SU1226398A1 - Многоканальный измеритель временных интервалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике. Цель изобретени  - по- вьшение точности измерени  и его помехоустойчивости . Измеритель сод ер- жит мультиплексор 1, входную шину 2, блок 3 вьщелени  фронтов, блок 4 пам ти предьщущего состо ни , арифметический блок 5, блок 6 обработки и индикации, запоминающее устройство 7, блок 8 формироэани  адреса, блок 9 управлени  и блок 10 текущего времени . Введение блока 10 текущего времени и нова  св зь между элементами устройства позволило сократить врем  опроса каждого канала за счет исключени  многократной перезаписи содержимого ОЗУ и его инкрементиро- вани . В описании приведены примеры реализации блоков управлени  и обработки индикации. 3 ил. (Л to to О5 СО СО 00

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  параллельного измерени  временных интервалов по нескольким ка налам.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  путем сокращени  . времени опроса каждого канала за счет исключени  многократной перезаписи содержимого ОЗУ и его инкремен- тировани  и повышение помехоустойчивости измерител .

На фиг. 1 приведена блок-схема многоканального измерител  временных интервалов, на фиг 2 и 3 - приме- ры реализации блока обработки и индикации и блока управлени .

Измеритель содержит мультиплексор 1, входную шину 2, блок 3 вьщелени  фронтов, блок 4 пам ти предьщущего состо ни , арифметический блок 5, блок 6 обработки и индикации, запоминающее устройство 7, блок 8 формировани  адреса, блок 9 управлени , блбк 10 текущего времени. Входна  шина 2 соединена с информационным входом мультиплексора 1, выход кото рого подключен к вторым входам блока 3 вьщелени  фронтов и блока 4 пам ти предьщущего состо ни  j вы- ход блока 4 подключен к первым входам блока 3 выделени  фронтов и блока 6 обработки и индикации, второй вход которого подключен к выходу блока, 5, первый вход которого соединен с выходом запоминающего устройства 75 второй вход блока 5 подключен к второму выходу блока 10 и второму входу запоминающего устройства 7, первый вход которого соединен с первыми выходами блока управлени  и блока 4 пам ти предыдущего состо ни , адресные входы устройства 7 подключены к выходу блока 8 формировани  адреса, к ад- ресным входам блока 6, блока 4, блока 9 и мультиплексора 1, управл ющий вход блока 9 соединен с выходом бло- к-а 3 вьщелени  фронтов, второй и третий выходы блока 9 управлени  подключены к входам соответственно блока 8 формировани  адреса и управл ющему входу блока .6 обработки и индикации,

Блок 6 (фиг. 2) содержит преобра- зователь 11 двоичного кода в двоич- но-дес тичньй, регистры 12„ 1-12.N длительности сигнала, регистры 13.113 .N длительности интервала между канал:ами, индикаторы 14.1-14,М длительности сигнала, индикаторы 15.1-15.N длительности интервала между сигналами, блок 16 элементов И и дешифратор 17 каналов.

Блок 9 (фиг. 3) содержит элементы И-НЕ 18-25, счетчик 26, дещифра- тор 27, триггеры 28-30,. многовходо- вый элемент И-НЕ 31, элементы И- НЕ 32-37, конденсаторы 38 и 39, резистор 40.

Отдельные блоки измерител  выполн ют следующие функции.

Мультиплексор 1 производит подключение канала измерени  входной шины 2, соответствующего адресу, формируемому блоком 8, на вход блоков 3 и 4, Мультиплексор может быть выполнен, например, на элементах К155 КПЗ.

Егсок 3 выделени  фронтов сравнивает состо ние канала в данном цикле опроса с состо нием этого же канала в предьщущем цикле. При изменении состо ни  канала блок 3 вы- рабатьшает управл ющий сигнал в блок 9 управлени . Блок 3 выделени  фронтов может быть выполнен, например , на элементе К155 ЛПЗ.

Блок 4 пам ти предьщущего состо ни  осуществл ет хранение состо ний всех каналов измерени  в предьдущем цикле опроса. Блок 4 пам ти предыдущего состо ни  и запоминающее устройство 7 могут быть вьшолнены, например, на элементах К155 РУ2, К155 РУ5, и т.д. в зависимости от числа канапов измерени .

Арифметический блок 5 производит вычитание данных, поступакшщх с за- поминаюпг,его устройства 7 из данных, приход щ,их с выхода блока 10 текущего времени. Арифметический блок 5 может быть вьтолнен, Например, на элементах К155ИМЗ и К155ЛАЗ,

Блок 6 обработки и индикации по управл ющему сигналу блока 9 управлни  записывает значение длительности интервала, поступающее с выхода арифметического блока 5, номер опрашиваемого канала, поступающий с выхода блока 8 формировани  адреса и ЗФовень сигнала в канале, поступающий с выхода блока 4 пам ти предьду- щего состо ни . Пример вьшолнени  простейшего блока 6 обработки и индикации приведен на фиг. 2.

Информаци  с выхода арифметического блока 5 поступает на преобразователь 11 двоичного кода в двоичн дес тичный, который может быть выполнен на элементах К155ПР7. Двоич- но-дес тичньй код информации поступает на информационные входы регистров 12,1-12.М длительности сигнала и регистров 13.1-13.N длительности интервала между сигналами всех каналов . Регистры могут быть вьшолнены на элементах К155ТМ5.

Содержимое регистров 12.1-12.N и 13.1-13.N высвечиваетс  на соотвествующих индикаторах 14.1-14.N и 15.1-15.N.

Содержимое регистров измен етс  по синхросигналу, поступающему с выхода блока 16 элементов И. Синхросинал поступает на регистр того канала , адрес которого подан в данный момент на вход дешифратора 17 каналов измерени . Дешифратор может быть выполнен на элементах К155ИДЗ. Причем, если состо ние канала измен етс  с 1 на О, то информаци  , заноситс  в регистр 12 длительности сигнала данного канала, а если с О на 1 - то в регистр 13 длителности интервала между сигналами данного канала.

Запоминающее устройство 7 служит дл  записи в него и хранени  времени начала измерени  по каждому из каналов.

Блок 8 формировани  адреса по татирующим импульсам блока 9 управлени  последовательно вырабатывает адреса всех опрашиваемых N каналов. Блок 8 формировани  адреса может быть выполнен, например, на элементах К155 ИЕ5. Количество используемых счетчиков зависит от числа каналов измерени . При количестве каналов до 16 используетс  всего один элемент.

Блок 9 управлени  устанавливает режим чтени  блока 4 пам ти предыдущего состо ни  и запоминающего устройства 7 в каждом цикле опроса и режим записи дл  них и блока 6 обработки и индикации в циклах, соответствующих изменению состо ни  опрашиваемого канала (при поступлении управл ющего сигнала с блока 3). Кроме того, бЛок вырабатьшает тактируюшие импульсы дл  блока 8 формировани  адреса. Работа блока

синхронитируетс  импульсом, поступаю щим .с блока 10 текупего времени.

На элементах 32-35 собран генератор тактовой часто ты. Причем его

частота должна подбиратьс  таким образом, чтобы опрашивались все каналы измерени  за период синхросигнала , приход щего с блока текущего времени. На счетчике 26, дешифраторе 27, элементах 23, 25, 18-22 собран формирователь управл ющих сигналов , начинающий работать с приходом на триггер 30 синхросигнала и прекращающий вьздачу сигналов после

завершени  опроса последнего канала измерени .

Блок 10 текущего времени формирует текущее (базовое) значение времени и представл ет собой точный

кварцевьй генератор с подключенными к его выходу пересчетными схемами и соединенные последовательно двоичные счетчики. Пересчетные схемы формируют необходимую квантующую частоту , соответствующую единице времени измерител . Импульсы этой частоты  вл ютс  синхронизирующими дл  блока 9 управлени . Количество счетчиков зависит от максимальной

длительности цикла измерени . Перед началом нового цикла счетчики обнул ютс .

Измеритель работает следуюиСим образом.

С приходом очередного импульса квантукицей частоты измен етс  на единицу состо ние счетчиков блока 10 текущего времени и блок 9 управлени  начинает формировать управл ющие сигналы. Измерительные каналы входной шины 2 мультиплексором 1 циклически поочередно подключаютс  к входам блока 3 вьщелени  фронтов

и блока 4 пам ти предьщущего состо ни  . По каждому из каналов в измерителе выполн ютс  следующие операции, которые инициирует блок 9 управлени . С блока пам ти предьщущего состо ни  4 считываетс  на вход блока 3 выделени  фронтов информаци  о состо 

НИИ канала измерени  в предьщущем

цикле. Одновременно содержимое запоминающего устройства 7, хран щеес  по адресу, соответствующему опрашиваемому каналу, считьшаетс  на вход арифметического блока 5. Блок 3 выделени  фронтов сравнивает состо ние канала в предьщущем и насто щем циклах. Если состо ние канала

не изменилось, то на выходе блока по вл етс  нулевой сигнал, по которому блок 9 управлени  прекращает опрос данного канала и вырабатывает тактовый импульс на блок 8 формировани  адреса, который формирует адрес следующего канала измерени . Если же состо ние канала изменилось, то на выходе блока 3 выделени  фронтов по вл етс  единичньм сигнал, по которому блок 9 управлени  осуществл ет запись в блок 6 обработки и индикации данных, поступающих с вьско- да арифметического блока 5, уровн  сигнала в канале, поступающего с выхода блока 4 пам ти предьдущего состо ни , и кода опрашиваемого канала приход щего с выхода блока 8 формировани  адресов. А затем производитс  запись новой информации и в блок 4 пам ти предьщущего состо ни  и в запоминающее устройство 7. Посл этого блок 9 управлени  формирует тактовый импульс на формирование адреса следующего канала. После опроса всех каналов блок 9 управлени  прекращает работу и ждет следующего импульса квантующей частоты.

Таким образом, в предлагаемом измерителе в два раза сокращаетс  число операций, вьшолн емых дл  каж цого канала в процессе измерени , и только в моменты начала и конца измерени  выполн етс  одинаковое чис- ло операций по сравнению с известным измерителем. Кроме того, блок 4 пам ти предыдущего состо ни  и запоминающее устройство 7, в основном,, работают в режиме считывани , а за- пись в них осуществл етс  только при изменении состо ни  канала измерени , что уменьшает веро тность записи в них ложной информации,,

мула

изобретени 

Многоканальньй измеритель временных интервапов, содержапщй запоминающее устройство, выход которого подключен к первому входу арифметического блока, блок управлени , первьй выход которого соединен с первыми входами запоминающего устройства и блока пам ти предьщущего состо ни , выход которого подключен к первым входам блока обработки и индикации и блока выделени  фронтов, второй вход последнего из которых соединен с вторым входом блока пам ти предыдущего состо ни  и с выходом мультиплексора, информационные входы которого  вл ютс  входными шина- 1ЧИ измерител , блок формировани  адреса, выход которого соединен с адресными входами блока обработки и индикации, запоминающего устройства , мультиплексора и блока пам ти предыдуш;его состо ни , о .т л и ч а- ющий с   тем, что, с целью повышени  точности измерени  путем сокращени  времени опроса каждого канала и повьшени  помехоустойчивости , в него введен блок текущего времени, первый выход которого подключен к первому входу блока управлени , управл ющий вход которого соединен с выходом блока вьщелени  фронтов, а адресньй вход - с выходом блока формировани  адреса, вход которого подключен к второму выходу блока управлени , третий выход которого соединен с управл ющим входом блока обработки и индикации, второй вход которого соединен с выходом арифметического блока, второй вход которого. подкл1рчен К второму выходу блока текущего времени и второму входу запоминающего устройства.

Сигна,1 изменени  состо ни  ианааа

Н8антун щи и и fin улье

If од адреса

LL

ci

Разрешение быборни

f CUHtpO

адреса

Запись

Редактор Е.Папп

Составитель Л.Плетнева

Техред И,Попович Корректор .Т.Колб

Заказ 2130/46

Тираж 398Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Многоканальный измеритель временных интервалов, содержащий запоминаю5 щее устройство, выход которого подключен к первому входу арифметического блока, блок управления, первый выход которого соединен с первыми входами запоминающего устройства и блока памяти предыдущего состояния, выход которого подключен к первым входам блока обработки и индикации и блока выделения фронтов, второй вход последнего из которых соединен с вторым входом блока памяти предыдущего состояния и с выходом мультиплексора, информационные входы которого являются входными шинами измерителя, блок формирования адреса, выход которого соединен с адресными входами блока обработки и индикации, запоминающего устройства, мультиплексора и блока·памяти предыдущего состояния, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем сокращения времени опроса каждого канала и повышения помехоустойчивости, в него введен блок текущего времени, первый выход которого подключен к первому входу блока управления, управляющий вход которого соединен с выходом блока выделения фронтов, а адресный вход - с выходом блока формирования адреса, вход которого подключен к второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом блока обработки и индикации, второй вход которого соединен с выходом арифметического блока, второй вход которого, подключен к второму выходу блока текущего времени и второму входу запоминающего устройства.

   Фиг. 2