный на и блоках сравнения, и и блоков фиксации совпадения кодов, выход генератора эталонной частоты соединен с входом первого счетного каскада счетчика единичных приращений и первым входом первого блока фиксации совпадения кодов, первые входы остальных блоков фиксации совпадения кодов соединены с входами соответствующих каскадов счетчика единичных приращений, вторые входы блоков фиксации совпадения кодов подключены к выходам соответствующих блоков сравнения кодового компаратора, входы кодового компаратора соединены соответственно с выходами счетчика единичных приращений и регистра кода 2„ .

Недостатком указанного преобразователя является низкое быстродействие, что обусловлено тем, что период частоты счета в каждом из и счетных каскадов должен быть не менее удвоенЦель изобретения — повышение быстродействия преобразователя.

Поставленная цель достигается тем,.что в преобразователь код«момент времени, содержащий счетчик единичных приращений, выполненный на и последовательно соединенных каскадах, и-каскадйый регистр кода, кодовый компаратор, выполненный на и блоках сравнения, и блоков фик сации совпадения кодов и генератор эталонной частоты, выход которого соединен с. входом первого каскада счет« чика единичных приращений и первым входом первого блока фиксации совпадения кодов, выход которого подключен к выходной шине, первые входы остальных блоков фиксации совпадения кодов соединены с входами соответствующих каскадов счетчика единичных приращений, вторые входы блоков фиксации совпадения кодов подключены к шине установки нуля, а третьи входы - к выходам .соответствующих блоков сравнения кодового компаратора, входы которых соединены с выходами соответствующих каскадов счетчика единичных приращений и регистра кода соответственно, введены m корректоров,-где вал, причем первый вход каждого 1«го корректора соединен с выходом старшего разряда соответствующего i-го каскада счетчика единичного приращения, второй вход каждого t ãî, кроме последнего, корректора - с вы-. ходом каждого последующего (I+i)-ro блока фиксации совпадения кодов, третий вход каждого -го корректорас выходом старшего разряда соответствующего i-го каскада регистра кода, четвертый вход — с шиной установки нуля, а выход - с четвертым входом соответствующего i-ro блока фиксации совпадения кодов, при этом второй вход последнего m-ro корректора подключен к шине запуска.

Кроме того, корректор выполнен на двух инверторах, триггере, элементе И и элементе ИЛИ, причем первый вход корректора соединен через первый инвертор с С-входом триггера,. второй вход корректора - с О-входом. триггера и первым входом элемента И, второй вход которого через второй инвертор подключен к третьему входу корректора, . а выход - к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход - c выходом корректора, четвертый вход которого подключен к

R-входу триггера.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого преобразовапеля; на фиг. 2 — функциональная схема корректора.

Преобразователь содержит генераI тор 1 эталонной частоты, счетчик 2 единичных приращений, состоящий из

1034176 каскадов 2-1 - 2-п, регистр 3 преобразуемого кода, состоящий.из каскадов 3-1 — З-п, кодовый компаратор 4 из блоков 4-1 - 4-n, n блоков 5-1

5-п Фиксации совпадения.кодов и m корректоров 6-1 - б-m. В целом преобразователь имеет и каскадную структУру, где каждый i.-й.каскад (1» «»и ) содержит счетчик 2-1, регистр 3-1 кода, блОк 4-i сравнения и блок 5-l

Фиксации. 30

Выход генератора 1 эталонной частоты соединен с входом первого каскада 2-1 счетчика 2 и первым входом первого блока 5-1 фиксации "совпадения кодов. Первые входы блоков 5-2 " 35

5-п фиксации совпадения кодов соединены соответственно с входами каскадов 2-2 - 2-п счетчика 2. Вторые входы блоков 5-1 — 5-и фиксации совпадения кодов подключены к шине ус-: тановки нуля, а третьи входы - к вы- ходам блоков 4-1 - 4-п сравнения кодового компаратора 4. Выходы-каскадов 2-1 — 2-и счетчика 2 соединены с входами соответствующих блоков

4-1 - 4-и кодового компаратора 4, к

-другим входам которых подключены .выходы каскадов 3-1 — 3-п регистра 3 преобразуемого кода.

Число корректоров может быть равно. или меньше и. Корректоры включаются 30 в структуру тех каскадов, быстродействие которых необходимо повысить, т.е. где требуется наиболее полно испольэовать скоростные воэможности элементов, применяемых при реализа- 35 ции преобразователя. При наличии корректоров .в и-м каскаде второй вход корректора является входом запуска преобразователя. для определенности на фиг. 1 показан пример выполнения преобразователя, где каждый из и каскадов содержит корректор (вп).

Первые входы корректоров 6-1— б-.е соединены соответственно с выходами старших разрядов счетных кас - 45 кадов 2-1 « «2-п счетчика 2, вторые входы корректоров 6-1 - 6-(в -i) соединены соответственно с выходами блоков 5-2 " 5-и Фиксации-совпадения кодов, выход блока 5-1 Фиксации 50 совпадения кодов соединен с выходом преобразователя, второй вход корректора 6-m соединен с входом запуска преобразователя, третьи входы корректоров 6-1 - 6-m соединены соответ- 55 ственно с выходами старшего разряда каскадов 3-1 — 3-и регистра 3 преобразуемого кода, выходы корректоРов

6-1,- 6-m соединены соответственно с четвертыми входами блоков 5-1 - б()

5-и фиксации совпадения кодов.

Каждый из корректоров (фиг. 2) содержит логические элементы 7 и 8 типа НЕ, логический элемент 9 типа И, триггер 10 с С-входом синхронизации, информационным 0-входом и В-входом установки нулевого состояния, а также логический элемент 11 типа ИЛИ.

Первый вход корректора соединен с входом элемента 8 типа НЕ, выход. которого соединен с С-входом триггера 10. Второй вход корректора соединен с 0-входом триггера 10.и первым входом элемента 9.типа И, второй вход которого соединен с выходом элемента 7 типа НЕ. Третий вход корректора соединен с входом элемента 7 типа НЕ,. выходы триггера 10 и элемента

9 типа И соединены с входами элемента 11 типа HJIN, выход которого соединен с выходом корректора.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии сигналы с выхода генератора 1 непрерывно подсчитываются счетчиком 2, причем в каждом из его каскадов осуществляется синхронный (квазисинхронный) счет, а связь между каскадами асинхронная.

В результате счета на выходах счетчика 2 Формируется шкала текущего времени, заданная, например, в натуральном двоичном коде.

Началу преобразования предшест1вует установка в исходное нулевое . .состояние триггеров блоков Фиксации совпадения кодов и корректоров. В регистр 3 вводится код, соответствующий требуемому моменту появления выходного сигнала преобразователя.

Преобразование начинается при подаче на вход запуска корректора и-го каскада логической "1". После подачи сигнала запуска момент появления сигнала на выходе. корректора зависит от значения старшего разряда кода каскада 3-п. Если это значение нулевое, то входной сигнал запуска через элементы 9 и 11 непосредственно проходит на выход корректора. Если значение старшего разряда, кода единичное, то сигнал на выходе корректора появляется после переключения триггера 10 сигналом по его С-входу. В обоих случаях обеспечивается то, что сигнал с выхода корректора, разрешающий фиксацию совпадения кодов в блоке 5-п, появляется на четвертом входе блока

5«п относительно сигнала совпадения кодов на третьем входе с упреждением, не меньшим полунериода сигнала на выходе счетного каскада 2-,п. При этом независимо от введенного в регистр 3 кода преобразование всегда происходит однозначно, в очередном цикле шкалы, начиная с ее нулевого состояния

В момент совпадения кодов каскада 3-п и каскада 2-и на выходе блока 4-п сравнения появляется сигнал совпадения, длительность которого соответствует периоду сигнала на 1 034176 входе каскада .2-и. Наличие совпадения фиксируется блоком 5-п и на его выходе появляется сигнал, который поступает на второй вход корректора (n-1)-го каскада.

Работа (n 1)-го и последующих 5 каскадов, содержащих корректоры, происходит аналогично. В частности, сигнал с выхода корректора (n-1)»го каскада поступает на четвертый вход блока 5-(n-1) и разрешает фик- 10 сацию совпадения кодов в этом каскаде с упреждением, не меньшим полупериода сигнала на выходе каскада

2-(n-i )

После фиксации совпадения кодов 15 блоком 5-1 первого каскада выходной сигнал блока задает момент времени, соответствующий преобразуемому коду. длительность выходного сигнала равна периоду .частоты генератора 1. 20

В случае,,если в каком-либо i-м каскаде преобразователя корректор не вводится, то выход блока фиксации последующего (i+1)-го каскада непосредственно подключается к четвер- Zg тому входу блока фиксации i-го каскада. При этом значение старшего разряда преобразуемого кода 1-ro каскада необходимо инвертировать.

Очередной цикл преобразования можно осуществить аналогично. Однако следует отметить, что тт)иг» о геры, входящие в состав блоков фиксации и корректоров, последовательно приводятся в исходное состояние в процессе работы преобразователя без воздействия сигнала по общему входу установки начального состояния. При наличии логической "1" по входу запуска последовательности вводимых в регистр 3 кодов в этом случае соответствует последовательность выходных сигналов.

Таким образом, при введении корректоров сигнал разрешения фиксации совпадения кодов 1-го каскада опережа ет появление сигнала совпадения кодов в этом каскаде на величину, не меньшую полупериода выходных счетных сигналов. Сбответственно задержки, вносимые i-м счетчиком и (i+1)-м блоком фиксации практически не ограничивают частоту счета в i-м каскаде.

Это позволяет максимально полно использовать скоростные воэможности, применяемые при реализации преобразователя. При этом период частоты счета каждого из каскадов, содержа« щего корректор, не ограничивается задержками переноса счетного каскада и блока фиксации совпадения кодов последующего каскада. Это соответствует многократному повышению быстродействия предлагаемого преобразователя.

1034176

Йреофаремий ко/

1034176

Составитель В. Войтов

Редактор М. Рачкулинец ТехредМ.Гергель корректор Г. Решетник

Заказ 5642/58 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4