SU1034013A1 - Многоканальное устройство дл измерени временных интервалов в непериодических последовательност х импульсов - Google Patents

Abstract

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В НЕПЕРИОДИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВА ЛЬНОСТЯХ ИМПУЛЬСОВ, содержацее последовательно соединенные многофазный генератор и измерительный счетчик, эапоминаюций блок, блок управлени , фо шрователь адреса, сукматор-вычие литель,первый вход которого подключен к первому выходу блока управле ки , а первый выход соединен с вхоIдом блока индикации, отличающеес  тем, что, с целью повшиени  точности и упрощени  устройства, в него введен блок мультиплексоров, ииформационные входы которого подключены к выходёш запоминающего блока , а управл ющий вход соединен с выходом формировател  адреса и вторсм входом сумматора-вычислител , третий вход которого подключён к выходу блока мультиплексоров, первый вход записи запоминающего блока подключен к второму выходу блока управлени  и к первому входу формировател  адреса, остальные входы записи запоминаюцего блока подключены к шинам измерительных каналов, первый и второй равл юцие входы запоминающего бло ка подключены к выхоДаш многофазноТо генератора и. счетчика соответствёнио , второй выход сумматора-вычислител  соединен с входом блока управлений , третий выход которого под-, ключей к входу формировател  адреса. :о 4; о :о

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  временных характеристик нескольких непериодических процессов, в частности в физическом эксперименте, радиолокации. Известно устройство дл  измерени временных интервалов в непериодичес ких последовательност х импульсов, содержащее адресный формирователь, запоминающий блок, сутугматор, блок ин дикации , генератор, регистры, контактные переключатели Clj. Недостатками указанного устройства  вл ютс  невысока  точность измерений и относительна  сложность. Точ ность измерени  известного устройст ва ограничена п |едельной частотой счетчика. Кроме того, устройство не позвол ет измер ть интервалы между импуЛВсами в разных каналах при совпадении импульсов .начала либо конца интервала, либо обоих одновременно. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  многоканальное устройство дл  измерени  временных интервалов непериодических последовательност х импульсов, содержащее последователь но Соединенные многофазный генератор и измерительный счетчик, запоминающий блок, блок управлени , формирователь адреса и сумматор-вычислитель первый вход которого подключен к первому выходу блока управлени , а первый выход соединен с входом блока индикации . Известное устройство не позвол ет измер ть временные интервалы в непериодических последовательност х , импульсов в случа х совпадени  по времени импульсов этих последовательностей в разных каналах. Кроме того, оно требует специальной синхронизации работы всех узлов. При совпадении по времени импуль сов в последовательност х хот  бы двух каналов происходит неправильна  запись признака канала. Записываетс  код признака только одного и каналов, а не всех, В результате им пульсные сигналы в других каналах маскируютс , не принимаютс  во внимание . Это приводит к существенным ошибкам при измерении интервалов ка между импульсами в одном канале, та и между каналами, и уменьшает точность измерений в целом, в особенно ти при совпадении по времени импуль сов последовательностей нескольких каналов. Точность измерени  в известном устройстве зависит также от разреше ни  логических элементов, объедин ющих последовательности разных каналов и элементов синхронизатора. Из-за объединени  последовательностей , конечной разрешающей способнос ти этих элементов и конечной длителььости реальных импульсов последовательностей возможно маскирование импульсов не только совпадающих, но и перекрывающихс  по длительности, либо расположенных лруг относительно дрд/га по времени ближе, чем на величину разрешающей способности логических элементов, что в р де случаев не позвол ет использовать высокое разрешение, обеспечиваемое многофазным генератором. Требование специальной синхронизации работы всех узлов усложн ет устройство. Цель изобретени  - повышение точ ности и упрощение устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многоканальное устройство дл  измерени  временных интервалов в непериодических последовательност х импульсов , содержащее последовательно соединенные многофазный генератор и измерительный счетчик, запоминающий блок, блок управлени , формирователь адреса, сумматор-вычислитель, первый вход которого подключен к первому выходу блока управлени , а первый выход соединен с входом блока индикации , введен блок мультиплексоров, информационные входы которого подключены к выходам запоминающего блока, а управл ющий вход соединен с выходом формировател  адреса и вторым входом ciTviMaTOpa-вычислител , третий вход которого подключен в .выходу блока Мультиплексоров, первый вход записи запоминающего блока подключен к второму выходу блока управлени  и к первому входу формировател  адреса, остальные входы записи запоминающего блока подключены к шинам измерительных каналов, первый и второй уп.равл ющие входы запоминающего блока подключены к выходам многофазного генератора и счетчика соответственно, второй выход сумматора вычислител  соединен с входом блока управлени , третий выход которого подключен к второму входу формировател  адреса. На фиг. 1 представлена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - временные диаграм.ы его работы. Устройство содержит шины 1 измерительных каналов, многофазный генератор 2, счетчик 3, запоминающий блок 3, блок 5 управлени , формирователь 6 адреса, блок 7 мультиплексоров , сумматор-вычислитель 8, блок 9 индикации, В качестве блока 5 может быть использован регистр. На временных диаграьвдах работы устройства (фиг. 2 (дл  простоты рассмотрен случай трех каналов, три шины 1, четырехфазный генератор 2 н двухразр дный счетчик 3) обозначены

сигнал 10, 5шравл ющнй режимами работ Измерение, Индикаци  и действующий на третьем выходе блока 5 (ТН и ТК - моменты начала и окончани  сигнала 10)-; измерительные импульсы 11 по первому каналу; измерительные импульсы 12 по второму каналу; измерительные импульсы, 13 по третьему каналу; моменты Т1 - Т8 измере.ни , обусловленные импульсами 11-13; сигналы 14 на выходах мно- О гофаэного генератора 2 с дискретностыо и периодом повторени  Тд ; сигналы 15 на выходе первого разр да измерительного счетчика 3; сигналы 16 на выходе второго разр да изме- 15 рительнрго счетчика 3 с высокостабильным периодом Т повторени ; кодированные значени  17 сигналов 1416 , поступающих на запоминающий блок 4 от генератора 2 и счетчика 3; ко- 20 дированные значени  18 первого канала , записываемые в блоке 4 импульсами 11; кодированные, значени  19 второго канала, за исьаваемые в блоке 4 импульсами 12; кодированные значе- 25 ВИЯ 20 третьего канала, записываешзе в блоке 4 импульсами 13.

Устройство имеет два режима работы: Измерениеи Индикаци , которые разделены во времени. Возмо- ЗО жен также полный останов работы устройства . В этом случав на всех выхо- дак блока 5 нулевые коды, шины 1 .бло- . ка 4 и работа формировател  6 адреса заблокированы сигналом со второго j и третьего выходов блока 5; а сумматор-вычислитель , 8 заблокирован по первому входу сигналом с первого выхода блока 5, аналогичным сигналу 10 (не показан на фиг. 2).

Устройство работает следующим образом .

В режилю Измерение в исходном СОСТОЯНИИ (до момента ТН на фиг. 2) на выходах блока 5 управлени  и формировател  6 - нулевые коды, генера- 45 тор 2 непрерывно формирует последовательности сигналов .14. Перва  из этих последов атель нос тёй подсч итыв ае тс   счетчиком 3. Последовательности сиг ,налов Д 4 сдвинуты одна относительно 50 другой по фазе на величину ДТ. Период Tg-j. определ ет необходимое быстродействие счетчика 3, а Т - дискретность измерени  временньзх интерВсшов . Период Тэт может выбиратьс  jj из соотношени  , где Ks2,3,4, ..., К - целое число. При увеличении К может быть снижено быстродействие счетчика 3, либо увеличена точносзть .измерени  (за счет уменыае- , ни  ЛТ) без изменени  его быстродействи . В рассматриваемом случае .

Яоскольку блок 4, формирователь 6, сумматор-вычислитель 8 заблокированы , на их выходах отсутствуют изме- 5

нени  кодов, в частности сохран ютс  нулевые коды.

При подаче сигнала 10 происходит включение Олока 4. Поскольку на трет ем выходе блока 5 будет нулевой код, то формирователь б продолжает оставатьс  заблокированным. По шинам 1 блока 4 действуют с момента ТН импульсы 11-13, в результате чего Производитс  запись в блок 4 в моменты времени Т1-Т 8 по соответствующим каналам кодированных Значений 17. Запись производитс  автономно и последовательно по каждому каналу в независимые  чейки блока 4.

кодированные значени  17, поступающие на входы блока 4, имеют периодичность по влени  равную Т, поскольку работа многофазного генератора 2 и счетчика 3 происходит непре рывно.. Это позвол ет обеспечить уменьшение дискретности до величины йТ-Тэт/К или увеличение точности в К раз..

Поскольку импульсы 11-13 действуют по разным шинам блока 4, то запись кодированных значений 18-20 под .действием- совпадс1Ю1цих импульсов i |1Ь;13 (например, в момент Т5) производитс  одновременно по всем- каналам Таким образом, исключаетс  маскирование импульсом одного из каналов импyльqoв других каналов. В блоке 4 в рассматриваемом случае запоминаетс  .код временного отсчета кодированных значений 18-20, соответствующего моменту Т5 прихода измерительных импулсов 11-13 как по первому, так и по второму и третьему каналам.

Маскирование исключаетс  и в случ х перекрыти  измерительных импульсо в разных каналах по длительности, например ,, в моменты Т7 и ТВ. Если в качестве действующего при записи .в моменты Т и Т8 рассматривать.фронт (а не срез) импУ льсных сигналов 13 и 14, длительность которых- показана, на фиг. 2 пунктиром, то легко убедитьс , что в результате независимой записи по каналам второму и третьему в блок 4 будут записаны, кАк код, соответствующий моменту Т7, так и код, соответствук ций моменту Т8.

Это позвол ет повысить точность измерени  за счет полной регистрации в непериодических последовательност х импульсов при совпадении или перекрытии во времени в разных каналах .

В режиме Индикаци  на втором выходе блока 5 устанавливаетс  низкий уровень сигнала 10 (момент ТК фиг. 2) блокирующий шины 1, на третьем выходе блока 5 устанавливаетс  сигнал, разблокирующий фо 4ирователь 6 и задакнций код признака выбираемого канала. ,На первом выходе блока 5

задаетс  сигнал управлени  режимом .:-:ирозаки  су 4 матора-вьр1ислител  ,-, В (рормирователе б устанавливаетс  акже код номера  чейки запоминающео блока , соответствующего пор дкеому номеру измерительного импульса, записанного в дг.н ом канале, либо улевой код при измерении всех вреенных интервалов в последовательности измерительных импульсов этого канала .

В момент ТК происходит запуск форировател  б, сигналы с выхода которого поступают на управл ющий вход блока 7 мультиплексоров и на второй вход сумматора-вычислител  8. В результате происходит мультиплексирование записанных в блоке 4 кодированных значений моментов времени, соответствующих заданному каналу и установленному номеру измерительного импульса в какале„ {(одированные значени  аоступают на третий вход сумматора-вычислител  8, в зависимости от сигнала управлени  от блока 5 на третьем входе сумматоравычислител  8, или производитс  cyi-- Мирование поступающих кодов. Во врем  суммировани  на втором выходе сумматора-вычислител  8 по вл етс  сигнал, запрещающий в блоке 5 на врем  вычислений задание новых кодов управлени .

Таким образом отсутствует необходимость в специальной синхронизации процессов считывани  кодов иэ блока и вычислени  в су4мматоре-вычислителе 8, Путем введени  блока 7 мультиплексоров обеспечиваетс  дочсние считывани  кодов как различных по пор дковому номеру измерительного импульса згчданного канала, так и различных каналов,. За счет введв ггй  св зи с второго выхода сушлатора-вычисл1-;тел  8 на вход блока 5 обеспечиваетс  асинхронный редким управлени  и вычислительной обработки кодов с темпом, определ емым процессом вычислений, что упрошает устройство .

Дл  измерени  временного интервала , например, между импульсами третьего каналг; в моменты времени Т2 и Т5 (фиг. 2) необходимо задать в формирователе б код. соответствуюгдий пор дковому номеру измерительного импульса 13 в момент Т2, Тогда при первом разрешающем сигнале на первом выходе блока 5 в cyMiviaTop-вычислитель 8 записываетс  обратный код данных дл 

момента Т2 - 1010 (начина  со старшего разр да) . Поскольку вычислений в cyiviMaTOpe-вычислителе 8 не производитс , с его второго выхода поступает сигнал, разрешающий выдачу на первом выходе блока 5 следующего разрещающего сигнала. При действии второго разрешающего сигнала с выхсзда блока 5 на первый вход сумматора-вьпислител  8 код Т2 1010 суммируетс  с кодом данных дл  момента Т5 - 1101. На выходе сумматора-вычислител  8 по вл етс  код 0111, что соответствует 7, равный целому числу квантов ДТ, содержащихс  в измсвр емом временном интервале. В интервале Т5-Т2 (фиг, 2) содержатс  7 квантов (Т. Максимальное значение измер емого временного интервала двум  импульсами не должно превышать значени  Т,

Значени  кода временного интервала с выхода сумматора-вычислител  8 поступают на блок 9 индикации дл  визуального представлени .

В зависимости от задаваемых сигНс1лов на выходах бчока 5 и на выходе формировател  б можно задать различные режимы измерений. В ч стности , управл   режимом сумматоравычислител  по первому входу можно суммировать коды, соответствующие моментам действи  не только р дом сао щих измерительных сигналов (Т1, ТА), но и в сери х щшульсных сигналов , моменты действи  которых выбраны между р дом сто щими парами , имеющими один общий импульс или парами разных импульсов ( Т 2, Т 8)

Оперативно измен   код признака (Канала на выходе блока 5 и Формировател  б можно проводить такие измерени  между импульсами разных каналов , о17еративно измен   код номера импульса на выходе формировател  6 ме .-кду любгд1ми (по номеру импульсами разных каналов.

Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность измерени  при совпадении или перекрытии по длительности измерительных импульсов в разных каналах за счет исключени  маскирова ш  их путем автономной и независимой регистрации. Кроме того, оно отличаетс  простотой структуры, благодар  обеспечению асинхронного режима управлени  и вычислительной обработки с темпом, определ емым процессом вы 1ислений.

Фиг. г

Claims (1)

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В НЕПЕРИОДИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее последовательно соединенные многофазный генератор и измерительный счетчик, запоминающий блок, блок управления, формирователь адреса, сумматор-вычислитель, первый вход которого подключен к первому выходу блока управле- ' ния, а первый выход соединен с входом блока индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, в него введен блок мультиплексоров, информационные входы которого подключены к выходам запоминающего блока, а управляющий вход соединен с выходом формирователя адреса и вторым входом сумматора-вычислителя, третий вход которого подключей к выходу блока мультиплексоров, первый вход записи запоминающего блока подключен к второму выходу блока управления и к первому входу формирователя адреса, остальные входы записи запоминающего блока подключены к шинам измерительных каналов, первый и второй управляющие входы запоминающего блока подключены к выходам многофазного генератора и. счетчика соответственно, второй выход сумматора-вычислителя соединен с входом блока управления , третий выход которого под--, ключей к второму входу формирователя адреса.

   9κιί

   SU™ 1034013