Цифровые электронные часы

 

.мс »

L б б ие

ОПИСАНИЕ „„779967

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ

К ABTOPCHQAA / CBHQETEJlbCTBY

Союз Советски к

Социалистическик

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено21.l0.78 (2l) 2686210/l8-l0 (5) ) Jg. Кл.

G 04 С l7/00 с присоединением заявки,%

Гоаударстеенний квинтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15. 1 1.80 Бюллетень М 42 ао делам нзооретеннй н откритнй (53) УДК681.. 1 1(088.8) Дата опубликования описания 18 l l.80

В. Н. Баешко, Е. А. Иванюта, В. А. Кажуро, В. А Обухович, В. А. Шиллер и И. Ф. Кузьмицкий (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ

Изобретение относится к электронной технике, в иастности, к цифровым элект-, ронным часам, в том числе к наручным часам.

Известны цифровые электронные часы, содержащие генератор постоянной частоты, сигнал которого преобразуется последовательно соединенными двоичными делителями-счетчиками в информационные сигналы меньшей частоты (секунд, 1О минут и т.д.), подающиеся в мультиплексном режиме на общий для всех счетчиков дешифратор, управляющий цифровым индикатором. Схема таких часов сложна, число элементов и межсоединений быстро

t5 возрастает при расширении функциональных возможностей часов (1).

Наиболее близким по технической сущности прототипом являются цифровые электронные часы, содержащие задающий генератор, запоминающее устройство и сумматор, входы которых соединены с выходами запоминающего устройства, схему установки запоминающего устрой2 ства в ноль, соединенную с выходами схемы детектирования, дешифратор временной информации, блок синхронизации и цифровой индикатор (21.

Схема этих часов содержит меньшее количество элементов и межсоединений, однако число элементов быстро возрастает при расширении функциональных возможностей часов. Кроме того, так как цикл сдвига по петле-регистр-сумматор должен происходить за минимальную единицу времени, то при увеличении объема памяти (длины регистра) вследствие увеличения частоты импульсов сдвига растет потребление энергии, что приводит к уменьшению срока службы элементов питания наручных часов.

Целью изобретения является увеличение надежности и снижения потребления энергии..

Цель достигается тем, что в цифровые электронные часы введены: генератор импульса опроса запоминающего устройства, соединенный с адресными входами запо/.

3 77996 минающего устройства, Ь триггер переноса, буферный регистр, схема записи информации в запоминающее устройство и формирователь сигналов управления ййдикатором, причем запоминающее уст5 ройство выполнено в виде регистров, поразрядно связанных обшей шиной записи - считывания с сумматором, схемой детектирования, схемой записи информации в запоминающее устройство, при этом выходы сумматора соединены посредством схемы установки запоминающего устройства с информационными входами буфер- його регистра, выходы которого подключены к дешифратору и к схеме записи информации в запоминающее устройство, входы установки RS -триггера переноса связаны с выходом схемы детектирования и с выходом задающего-геййратора, а выходы AS -триггера переноса подключен к входу схемы детектирования и к второму входу сумматора, второй выход задающего генератора подключен к входу генератора импульсов опроса и к блоку синхронизации выходы KoTopol о подключены к соответствующим входам схемы детектирования, R S -триггера переноса, буферного регистра, формирователя сигналов управления через кото« рый индикаторы подключены к дешифратору, кроме того выход буферного регистра соединен с входом дешифратора.

На фиг. l изображена структурная схема предлагаемых электронных часов; на фиг. 2 - один иэ вариантов функцио- 35 нальной схемы шестиразрядного операционного устройства цифровых электронных часов, осуществляющих счет и индикацию секунд, минут, часов, схема котоPbtX BblIIOJIHGHB HB К/МДП тРаНЗИСтОРBX; 4О иа фиг; 3 - пример временной диаграммы работы электронных часов, показанных на .фиг.2.

На фиг. 2 приведен только младший 45 разряд операционного устройства. Схема и подключение пяти старших разрядов операционного устройства идентичны схеме и подключению младшего разряда.

Часы содержат регистровое запоминающее устройство (ЗУ) l, количество регистров в котором равно количеству чисел, представляющих временную информацию, схему детектирования содержимого ЗУ на соответствие предопрьделенным числам 2, сумматор 3, схему установки, регистров ЗУ в начальное состояние 4, буферный регистр 5, схему записи информации в ЗУ 6, RS -триггер переноса 7, задающий генератор импуль- сов минимальной единицы времени 8, генератор импульсов опроса регистров

ЗУ 9, блок. синхронизации lO, дешифратор l l временной информации, хра»» нящейся в ЗУ формироватеть сигналов управления индикатором 12 и цифровой индикатор 13.

Регистры ЗУ поразрядно связаны двунаправленной шиной записи считывания А, к одноименным разрядам которой подключены также входы разрядов схемы детектирования и. сумматора и одноименные разряды схемы записи. Выходы каждого разряда. сумматора соединены посредством схемы установки регистров ЗУ с информационными входами соответствующих разрядов буферного регистра, а выходы каждого разряда буферного регистра соединены со входами дешифратора. Выходы дешифратора подключены к цифровому индикатору через формирователь сигналов управления индикатором.

Выход РS -триггера подан на вход переноса младшего разряда сумматора и на вход схемы детектирования, выход ко.торой соединен с одним из входов установки RS -триггера и со входом схемы установки регистров ЗУ. Второй вход установки й.$ -триггера подключен к выходу сигнала минимальной единицы времени генератора 8. Генератор 8, как правило, включает. высокочастотный кварцевый генератор и делитель частоты.

Выходные сигналы каскадов деления частоты обычно используются для формирования последовательностей тактовых сигналов. Выходы генератора 8, соединенные с входами генератора 9 и блока синхронизации, представляют собой; выходы каскадов деления частоты. Выходы генератора 9 подключены к адресным входам регистров 3У; а выходные сигналы блока синхронизации поданы на тактовые входы схемы детектирования, RQ -триггера переноса, буферного регистра, схемы записи и формирователя сигналов управления индикатором.

Более подробно устройство предлагаемых часов иллюстрируется с помощью варианта схемы часов, представленного на фиг. 2.

Разряды регистров ЗУ 3. представляют собой шеститранзисторные ячейки памяти 14, включающие и -канальные транзисторы выборки l.5 и бистабильную ячейку из замкнутых в кольцо инверторов

4,6. Затворы транзисторов выборки" всех

5 7799 шести разрядов каждого регистра объе- динены и образуют адресные входы регистров секунд, минут и часов, соединенные соответственно с выходами ф., ф2 И Ф генератора 5 импульсов опроса регистров 9, Стоки транзисторов выборки одноименных раэ., рядов регистров ЗУ подключены к соответствующим разрядам парафазной шины

: записи-считывания А. На фиг. 2 пока зано подключение младших разрядов регистров ЗУ к младшему разряду шины записи-считывания к прямой А и инверс1 ной А, цепям шины.

Разряд сумматора 3 содержит двухплечевой ключ 17: инвертор 18 и вен. тиль 2И-НЕ-l9. Вход инвертора l8, соединенный с управляющим входом С ключа 19, является входом переноса разряда сумматора. Вход переноса Р младшего разряда сумматора подключен к выходу RS:триггера 7, как показано на фиг. 2. Входы переноса остальных раз.рядов сумматора соединены с выходами вентилей 18 соответствующих предшествующих разрядов .сумматора.

Старший, шестой разряд сумматора, не содержит формирователя сигнала. переноса вентиля 2И HE 18. Выход ключа 17, являющийся выходом разряда сумматора, подключен к выходу вентиля 2 ИЛИ-НЕ соответствующего разряда схемы установки 4, Выходы разрядов схемы 4 соединены с информационными выходами однотактовьп Д-триггеров 20 буферного ре.гистра 5. Выходы триггеров 20 соедине35 ны со входами вентилей 2 -HE 2l и

22 схемы записи 6, которая также содер. жит h -канальные транзисторы 27, 28 и 1в -канальные транзисторы 23-26,29, а

30. RS триггер переноса 7 состоит из вентиля 2 И-НЕ 3l и вентиля 2 ИЛИ-2И-НЕ 32.

Цифровые электронные часы работают следующим образом. При включении пита

45 ния блоки 8,9,10 (фиг.2) начинают гене рацию последовательностей импульсов, форма и обозначение которых приведены на фиг. 3. В течение одной секунды выходы сигналов опроса ф, ф, ф

1 2 350 генератора 9 последовательно переходят в состояние логического нуля (положительный уровень питания + E на о фиг. 3), в результате чего транзисторы выборке 15 регистров секунд, минут и

$S часов поочередно переходят в проводящее состояние„подключая выходы инверторов

l6 этих регистров к шине записи-считы- . вания А. Перед переходом в нулевое ср

67 6 тояние выходов генератора 9 единичная фаза (отрицательный. уровень питания-E„ на фиг. 3) строба считывания ЗУ М, 1 поступающего с блока синхронизации на затворы транзисторов 29,30 схемы записи переводит эти транзисторы в проводящее состояние, устанавливая на прямых и инверсных цепях А потенциал +Е„, что необходимо для предотврашейия параэитного переключения ячеек ЗУ в момент подключения инверторов l6 к шине А. В течение нулевой фазы crpo6a записи Ч,, поступающего с блока синхронизации на вентили 2И-Н Е 2 l, 22 схемы записи, выходы этих вентилей находятся в состоянии логической единицы.

При этом -канальные транзисторы 27, 28 заперты, а. р -канальные транзисторы

25,26 находятся в проводящем состоянии.

Логическая единица, появляющаяся в прямой либо в инверсной цепи каждого разряда шины А в результате подключения к ней инверторов l6, отпирает транзистор 23 либо 24 соответственно, сохраняя логический нуль в инверсной либо в прямой цени каждого разряда шины. Таким образом, в течение нулевой фазы строба записи ., совпадающей с нулевой фазой сигналов опроса регистров ЗУ, состояние шины А идентично сосостоянию опрашиваемого регистра ЗУ, т.е. происходит считывание содержимого регистра ЗУ на шину A. .При единичном уровне строба записи М на выходе вентиля 2l (если в триггер

20 буферного регистра 5 записан нуль) либо на выходе вентиля 22 (если в григгер 20 записана единица) устанавливается уровень логического нуля, отпирающий соответственно один иэ мощных -канальных транзисторов 27 или 28. В результате отпирания транзистора 27 уровень логической единицы устанавливается в инверсной цепи шины A и переводит ячейку ЗУ в нулевое состояние, а в результате отпирания транзистора 28 логическая единица в прямой цепи шины А устанавливает ячейку ЗУ в единичное состояние. Таким образом, ячейка ЗУ при единичном уровне строба записи устанавливается в состояние триггера . 20 буферного регистра, т.е. содержимое буферного регистра записывается в опрашиваемый в данный момент регистр ЗУ. Одновременно состояние буферного регистра, а значит очередное состояние регистра ЗУ, поступает на дешифратор ll и отображается цифровым индикатором l3. В бу ерный регистр при единичной фазе стро.

7 ба записываются выходные сигналы схемы установки 4;,представляющие собой либо инверсию выходных сигналов сумматора 3 (если на схему установки с выхода схемы детектирования 2 поступает логический нуль), либо логические нули (если с выхода схемы детектирования поступает логическая единице) .

При считывании на шину А одного из регистров 3У на выходах сумматора, i -тый разряд которого выполняет логическую функцию вида 5. - Р.. ° А + p, А

1-Л 1-4 1 (1 -4.,2,3,4,5,6), формируется сигнал, представляющий собой либо инверсию числа на единицу большего, чем поступивШее на шину A (если на вход переноса Р младшего разряда сумматора приходйт логический нуль с выхода RS -триггера переноса 7), либо инверсию чйсла, йосту пившего на Йину А (если на входе р логическая единица). Таким образом, при о . очередном опросе регистра 3У его содержимое либо увеличивается на единицу, если на выходе триггера переноса и на выходе схемы детектирования логические нули, либо становится равным нулю, если на выходе схемы детектирования ло. гическая единица, либо не изменяется, если на выходе триггера переноса логическа я единица, 779967

25 регистра часов.

Формула изобретения

Цифровые электронные часы, содержащие задающий генератор, запоминающее устройство, схему детектирования и сумматор, входы которых соединены с выходами запоминающего устройства, схему уСтановки запоминающего устройства в ноль, соединенную с выходом схемы

3$ детектирования, дешифратор временной информации, блок синхронизации и цифровой индикатор, î r л и ч а ю щ и е с я . тем, что, с целью увеличения надежности и снижения потребления энергии, в них введены генератор импульсов опроса эа поминающего устройства, соединенный с адресными входами запоминающего уст» ройства, К3 -триггер переноса, буферный регистр, схема записи информации в эа

4 поминающее устройство и формирователь сигналов управления индикатором, причем запоминающее устройство выполнено в . виде регистров, .поразрядно связанных общей шиной записи - считывания с сум»

50 матором, схемой детектирования, схемой записи информации в запоминающее устройство, при этом выходы сумматора соединены посредством схемы установки запоминающего устройства в ноль с ин«

$$ формационными входами буферного регистра, выходы которого подключены .к дешиф. ратору и к схеме записи информации в запоминающее устройство, входы установm КЯ -триггера переноса связаны с выНа выходе схемы детектирования появляется логическая единица, если состо яние шины А при единичной фазе - строба ф соответствует числу 59 или при нулевой фазе строба ф соответствует числу 28, а на выходе триггера переноса логический нуль, т.е. единица на выходе схемы детектирования формируется при опросе регистров секунд и минут в случае появления на выходе сумматора инверсии числа 60 и при опросе регистра часов в случае появления на выходе сумматора инверсии числа 24.

Счет времени осуществляется следующим образом.

Логический нуль на выходе генерат*ора секундных импульсов усТанавливает в состояние логического нуля выход ЯЯ триггера переноса. Если содержимое регистра секунд меньше 59, то при нулевой фазе сигнала опроса ф; на выходе схемы детектирования логический нуль и содержимое регистра секунд увеличивается на единицу, а при нулевой фазе строба Ч, устанавливается в единицу, выход ОВ-триггера переноса, и содержимое регистров минут часов остается неизменным е

Если содержимое регистра секунд равно 59, то при считывании регистра секунд на выходе схемы детектирования логическая единица, и в регистр секунд записывается нуль, а на выходе-триггера переноса сохраняется нулевой уро- вень, что при нулевой фазе сигнала Ф вызывает изменение состояния регистра минут. Если при этом содержимое регистра минут меньше 59, то при нулевой фазе сигнала опроса ф на выходе схемы детектирования логический нуль .и содержимое регистра минут увеличивается на единицу, а при нулевой фазе строба 9З устанавливается в единицу выхода триггера переноса, и содержимое регистра остается неизменным. Если содержимое регистра минут равно 59, то при считывании регистра минут на выходе схемы детектирования логическая единица, и в регистре минут записывается нуль, а на выходе триггера переноса сохраняется нулевой уровень, что при нулевой фазе сигнала ф> вызывает изменение состояния

9 779967 10 ходом схемы детектирования и с выхо- мирователя сигналов управления, чедом задающего генератора, а выход рез который индикаторы подключены к

R6 -триггера переноса подключен к дешифратору, кроме того выход буфервкоду схемы.детектирования и к второму ного регистра соединен с входом дешифвходу сумматора, второй выход задаю- ратора. щего генератора подключен к входу гене- Ис точники информации, pampa импульсов опроса и к блоку син- принятые во внимание при экспертизе хронизации выходы которого подключены 1. Патент Франции N 2236220, к соответствуюшим входам синхрониза- кл Ci 04 С 3.7/00, опублик. 1975. ции схемы детектирования, РЬ -триг- lo 2. Патент США N. 3788058, . гера переноса, буферного регистра, фор- кл. 0 04 С 3/00, 3.974 (прототип).

779967

o(ÔÅ7)

1(- Е n)

0(4 Е и)

1("En)

0(4 En)

1(-En)

0(4 Ее)

1(- En)

0 (+Е

1(- En)

0(4 Еп)

1(-Ел)

О(+Еп)

1(Еюъ)

0(4 Ел)

1(-E n)

0(4 Ет

1(-E е) (сгпроо сю ыдамио)

9g (с юпроб Бу<рРреаго регистра) (С роХ триггеЮ> ра nepevocu)

9у (сглроо записи

Р Л ) (еиеиал оярооа

A рег истра селу а/ (сигнал алроса

48 региотрю миж т) у, (сигнал импе регистра с ага ) ф (строо схемы оетеитиро 80ниЯ) (сигал минималвнойединищю орем Рми) фиг.З

Заказ 9322/13 Тираж 482 Подписное.

BHHH flH Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж 36, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Митряев

Редактор Т. Улыбина Техред Т.Маточка Корректор B Сннннкан

Цифровые электронные часы Цифровые электронные часы Цифровые электронные часы Цифровые электронные часы Цифровые электронные часы Цифровые электронные часы Цифровые электронные часы 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области часовой техники, а именно к часовым механизмам со стрелочной индикацией, имеющим дополнительные функции и механизмы

Часы // 2366996
Изобретение относится к области часовой промышленности, а именно к часам, устанавливаемым на открытом месте, например на площадке, в здании и т.п., и направлено на повышение надежности и точности определения времени и расширение функциональных возможностей

Изобретение относится к области часовой промышленности и направлено на создание часов, способных отображать информацию, независимую от абсолютного времени, которую легко считывать для получения вспомогательных функций часов

Изобретение относится к области часовой промышленности и направлено на создание часов с информационными окнами, в которых отображается различная информация без ущерба для ее читаемости

Изобретение относится к вторичньм часам хронометрических систем, в которых информация о текущем значении времени передается от первичных часов к вторичным в кодированном виде и позволяет улучшить условия считывания показаний часов путем псевдострелочной индикации

Изобретение относится к области часовой промышленности и направлено на повышение четкости считывания времени и облегчение ограничения утренних и дневных часов от ночных, что обеспечивается за счет того, что часы, содержащие часовой механизм, стрелочный механизм, циферблат и средство индикации текущего времени на циферблате посредством часовой и минутной стрелок, выполнены с возможностью индикации на часах одного из четырех периодов суток "ночь", "утро", "день", или "вечер" и индикации текущего времени этого текущего периода суток посредством средства индикации времени текущего периода суток, содержащего диск чисел часа, имеющий 12 значений чисел часа с последовательностью расположения чисел часа на диске - 12, 6, 1, 7, 2, 8, 3, 9, 4, 10, 5, 11 или 6, 12, 7, 1, 8, 2, 9, 3, 10, 4, 11, 5, расположенный под циферблатом соосно с часовой стрелкой и изготовленный с возможностью попеременно перемещения четыре раза в сутки один раз в шесть часов вперед и назад на угол до 30 градусов с обеспечением возможности индикации в окнах циферблата соответствующих чисел часа текущего периода суток. 2 н.п. и 16 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к области часовой промышленности и направлено на повышение точности индикации текущего времени в разные периоды суток, что обеспечивается за счет того, что часы выполнены с возможностью чередующейся индикации текущего времени периода суток до полудня и текущего времени периода суток после полудня посредством расположенного под циферблатом диска чисел часа, имеющего двадцать четыре значения чисел часа с последовательно расположенными по окружности значениями чисел часа на диске 1, 13, 2, 14, 3, 15, 4, 16, 5, 17, 6, 18, 7, 19, 8, 20, 9, 21, 10, 22, 11, 23, 12, 24 (или 0) или 13, 1, 14, 2, 15, 3, 16, 4, 17, 5, 18, 6, 19, 7, 20, 8, 21, 9, 22, 10, 23, 11, 24 (или 0), 12, расположенного соосно с часовой стрелкой и выполненного с возможностью попеременно перемещения два раза в сутки один раз в двенадцать часов вперед/назад на угол до 15 градусов с обеспечением возможности индикации в окнах циферблата соответствующих чисел часа текущего периода суток до полудня или после полудня. 4. н. и 31 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к области часовой техники и может быть использовано для индикации текущих часа и минут текущего часа. Сущность: индикацию текущего часа или минут текущего часа осуществляют на часах, содержащих часовой механизм, циферблат, стрелочный механизм, средство переключения режимов индикации часа и минут, средство индикации. Причем циферблат выполнен с возможностью индикации на нем чисел часа в режиме индикации часа или индикации на нем чисел минут в режиме индикации минут. Стрелочный механизм выполнен с одной стрелкой с возможностью индикации ею текущего часа в режиме индикации часа или текущих минут в режиме индикации минут. Средство индикации выполнено с возможностью индикации на циферблате чисел часа в режиме индикации часа или индикации на циферблате чисел минут в режиме индикации минут. Технический результат: обеспечение возможности раздельной индикации на циферблате часов текущего часа и минут текущего часа одной стрелкой с целью обеспечения максимальной читаемости индикаторов времени и четкого отграничения индикации текущего часа от индикации минут. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 22 ил.

Цифровые электронные часы

Наверх