SU1365044A1 - Устройство дл измерени мгновенного хода часов - Google Patents

Abstract

Изобретение м.б. использовано в часовой промьшшенности. Цель изобретени  - упрощение устройства. В случае, когда контролируемые часы спешат, начинает работать счетчик с дешифратором 3, на втором выходе которого формируетс  импульс, поступающий на вход предварительной установки измерительного блока 6. По этому импульсу происходит запись в счетчик 14 числа, соответствующего максим. положит, значению.мгновенного хода часов. Затем формируетс  импульс на первом выходе счетчика с дешифратором 3, триггер 5 устанавливаетс  в 1, триггер 4 - в состо ние О.На выходе элемента И 13 по вл ютс  импульсы , поступающие на счетный вход измерительного блока 6 с шины 1.Счетчик 14 работает в режиме вычитани . Счетчик с дешифратором 3 прекращает работу. При поступлении следующего импульса хода часов разрешаетс  работа счетчика с дешифратором 3 и прекращаетс  работа счетчика 14, содержимое которого есть результат измерени  в цикле между первыми двум  импульсами хода часов, который поступает на индикацию. Рассмотрен случай, когда контролируемые часы отстают, 3 ил. о (Л

Description

DO

а сд

о

Изобретение относитс  к области приборостроени  и может быть использовано в часовой промышленности дл  измерени  мгновенного хода часов.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства.

На фиг,1 представлена функциональна  схема устройства; на г, 2 и 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства соответственно при опережении или отставании хода контролируемых часов.

Устройство (фиг,1) содержит шину 1 тактовых импульсов, шину 2 сигналов хода часов, счетчик с дешифратором 3, первый триггер 4, второй триггер 5, измерительный блок 6, формирователь 7 сигнала переполнени , третий триггер 8, информационную шину 9, шину 10 знака, шину 11 сигнала переполнени .

Счетный вход счетчика с дешифратором 3 соединен со счетным входом измерительного блока 6 и шиной 1 тактовых импульсов, вход установки трих- гера 4 соединен с шиной 2 сигналов хода часов, вторым входом сброса триггера 5, входом сброса счетчика с дешифратором 3 и четвертым входом формировател  7 сигнала переполнени . Единичный выход триггера 4 соединен с входом разрешени  счетчика с дешифг- ратором 3 и п тым входом формировател  7 сигнала переполнени . Первый выход счетчика с дешифратором 3 соединен с входом установки триггера 5, входом сброса триггера 4 и входом сброса триггера 8, выход счетчика с дешифратором 3 соединен с входом установки измерительного блока 6, Единичный выход триггера 5 соединен с входом разрешени  измерительного блока 6, Инверсный выход триггера 5 соединен с третьим входом формировател  7 сигнала переполнени , выход которого соединен с входом установки триггера 8. Информационный выход измерительного блока 6 соединен с информационной шиной 9, Выход знакового разр да измерительного блока 6 соединен с шиной 10 знака и вторым входом формировател  7 сигнала переполнени , первый вход которого соединен с выходом переполнени  измерительного блока 6. Выход триггера 8 соединен с первым входом сброса триггера 5 и шиной 11 сигнала переполнени .

Измерительный блок 6 содержит зле- менты И 12 и 13, реверсивный дес тич ный счетчик 14, триггер 15 знака,Первые входы элементов И 12 и 13 объединены и  вл ютс  счетным входом измерительного блока 6, вторые входы элементов И 12 и 13 также объединены и  вл ютс  входом разрешени  счета из-

мерительного блока 6, выходы злемен- тов И 12 и 13 соединены соответственно с тактовыми входами пр мого и обратного счета реверсивного дес тичного счетчика 14, вход параллельной записи которого объединен с входом сброса триггера 15 знака и  вл етс  входом предварительной установки измерительного блока 6 (информационные входы параллельного ввода информации в счетчик 14 не показаны). Выходы разр дов счетчика 14  вл ютс  информационными выходами измерительного блока 6, Выход Р (сигнала переноса при пр мом счете)  вл етс  выхо-

дом сигнала Переполнени  измерительного блока 6, Выход 0 (сигнал переноса при обратном счете) соединен с входом установки триггера 15 знака. Единичный и инверсный выходы тригге-

ра 15 соединены соответственно с третьим входами элементов И 12 и 13, Единичный выход триггера 15 знака  вл етс  выходом знакового разр да измерительного блока 6.

Формирователь сигнала переполнени  содержит элемент И-ИЛИ-НЕ 16 и реализует следующее логическое соотношение:

40

F 1-2 + 2 3-4 -5,

где F - обозначение функции выходного сигнала формировател  7; 1,2,3,4 и 5 - обозначение входов

формировател .

45 На фиг.1 в качестве примера технической реализации формировател  7 показан элемент И-ИЛИ-НЕ с количеством входов, определ емым указанным логическим соотношением. 50 Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии счетчик с дешифратором 3, триггеры 4,5 и 8, а также реверсивный дес тичный счетчик 55 14 и триггер 15 измерительного блока 6 наход тс  в нулевом состо нии. На шине 1 тактовых импульсов присутствуют импульсы эталонной частоты от кварцевого генератора (не показаны).

На шине 2 сигналов хода часов сигналы отсутствуют, на информационной шине 9, шине 10 знака и шине 14 сигнала переполнени  присутствуют потенциалы логического нул .

Цикл измерени  мгновенного хода начинаетс  при поступлении по шине 2 сигнала хода часов в виде предва-

триггер 4 нул  (фиг,

возвращаетс  в состо ние 2г) и одновременно производитс  сброс (подтверждаетс  нулевое состо ние) триггера 8. Вследствие этого на вход разрешени  счета измерительного блока 6 с единичного выхода триггера 5 поступает потенциал логической единицы, открывающий эле

рительно сформированного пр моуголь- ю менты И 12 и 13. На выходе элемента

него импульса с длительностью меньше периода следовани  тактовых импульсов на шине 1. По переднему фронту этого импульса происходит обнуление (подтверждаетс  нулевое состо ние ) счетчика с депшфратором 3, а по заднему фронту триггер 4 устанавливаетс  в состо ние единицы и подтверждаетс  нулевое состо ние триггера 5. Так как триггер 4 устанавливаетс  в единичное состо ние по заднему фронту импульса, то потенциал логического нул  на его единичном выходе до срабатывани  триггера 4 запрещает прохождение импульса хода часов на выход формировател  7 сигнала переполнени . После срабатывани  триггера 4 потенциал логической единицы на его выходе разрешает отсчет счетчиком с дешифратором 3 тактовых импульсов, поступающих по шине 1.

Рассмотрим работу устройства дл  двух случаев: первый, когда контролируемые часы спешат, и второй, когда контролируемые часы отстают.

В первом случае после поступлени  импульса хода часов по шине 2 (фиг.2в) по заднему фронту этого Htr- пульса триггер 4 устанавливаетс  в

И 13 по вл ютс  импульсы (фиг.2е), поступающие на счетный вход измерительного блока 6 с шины 1. Счетчик 14 работает в режиме вычитани .Счет-

15 чик с дешифратором 3 прекратил работу , так как на его вход разрешени  счета с единичного выхода триггера 4 поступает потенциал логического нул . При поступлении по шине 2 следующе-

20 го импульса хода часов (фиг.2а) по переднему фронту этого импульса происходит обнуление счетчика с дешифратором 3, а по заднему фронту триггер 4 устанавливаетс  в состо ние

25 единицы (фиг.2г), а триггер 5 - в состо ние нул  (фиг.2д). При этом вновь разрешаетс  работа счетчика с дешифратором 3, а потенциал логического нул  с единичного выхода

30 триггера 5 закрывает элементы И 12 и 13, вследствие чего прекращаетс  работа счетчика 14. Содержимое счетчика 14, представл ющее из себ  результат измерени  в цикле между пер35 выми двум  импульсами хода часов,поступает на информационные выходы измерительного блока 6, а следовательно, и на информационную ошну 9, откуда поступает на индикацию (блок индика-

единичное состо ние (фиг.2г). Начина- 40 ции не показан). Одновременно по задет работать счетчик с дешифратором 3, на втором выходе которого формируетс  импульс (фиг.2б), поступающий на вход предварительной установки измерительного блока 6. По этому HNT- пульсу происходит запись в счетчик 14 числа, соответствующего максимальному положительному значению (пределу измерени ) мгновенного хода часов (например, 99, 99 при четырехдекад- ном счетчике 14), а триггер 15 знака устанавливаетс  в состо ние, соответствующее положительному знаку результата измерени  (состо ние логического нул ). Затем формируетс  импульс на первом выходе счетчика с дешифратором 3 (фиг.2в), по переднему фронту которого триггер 5 устанавливаетс  в состо ние единицы (фиг.2д).

нему фронту второго импульса хода часов начинаетс  новый цикл измерени .

В случае, когда сигнал хода часов

45 поступит до момента по влени  импульса на первом выходе счетчика с дешифратором 3, по импульсу с второго выхода счетчика с дешифратором 3 (фиг.26) в счетчик 14 записываетс 

50 число, соответствующее пределу измерени , а триггер знака устанавливаетс  в положение, соответствующее положительному знаку результата измере- ии . Поступающий импульс хода часов

55 проходит на выход формировател  7 сигнала переполнени , так как на его втором, третьем и п том входах присутствуют потенциалы, разрешающие прохождение импульса хода часов,пос-

И 13 по вл ютс  импульсы (фиг.2е), поступающие на счетный вход измерительного блока 6 с шины 1. Счетчик 14 работает в режиме вычитани .Счет-

чик с дешифратором 3 прекратил работу , так как на его вход разрешени  счета с единичного выхода триггера 4 поступает потенциал логического нул . При поступлении по шине 2 следующе-

го импульса хода часов (фиг.2а) по переднему фронту этого импульса происходит обнуление счетчика с дешифратором 3, а по заднему фронту триггер 4 устанавливаетс  в состо ние

единицы (фиг.2г), а триггер 5 - в состо ние нул  (фиг.2д). При этом вновь разрешаетс  работа счетчика с дешифратором 3, а потенциал логического нул  с единичного выхода

триггера 5 закрывает элементы И 12 и 13, вследствие чего прекращаетс  работа счетчика 14. Содержимое счетчика 14, представл ющее из себ  результат измерени  в цикле между первыми двум  импульсами хода часов,поступает на информационные выходы измерительного блока 6, а следовательно, и на информационную ошну 9, откуда поступает на индикацию (блок индика-

ции не показан). Одновременно по заднему фронту второго импульса хода часов начинаетс  новый цикл измерени .

В случае, когда сигнал хода часов

поступит до момента по влени  импульса на первом выходе счетчика с дешифратором 3, по импульсу с второго выхода счетчика с дешифратором 3 (фиг.26) в счетчик 14 записываетс 

число, соответствующее пределу измерени , а триггер знака устанавливаетс  в положение, соответствующее положительному знаку результата измере- ии . Поступающий импульс хода часов

проходит на выход формировател  7 сигнала переполнени , так как на его втором, третьем и п том входах присутствуют потенциалы, разрешающие прохождение импульса хода часов,пос-

тупающего на четвертый вход. По заднему фронту импульса на выходе формировател  7 сигналов переполнени  (фиг,2л) происходит срабатывание триггера 8 (фиг.2м), вследствие чего на шину 11 сигнала переполнени  поступает сигнал логической единицы. На информационных шинах 9 в это врем присутствует информаци , соответствующа  пределу измерени  (например, 99,99 с/сут), на шине 10 знака - потенциал , соответствующий положительному знаку результата. Блок индика-

ции отображает в этом случае информа- ig по шине 1 на выход элемента И 13

цию о знаке результата и переполнении при измерении. Одновременно по переднему фронту импульса хода часов происходит обнуление счетчика с дешифратором 3, а по заднему фронту подтверждаетс  единичное состо ние триггера 4 (фиг.2г), далее цикл работы устройства повтор етс . На фиг.2 показаны также сигнал на выходе Р счетчика 14 (фиг.2и), поступаю- 25 состо ние, соответствующее отрицащий на первый вход формировател  7 сигнала переполнени , и (пунктиром) ожидаемое положение импульса на выходе 0 счетчика 14 (фиг.2з). Имтельному результату измерени  (фиг.Зк). При этом закрываетс  элемент И 13 (фиг.Зе) и открываетс  элемент И 12, на выходе которого по-

35

пульс На выходе Р счетчика 14 не ока- зо  вл ютс  тактовые импульсы (фиг.Зж).

Счетчик 14 переходит в режим суммировани . При поступлении следующего импульса хода часов (фиг.За) по его переднему фронту происходит сброс счетчика с дешифраторам 3, а по заднему фронту триггер 4 устанавливаетс  в состо ние единицы (фиг.Зг), триггер 5 - в состо ние нул  (4иг. Зд). Потенциал логической единицы с

40 выхода триггера 4 разрешает работу счетчику с дешифратором 3. Потенциал логического нул  с выхода триггера 5 закрывает элементы И 12 и 13. В счетчике 14 хранитс  результат измерени ,

45 который поступает на информационную шину 9 дл  индикации. На шине 10 знака при этом присутствует потенциал, соответствугаций отрицательному результату измерени . Далее цикл рабо-

gQ ты повтор етс .

В случае, если сигнал хода часов поступит через врем , превьш1ающее врем  заполнени  счетчика 14 до максимальной величины, на выходе пере- полнени  Р счетчика 14 по витс  импульс (фиг.Зи), который из-за наличи  потенциала логической единицы на втором входе формировател  7 сигнала переполнени  поступит на его выход

зывает вли ни  на работу устройства, так как блокируетс  потенциалом логического нул , поступающим с выхода знакового разр да измерительного блока 6 на второй вход формировател  7 сигнала переполнени .

Временный интервал между импульсом хода часов и импульсом на выходе 0 счетчика 14 равен времени измерени  (например, 2с). Исход  из времени измерений и требуемой разрешающей способности выбираетс  частота тактовых импульсов на шине 1 (дл  разрешающей способности 0,01 с/сут частота тактовых импульсов должна быть равна 4,32 МГц.)

Во втором случае, когда контролируемые часы отстают, поступающий по шине 2 импульс хода часов (фиг.За) производит обнуление счетчика с дешифратором 3 и задним фронтом устанавливает триггер 4 в состо ние единицы , а триггер 5 - в состо ние нул . Начинает работать счетчик с дешифратором 3, на втором (фиг.Зб), а затем на первом (фиг.Зв) выходах которого формируютс  импульсы. По импульсу на втором выходе счетчика с дешифратором 3 производитс  запись в счет55

чик 14 числа, соответствующего выбранному предельному значению и установка триггера 15 в состо ние, соответствующее положительному знаку результата измерени . Но переднему фронту импульса на первом выходе счетчика с дешифратором 3 триггер 5 устанавливаетс  в состо ние единицы (фиг.Зд), а триггеры 4 (фиг.Зг) и 8 - в нулевое состо ние. Потенциал логической единицы с единичного выхода триггера 5 разрешает прохождение тактовых импульсов, поступающих

(фиг.Зе), вследствие чего реверсивный дес тичный счетчик 14 начинает работать в режиме вычитани . Тактовые импульсы присутствуют на выходе элемента И 13 до по влени  импульса на выходе О, т.е. до момента, когда счетчик не установитс  в нулевое состо ние . По заднему фронту этого икг- пульса триггер 15 установитс  в

тельному результату измерени  (фиг.Зк). При этом закрываетс  элемент И 13 (фиг.Зе) и открываетс  элемент И 12, на выходе которого по-

(фиг,3л). По заднему фронту этого импульса триггер 8 установитс  в единичное состо ние, вследствие чего триггер 5 вернетс  в нулевое состо ние (фиг.Зд), а на шине 11 сигнала переполнени  присутствует потенциал логической единицы, свидетельствующий о переполнении при измерении разр дной сетки устройства. Блок индикации при этом отображает информацию о знаке результата и переполнении разр дной сетки при измерении. При поступлении очередного импульса хода часов цикл работы устройства повтор етс . При отсутствии сигнала хода часов на шине 2 на выходах устройства сохран етс  результат последнего измерени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  мгновенного хода часов, содержащее счетчик

   выход первого триггера соединен с разрешающим входом счетчика с дешифратором , первый выход которого подключен к входу установки второго триггера, а выход третьего триггера соединен с шиной сигналов переполнени , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства,

   10 в него введен формирователь сигнала переполнени , причем его выход соединен с входом установки третьего триггера, выход которого подключен к первому входу сброса второго триг-

   15 гера, соединенного своим пр мым выходом с входом разрешени  измерительного блока, шина сигналов хода часов подключена к входу установки первого триггера, входу сброса счетчика с

   20 дешифратором, второму входу сброса второго триггера и четвертому входу формировател  сигнала переполнени , первый вход которого соединен с выходом переполнени  измерительного бло- с дешифратором, три триггера, измери- 25 ка, подключенного своим входом уста- тельный блок, информационную шину,новки к второму выходу счетчика с

   шину тактовых импульсов, шину сигна-дешифратором, а входы сброса первого

   лов хода часов, шину знака и шинуи третьего триггеров соединены с

   сигналов переполнени , причем шинавходом установки второго триггера,

   тактовых импульсов соединена со счет- ЗО инверсный выход которого подключен

   ными входами счетчика с дешифратором и измерительного блока, информационный выход и выход знакового разр да которого подключены соответственно к информационной шине и шине знака.

   выход первого триггера соединен с разрешающим входом счетчика с дешифратором , первый выход которого подключен к входу установки второго триггера, а выход третьего триггера соединен с шиной сигналов переполнени , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства,

   0 в него введен формирователь сигнала переполнени , причем его выход соединен с входом установки третьего триггера, выход которого подключен к первому входу сброса второго триг-

   5 гера, соединенного своим пр мым выходом с входом разрешени  измерительного блока, шина сигналов хода часов подключена к входу установки первого триггера, входу сброса счетчика с

   0 дешифратором, второму входу сброса второго триггера и четвертому входу формировател  сигнала переполнени , первый вход которого соединен с выхок третьему входу формировател  си1- нала переполнени , соединенного своими вторым и п тым входами соответственно с шиной знака и выходом первого триггера.

   v

   О

   c«)