SU672606A1 - Цифровое устройство измерени времени - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ

Изобретение относитс  к области электронной хронометрии и может быть использовано в радиоэлектронике, измерительной технике как дл  индикации текущего времени, так и дл  измерени  интервалов времени, т. е. дл  построени  электронных часов, секундомеров с цифровой индикацией. Известны цифровые устройства измерени  времени с переключением пределов измерени , в которых переключение пределов измерени  происходит за счет изменени  коэффициента делени  делител  частоты, а отсчет происходит в дес тичной системе 1 Наиболее близким по технической сущности  вл етс  цифровое устройство измерени  времени, содержащее задающий кварцевый генератор, делители частоты, коммутатор , схемы совпадени , схему И, формирователь пачек импульсов, формирователь калиброванных по длительности импульсов, схему ИЛИ, декадный счетчик импульсов, .дещифратор, цифровые индикаторы, счетчик пр мого счета, причем первый выход задающего кварцевого генератора подключен к входу формировател  пачек импульсов.и входам синхронизации счетчика пр мого счета, второй выход задающего кварцевого генератора - к последовательно соединенным делител м частоты и коммутатору, вход первого делител  частоты соединен с первым входом схемы И, второй в.ход которой подключен к входу «Запрет дещифратора и к объединенным входам схем совпадени , при этом с первыми входами схем совпадени  соединены выходы счетчика пр мого счета, со вторыми входами схем совпаден  - соответствующие выходы коммутатора, а третьи входы - с формирователем калиброванных по длительности импульсов, входы которого соединены с соответствующими выходами де лителей частоты, выходы схемы совпадени  через схему ИЛИ подключены ко входу «Сброс декадного счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом схемы И, выходы декадного счетчика импульсов через дещифратор подключены к соответственно объединенным входам цифровых индикаторов 2. Недостатком известного устройства  вл етс  отсутсвие переключени  пределов измерени . Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства

путем обеспечени  переключени  пределов измерени .

Дл  этого цифровое устройство измерени  времени снабжено дополнительной схемой совпадени , схемой управлени , регистром сдвига, переключателем предела измерени , причем входы переключател  предела измерени  соединены с соответствующими выходами коммутатора, а его выход подключен ко входу «Запись регистра сдвига , тактовый вхоп, которого подключен к выходу формировател  калиброванных по длительности импульсов, а выходы регистра сдвига соединены с входами цифровых индикаторов , при этом вход схемы управлени  соединен с выходом второго делител  частоты , а первый выход схемы управлени  - с управл ющим входом дополнительной схемы совпадени , выход которой св зан со счетным входом счетчика пр мого счета, второй выход схемы управлени  соединен со входами «Сброс счетчика пр мого счета.

На фиг. 1 представлена структурна  схема цифрового устройства измерени  времени на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство состоит из задающего квар/цевого генератора 1, делителей 2 и 3 частоты , коммутатора 4, схемы совпадени  5, счетчика 6 пр мого счета, включающего пересчетные схемы 7, работающие в фазоимпульсном коде. Первый выход кварцевого генератора 1 подсоединен ко входам синхронизации декадных пересчетных и к одному входу формировател  8 пачек импульсов , второй вход которого соединен с делителем 2 частоты. Выход формировател  8, вырабатывающего щесть импульсов в пачке , соединен со входами синхронизации пересчетных схем 7, коэффициент пересчета которых - «щесть (две последние четные схемы ), обеспечива  тем самым их работу в фазоимпульсном режиме. Вход и выход делител  3 соединен со входами формировател  9 калиброванных по длительности импульсов , выход которого св зан с первым входом схемы И 10, входами схем совпадени  1, со входом «Запрет индикации дещифратора 12, второй вход схемы И 10 соединен со входом делител  частоты 2. Выход схемы И 10 подключен к счетному входу декадного счетчика 13. Выходы счетчика 13 через дешифратор 12 подсоединены к соответственно объединенным знаковым электродам цифровых индикаторов 14, общие электроды которых соответственно соединены с выходами регистра сдвига 15. Выходы схем 7 через схемы совпадени  11 подсоединены к схеме ИЛИ 16, выход которой подключен к входу «Сброс счетчика 13. Третьи входы схем совпадени  11 подсоединены к соответствующим выходам коммутатора 4. Несколько выходов коммутатора 4, например первые четыре, опращивающие младщие разр ды схем 7, через переключатель 17 предела измерени  подключают к входу записи регистра 15, а тактовый вход регистра 15 подсоединен к выходу делител  3. Этот же выход делител  3 подсоединен ко входу схемы управлени  18, один выход которого св зан с управл ющим входом схемы совпадени  5, а другой выход - со входами «Сброс схем 7.

Цифровое устройство измерени  времени работает следующим образом.

При включении прибора импульсы с одного выхода генератора 1 поступают на входы синхронизации декадных пересчетных схем 7 и к одному входу формировател  8 пачек импульсов, который выдает пачки импульсов по щесть импульсов в пачке (фиг. 2,6). Выход формировател  8 подключен

5 к входам синхронизации пересчетных схем 7, имеющих коэффициент пересчета «6 (две последние четные схемы 7). Таким образом создаетс  фазоимпульсный режим работы пересчетных схем 7 счетчика 6. Со второго

о выхода задающего кварцевого генератора I частота следовани  импульсов (фиг. 2,а), не совпадающих по фазе с импульсами с первого выхода генератора 1, делитс  делител ми частоты 2, 3 и коммутатором 4 до частоть; например 100 Гц. Делители частоты 2,3 и

5 коммутатор 4 выполнены по схеме делителей частоты со сквозным переносом. Кроме того, делитель частоты 2 - декадный и имеет один промежуточный выход дл  формировани  пачек из щести импульсов (фиг. 2,6)

0 совместно с формирователем 8, а коммутатор 4 имеет дополнительно выходы по числу пересчетных схем 7 (в описываемом случае семь выходов), на которых поочередно по вл ютс  импульсы с частотой 100 Гц.

5

Перед началом измерени  интервала времени схема управлени  18 закрывает схему совпадени  5 и сбрасывает схемы 7 в нулевое состо ние импульсами с фазой «О с делител  3 частоты (фиг. г).

0

При поступлении извне на схему 18 сигнала «Пуск последн   открывает схему совпадени  5 и пропускает импульсы с выхода переноса коммутатора 4, следующие с частотой 100 Гц, на счетный вход первой пересчетной

5 схемы 7 счетчика 6. Так как эти импульсы по фазе не совпадают с импульсами, поступающими на вход синхронизации схем 7, то каждый импульс, приход щий со схемы совпадени  5, вызывает сдвиг фазы выходного сигнала первой пересчетной схемы 7 на одну

0 дискретность. При этом перва  декадна  пересчетна  схема 7 проходит р д состо ний от «О до «9, выдава  сигнал переноса на следующую декаду с приходом каждого дес того импульса со схемы совпадени  5.

5

Таким образом, счетчик 6 накапливает информацию об измер емом интервале времени до прихода на схему управлени  18 сигнала «Стоп. При этом схема 18 закрывает

схему совпадени  5, и измерение интервала времени на этом заканчиваетс . Счетчик 6 хранит информацию об измеренном интервале времени до следующего измерени .

Выходные сигналы со схем 7, несущие информацию об их состо нии в виде имцульсов , сдвинутых по фазе относительно импульсов с делител  2 (фиг. 2.,в), поступают на одни входы схем совпадени  11. На вторые объединенные вх т.ы схем совпадени  11 поступают калиброванные по длительности импульсы (фиг. Яд) с формировател  9, а на третьи входы схем совпадени  11 - поочередно импульсы с выходов коммутатора 4 (фиг. 3,6). Так как длительность калиброванных импульсов (фиг. д), вырабатываемых формирователем 9, равна дес ти периодам следовани  импульсов с одного из выходов генератора 1, а их скважность - коэффициенту делени  делител  3, то через схемы совпадени  1Г на схему ИЛИ 16 за один цикл опроса коммутатором 4 проходит только по одному импульсу с пересчетных схем 7, которые поступают на вход «Сброс декадного счетчика 13. На счетный вход этого счетчика поступают пачки из дес ти импульсов (фиг. ), сформированных схемой И 10 с помощью формировател  9 из импульсов с генератора 1. Счетчик 13 после прихода на его вход «Сброс каждого информационного импульса со схемы ИЛИ 16 подсчитывает оставшеес  количество импульсов в пачке, поступающих на его счетный вход. Этим самым преобразуетс  фазоимпульсный код пересчетных схем 7 в двоично-дес тичный потенциальный код, поступающий затем через дешифратор 12 на соответственно объединенные знаковые электроды цифровых индикаторов 14. Другими словами , на счетчик 13 поочередно выводитс  информаци  со всех схем 7, а с помощью регистра сдвига 15 и переключател  17 эта информаци  может быть выведена на четыре цифровых индикатора 14. Дл  этого на тактовый вход регистра сдвига 15 с формировател  9 поступают импульсы (фиг. 3,а или 2,д - рисунки в разных масштабах) с периодом следовани , равным периоду следовани  входных импульсов коммутатора 4. На вход записи регистра 15 через переключатель 17 поступает импульс с одного из выходов коммутатора 4, например со второго выхода (фиг. 3,в), который продвигаетс  по регистру. В результате на выходах регистра 15, соединенных с общими электродами цифровых индикаторов 14, поочередно по вл ютс  импульсы (фиг. 3,г), которые подключают цифровые индикаторы к источнику питани , на которых будет последовательно высвечиватьс  информаци  об измеренном интервале со второй по п тую пересчетные схемы. А так как частота опроса пересчетных схем 7 выбираетс  не ниже 25 Гц из-за инерционности человеческого глаза, быстрое

мелькание цифр наблюдателем воспринимаетс  как непрерывное свечение. В момент времени, когда в счетчик 13 записываетс  информаци  (фиг. 2,д), на дешифратор 12 с выхода формировател  9 подаютс  запрещающие импульсы дл  устранени  подсветки цифровых индикаторов 14.

Таким образом, измен   положение переключател  17, можно измен ть момент начала вывода информации на индикаторы. В описываемом случае емкость счетчика 6 равна 9 час. 59 мин., 59, 99с., а на цифровых индикаторах 14 этот результат можно высветить в четыре этапа:

59,99 сек 9 мин.,59,9 сек 59 мин.,59 сек.

9 час., 59 мин., 5 сек.

Это соответствует четырем пределам измерени .

Использование предложенного цифрового устройства измерени  времени позволит осуществл ть переключение пределов измерени  и производить отсчет результата измерени  в часовом коде, что повышает экономичность , так как основна  потребл ема  мощность приходитс  на цифровые индикаторы .

Claims (2)

1.Электронный секундомер. «EleKtronix

1975,Л 8, с. 73-76

2.За вка 2357178, кл. G 04 С 3/00,

1976,по которой прин то решение о выдаче авторского свидетельства. анов, о

s

г

п п п

Фиг.З