SU1070503A1 - Преобразователь последовательности временных интервалов в цифровой код - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В ЦИФРОВОЙ КОД,- содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ и к первым входам первого и второго элементов И, выходы rtepsoго и второго элементов И срединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков импульсов , выход каждого разр да которых подключен к соответствующему информационному входу запоминающего устройства, вторые входы первого и второго элементов И соединены с пр мым выходом R5 -триггера включени , при этом пзины Старт и Стоп подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с счетным входом триггера управлени  и с входом первой линии задержки, a выходи подключены соответственно к 5 и R -входам RS -триггера включени , выход первой линии задержки соединен с первым входом п того и и;естого элементов И, второй вход п того элемента И подключен к пр мому выходу триггера управлени  и к третьему входу первого элемента И,, a второй вход шестого элемента И соединен с инверсным выходом триггера управлени  и третьим входом второго элемента И, выходы п того и шестого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам управлени  запоминающего устрюйства и через вторую и третью линию задерж ки подключены соответственно к входам установки нул  первого и второго счетчиков импульсов, шина Вход через первый формирователь импульсов соединена с 5-входом RS -триггера, пр мйй выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, выход S которого через второй формирователь импульсов соединен с R -входом RS триггера, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в него введены два элемента И с запретом, рас- ширитель импульсов, два элемента ИЛИ,5 и дополнительные формирователь импульсов , элемент И и лини  задержки, причем первый и второй входы пер вого элемента ИЛИ соединены с выходами переполнени  первого и второо ел го счетчико-в импульсов соответст- . венно, a выход первого элемента ИЛИ через дополнительный формирователь о импульсов подключен к пр мому входу .САЭ первого элемента И с запретом и входом расширител  импульсов, выход которого подключен к инверсному рходу второго элемента И с запретом и к первому входу дополнительного элемента И, пр мой вход второго элемента И с запретом соединен с выходом второго формировател  импульсов и с вторым входом дополнительного элемента И, a выход подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера управлени , второй вход через дополнитель

Description

ную линию задержки подключен к выходу дополнительного элемента И, а третий вход соединен с выходом

первого элемента И с запретог, инверсный вход которого подключен к выходу генератора такговых импульсов.

Изобретение относитс  к импульс ной технике и может ыть использовано дл  преобразовани  последовательности временных интервалов в цифровой код. Известно устройство, предназначенное дл  измерени  временных интервалов с представлением результатов измерени  в цифровой форме, содержащее генератор тактовых импульсов , элемент И, счетчик импульсов , Р5 -триггер, S - и R -вход которого подключены к клеммам стар и стоп соответственно, пр мой выход R5 -триггера соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход соединён со счётным входом счетчик илтульсов, выход каждого разр да которого подключен к соответствующему информационному входу запоминающего устройства 1. Недостатком данного устройства  вл етс  низка  точность преобраз вани , обусловленна  возможностью потери информации при переполнении счетчика в случае измерени  длинных интервалов и накоплением случайных составл ющих ошибок измерени  при определении суммарной длительности последовательности временных интерйалов . Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности  вл етс  преобразователь последовательности временных интервалов в Цифровой код содержащий формирователи входных сигналов, два счетчика импульсов, запоминающее устройство, RS -тригге триггер управлени , R5 -триггер вкл чени , три линии зсщержки, элемент И-НЕ, шесть элементов И, кипп-реле и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ и первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с пр мым выходом RS -триггера включени , выходы первого и второго эле ментов И подключены к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов соответственно, пр мой вы ход триггера управлени  соединен с третьим входом первого и первш-i входом третьего элементов И, выход последнего подключен к первому входу управлени  записью запоминающего устройства и через первую линию задержки - к входу установки нул  второго счетчика импульсов, инверсный выход триггера управлени  соединен с третьим входом второго и первьом входом четвертого элементов и выход последнего подключен к второму входу управлени  записью запоминающего устройства и через вторую линию задерхски - к входу установки нул  первого счетчика импульсов, первые входы п того и шестого элементов И соединены с шинами Старт и Стоп соответственно, вторые входы этих элементов подключены к выходу кипп-реле,.к счетному входу триггера управлени  R -входу R5 триггера и к входу третьей линии задержки , выход которой соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы п того и шестого элементов И соединены соответственно с R- и S -входами RS-триггера включени , вход формировател  входных сигналов подключен к входной шине, et выход - к 5 входу R3 -триггера, пр мой выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход последнего подключен к входу кипп-реле. Известное устройство производит преобразование в цифровой код длительностей последовательности временных интервалов. Код длительности всей последовательности временных интервалов определ етс  суммой кодов отдельных интервалов.последовательности , при этом ошибка в измерении длительности всей последовательности не превышает- ошибки измерени  отдельных интервалов С2. . Недостатком указанного преобразовател   вл етс  низка  точность преобразовани , обусловленна  возможностью потери информации при переполнении счетчиков импульсов. Это происходит, когда длительность измеркемо№ интервала такова, что число тактовых импульсов, укладывающихс  в нем, превышает емкость испольэ-уемых счетчиков. Цель изобретени  - повышение точности преобразовани . Поставленна  цельдостигаетс  тем, что в преобразователь последовательности временных интервалов в цифровой код, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ и к первым входам первого и второго элементов И, выходы которых соединены со счетными входами первого и второго счетчиков импульсов соответственно, выход каждого разр да счетчиков импульсов подключен к соответствующему информационному входу запоминающего устройства,вторые входы первого и второго элементов И соединены с пр мым выходом RS -триггера включени , при это шины Старт И Стоп соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены к счетному входу триггера управлени  и входу первой лин-ии задержки, а выходысоединены с 5- и R-входами R5 -триггера включени  соответственно , вьйход пер.вой линии задержки подключен к первым входам п того и шестого элементов И, второй вход п того элемента. И соединен с пр мым выходом триггера управлени  и треть им входом первого элемента И, второй вход шестого элемента И подключен к инверсному выходу триггера управлени  и третьему входу второго элемента И, выходы п того и шестого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам управлени  запоминакмцего устрой ства и через вторую и третью лини задержки подключены к входам установки нул  первого и второго счетчи ков импульсов соответственно шина Вход через .первый формирователь импульсов соединена с 5-входом КВтриггера , пр мой выход которого под ключен к второму входу элемента И-Н выход которого через второй формирователь импульсов соединен с R-входом К5-триггера, введены два элемента И с запретом, расширитель импульсов, два элемента ИЛИ i до-, полнительные формирователь-импульсов , элемент И и лини  задержки, пр чем первый и второй входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами переполнени  первого и второго сч чиков импульсов соответственно, а выход первого элемента ИЛИ через дополнительный формирователь импуль сов подключен к пр мому входу первого элемента И с запретом и входом расширител  импульсов, выход котор го подключен к инверсному входу второго элемента И с запретом и к первому входу дополнительного элемента И, пр мой вход второго .элемента И с запретом соединен с выхо дом второго формировател  импульсо и с вторым входом дополнительного элемента И, а выход подключен к п вому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера управлени , второй вход через дополнительную линию задержки подключен к выходу дополнительного элемента И, а третий вход соединен с выходом первого элемента И с запретом, инверсный вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов. На фиг. 1 представлена блок-схема преобразовател  последовательности временных интервалов в цифровой код; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн м-чие его работу. Преобразователь содержит генератор 1 тактовьах импульсов фиг. II , выход которого соединен с первыми входами первого 2 и второго 3 элементов И и с первым входом элемента И-НЕ 4, а также с инверсным входом первого элемента И с запретом 5,Выходы первого 2 и второго 3 элементов И подключены к счетным входам первого б и второго 7 счетчиков импульсов соответственно, выход каждого разр да которых соединен с соответствугацим информационным входом запоминающего устройства 8. Третьи входы первого 2 и второго 3 элементов И подключены к пр мому и инверсному выходам триггера 9 управлени  соответственно. Вторые входы первого 2 и второго 3 элементов И соединены с пр мым выходом Р5-;триг гера 10 включени . S- и R-входы которого соединены соответственно с выходами третьего 11 и четвертого 12элементов И. Первые входы третьего 11 и четвертого 12 элементов И соединены соответственно с шинами Старт и Стоп, а вторые входы со счетным входом триггера 9 управлени , выходом второго элемента ИЛИ 13и входом первой линии 14 задержки , выход которой подключены к первым входам 15 и шестого 16 элементов И, вторые входы которых соединены с пр мым и инверсным выходами триггера 9 управлени  соответственно . Выходы п того 15 и шестого 16 элементов И подключены соответственно к первому и второму входам управлени  записью запоминающего устройства 8 и через вторую 17и третью 18 линии задержки - к входам установки нул  первого б и второго 7 счетчиков импульсов. Шина Вход подключена через первый формирователь 19 импульсов к входу5-р5-триггера 20, пр мой выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 4, выход которого через второй формирователь 21 импульсов соединен с вторым входом дополнительного элемента И 22, с пр мым входом второго элемента И с запретом 23 и с входом RS-триггера 20. Инверсный вход второго элемента И с запретом 23 подк 1ен к первому входу дополнительного элемента И 22 и к выходу расшир тел  24 импульсов, а выход соедине с первым входом второго элемента И 13, второй вход которого через доп нительную линию 25. задержки подклю чен к выходу дополнительного элемента И 22,а третий вход соединен с выходом первого элемента И с .запретом 5.Первый и второй входы пер вого элемента ИЛИ 26 подключены к. выходам переполнени  первого б и второго 7 счетчиков импульсов соответственно , а выход через дополн тельный формирователь 27 импульсов соединен с входом расширител  24 импульсов и с пр мым входом пер вого элемента И с запретом 5. Устройство работает следугацим образом, В исходном состо нии (до начала счета; на пр ьалх выходах R5-триггера 10 включени  и RS -триггера 2 устанавливаютс  нулевые потенциалы счетчики 6 и 7 импульсов обнулены, дл  чего перед началом измерений внешним сигналом .производитс  обнуление счетчиков 6 и 7 импульсов, RS-триггера 10 включени  и R5-триггера 20 (внешние цепи обнулени  счетчиков на чертеже .не показаны ). Изменение начинаетс  при поступлении импульса на шину Старт (фиг. 26 ). Первый пришедший после этого входной импульс (фиг. 2в ), нормализованный формирователем 19 импульсов в пр моугольный импульс заданной длительности и амплитуды (фиг. 2г }, устанавливает R5-триггер 20 в единичное состо ние (фиг. 2п), в результате чего на один из входов элемента И-НЕ 4 подаетс  разрешающий, потенциал. Задним фронтом первого тактового импульса (фиг..2а,прошедшего через элемент И-НЕ 4 (фиг. 2е), запускаетс  формирователь 21 импульсов (фиг. 2ух}, вырабатывагадий на выходе пр моугольный импульс заданной длительности. Этот импульс переводит PS -триггер 20 в исходное состо ние. Нулевыми потенциалами , формируемьп/ И на выходах расширител  24 импульсов -(фиг. 2з) и дотюлнительного формировател  27 импульсов (фиг. 2иJ в начальный момент времени, закрываютс  дополнительный элемент И 22 (фиг. 2у) и первый элемент И с запретом 5 (фиг 2т ), а второй элемент и с запретом 23 открываетс  по инверсному входу Поэтому импульс, сформированный фор мирователем 21 импульсов (фиг. 2ж/ проходит через второй элемент И с запретом 23 (фиг. 2к) и через второй элемент ИЛИ 13 (фиг. 2л ) поступает на счетный вход триггера 9 управлени , изменл  его состо ние на противоположное (фиг. 2м, н/. Одновременно этот импульс, пройд  через третий элемент И 11, переводит RS-триггер 10 включени  в единичное состо ние (фиг. 2 б. В результате , на второй и третий входы первого элемента И 2 подаютс  раз решающие потенциалы, а на третий вход второго элемента И 3 - запрещагаций потенциал. Поэтому тактовые импульсы, (фиг. 2а) пройд  через первый элемент И 2 (фиг. 2 и), поступают на счетный вход первого счетчика 6 импульсов. В устройстве используютс  счетчики накапливающего типа с числом внутренних состо ний, равным с . При установке всех разр дов счетчика в единичное состо ние на выходе переполнени  счетчика формируетс  единичный импульс, указывающий на заполнение счетчика. Предположим, что в процессе измерени  первого интервала на счетчик 6 импульсов поступило |U импульсов 1.( А -1 . С приходом второго входного импульса R5 -триггер 20 снова переводитс  в единичное состо ние (фиг. 2д ). ТактовЕлм импульсом , прошедшим через открытый элемент И-НЕ 4, запускаетс  формирователь 21 импульсов (фиг, 2ж). Импульс , снимаемый с выхода формировател  21 импульсов, устанавливает триггер 20 в исходное состо ние и, пройд  через второй элемент И с запретом 23 (фиг. 2к ) .и второй элемент ИЛИ 13 (фиг. 2л},-, измен ет состо ние триггера 9 управлени  (фиг. 2м, нК В результате, на второй вход шестого элемента И 16 и на второй и третий входы второго элемента И 3 (фиг. 2р ) подаютс  разрешающие потенциалы, а на второй вход п того элемента И 15 и третий вход первого элемента И 2 - запрещаю1 ие потенциалы. Поэтому на втором интервале подсчет будет осуществл тьс  счетчиком 7 импульсов. Импульс с выхода второго элемента ИЛИ 13 (фиг. 2л /, задержанный первой линией 14 задержки, на врем , доста-. точное дл  окончани  переходного процесса в триггере 9 управлени , осуществл ет после прохождени  шестого элемента И 16 перезапись показаний счетчика 6 импульсов в запоминающее устройство 8 и дополнительно задержанный третьей линией 18 задержки на врем , достаточное дл  перезаписи показаний счетчика в запоминающее устройство 8, обнул ет счетчик 6 импульсов. Предположим, что число тактовых импульсов, укладывающихс  на втором измер емом интервале, превышает

емкость второго счетчика 7 импульсо Тогда, после заполнени  счетчика на его выходе переполнени  по вл етс  единичный импульс, который, пройд  через первый элемент ИЛИ 26 (фиг. 2с), запускает дополнительный формирователь 27 импульсов, вырабатывающий импульс длительностью (фиг. 2и ), поступающий на расширитель 24 импульсов и на пр мой вход первого элемента И с запретом 5. В момент окончани  тактового импульса, приведшего к переполнению счетчика, на выходе первого элемента И с запретом 5 формируетс  импульс длительностью (фиг. 2т ), который, пройд  второй элемент ИЛИ 13, перебрасывает триггер 9 управлени . После этого происходит перезапись показаний второго счетчика 7 импульсов в запоминающее устройство 8, обнуление второго счетчика 7 импульсов и подключение генератора 1 тактовое импульсов через открытый, первый элемент И 2 к счетному входу первого счетчика 6 импульсов. Одновременно расширитель 24 импульсов 1ФИГ. 2з ) формирует пр моугольный импульс длительностью,. равной периоду повторени  тактовых импульсов . Этим импульсом по первому входу открываетс  дополнительный элемент И 22 (фиг. 2у ) и по . инверсному входу закрываетс  второй элемент И с запретом 23 (фиг. 2к). Если переполнение счетчика происходит одновременно с приходом очередного входного импульса, то импульс с выхода,формировател  импульсов 21 (фиг. 2ж) проходит через дополнительный элемент И 22, и задержанный на период следовани  тактовых импульсов дополнительной линией 25 задержки поступает через второй элемент ИЛИ 13 на счетный вход триггера 9 управлени . При это в работающем счетчике (в данном случае это первый счетчик б импульсов

регистрируетс  только один импульс. Тем самым исключаетс  неоднознач-ность счета в случае совпадени  моментов окончани  измер емого интервала и переполнени  счетчика. Далее процесс преобразовани  протекает аналогично. Количество записей , произведенных в згшоминакщее устройство при работе без переполнени  счетчиков, определ етс  числом измер емых интервалов. В случае переполнени  счетчиков соответствующий интервал разбиваетс  на подынтервалы , количество которых зависит от длительности интервала, частоты следовани  тактовых импульсов и максимального числа внутренних состо ний используемых счетчиков. При считывании информации из запоминающего устройства признаком разбиени  интервала на подынтервалы служит сн тие кода, состо щего только из единиц . Поступление за одной .из таких записей иного кода означает, что измерени  интервала заканчиваютс , а данный подынтервал,  вл етс  последним . Дпительность всего интервала в этом случае равна сумме длительностей всех его подынтервалов.

Процесс преобразовани  заканчиваетс  при поступлении на устройство сигнала Стоп (фиг. 2ф ;,после прихода которого очередной входной импульс или импульс переполнени  с выхода второго элемента ИЛИ 13 проходит через четвертый элемент И 12 и переводит R3 -триггер 10 включени  в нулевое состо ние (фиг.2o, тем самым закрыва  первый 2 и второй 3 элементы И. .

Таким образом, в предлагаемом устройстве, осуществл ющем преобразование в цифровую форму последовательности временных интервалов, исключена возможность потери инфор .мации при переполнении счетчиков и тем самым повышена точность преобразовани  по сравнению с известными устройствами.

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В ЦИФРОВОЙ КОД,· содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ и к первым входам первого и второго элементов И, выходы йервого и второго элементов И соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков импульсов, выход каждого разряда которых подключен к соответствующему информационному входу запоминающего устройства, вторые входы первого и второго элементов И соединены с прямым выходом R5 -триггера включения, при этом шины Старт и .

   Стоп подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с счетным входом триггера управления и с входом первой линии задержки, а выходы подключены соответственно к 5 и R -входам RS -триггера включения, выход первой линии задержки соединен с первым входом пятого и шестого элементов И, второй вход пятого элемента И подключен к прямому выходу триггера управления и к третьему входу первого элемента И,, а второй вход шестого элемента И соединен с инверсным выходом триггера управления и третьим входом второго элемента И, выходы пятого и шестого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам управления запоминающего устройства и через вторую и третью линию задержки подключены соответственно к входам установки нуля первого и второго счетчиков импульсов, шина Вход через первый формирователь импульсов соединена с S-входом R5 -триггера, прямбй выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, выход о которого через второй формирователь ® импульсов соединен с R -входом RS триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены два элемента И с запретом, расширитель импульсов, два элемента ИЛИ, и дополнительные формирователь импульсов, элемент И и линия задержки, причем первый и второй входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами переполнения первого и второго счетчиков импульсов соответст- . венно, а выход первого элемента ИЛИ через дополнительный формирователь импульсов подключен к прямому входу первого элемента И с запретом и входом расширителя импульсов, выход которого подключен к инверсному Входу второго элемента И с запретом и к первому входу дополнительного элемента И, прямой вход второго элемента И с запретом соединен с выходом второго формирователя импульсов и с вторым входом дополнительного элемента И, а выход подключён к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера управления, второй вход через дополнитель

   SU ..,.1070503 ную линию задержки подключен к выходу дополнительного элемента И, а третий вход соединен с выходом первого элемента И с запретом, инверсный вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов.