SU1290245A2 - Устройство дл измерени временных интервалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области измерительной техники. Явл етс  дополнительным изобретением к авт.св. № 1187143 и может быть использовано в информационно-измерительных системах дл  автоматического анализа длительности импульсов в исследуемой последовательности импульсов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей достигаетс  за счет выделени  и измерени  временного интервала с минимальной длительностью . Дл  этого в устройство дополнительно введены злемент задержки 18, третий элемент И 11, второй блок 10 сравнени  кодов и регистр 9. Устройство также содержит элементы И 1 и 7, генератор 2 импульсов, вход 3 устройства, счетчики 4 и 5, первый блок 6 сравнени  кодов, блок 8 управлени . 3 ил. S сл ю ;о о to 4ib СЛ 14)

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах дл  автоматического анализа , длительности импульсов в исследуемой последовательности импульсов.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности вьще- лени  и измерени  временного интервала с минимальной длительностью.

На фиг.1 и 2 показаны соответственно структурные схемы устройства дл  Измерени  временных интервалов и блока управлени i на фиг.З - временные диаграммы работы устройства.

Устройство (фиг.1) содержит первый элемент И 1, входы которого соединены с выходом генератора 2 импульсов и со входом 3 устройства, а выход - с счетным входом первого счетчика 4, второй счетчик 5, первый блок 6 сравнени  кодов, перва  группа входов которого соединена с выходами разр дов первого счетчика, втора  группа входов - с выходами разр дов второго счетчика, а выход - с первым входом второго элемента И 7, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выход - к счетному входу второго счетчика, блок.8 управлени , вход которого подключен ко входу устройства, а первый и второй выходы - к установочным входам (R) соответствующих счетчиков, и регистр 9, информационные входы которого соединены с выходами разр дов первого счетчика и с первой группой входов второго блока 10 сравнени  кодов, управл ющий вход с выходом третьего элемента И 11, а выходы разр дов - с второй группой входов второго блока 10 сравнени  кодов, выход которого подключен к одному из входов третьего элемента И 11, другой вход которого соединен с первым выходом блока 8 управлени  Кроме того, в устройстве блок управлени  содержит (фиг.2) первый элемент И-НЕ 12, входы которого объединены и подключены ко входу блока, второй элемент И-НЕ 13, входы которого объединены и подключены к выходу первого элемента И-НЕ и к первому входу третьего элемента И-НЕ 14, а выход - ко второму входу третьего элемента И-НЕ 14 и к одной из обкладок .,конденсатора 15, друг а  обкладка

5

0

5

0

5

0

5

0

5

в

,е. наход тс  В регистр 9 заведомо болькоторого соединена с шиной нулевого потенциала, элемент ИЛИ 16, первый вход которого подключен к выходу третьего элемента И-НЕ 14, а выход- к первому выходу блока, триггер 17, входы которого соединены с установочными входами Пуск и Стоп, а инверсньй выход (Q) - с вторым входом элемента ИЛИ 16 и с вторым выходом блока.

Устройство работает следующим образом .

В исходный момент времени счетчики 4 и 5 обнулены, т, одинаковом состо нии, записано число (N) , шее числа, соответствующего результату измерени  временного интервала с минимальной за врем  анализа длительностью (в частности, N может быть выбрано равным III ... I). На выходе () блока 6 сравнени  кодов , подключенного к выходам одноименных разр дов счетчиков 4 и 5, - потенциал высокого уровн  l (в дальнейшем - потенциал I, фиг.З,л), который подаетс  на управл ющий вход элемента И 7 и подготавливает его. Потенциал того же уровн  I снимаетс  с выхода () блока 10 сравнени  кодов (фиг.З, м), подаетс  на управл ющий вход элемента И 1 1 и подготавливает его.

Блоки 6 и 10 могут быть выполнены , например, на основе интегральной микросхемы К 564 ИП2.

На вход 3 устройства поступают импульсы, число которых равно п, а длительность t (i 1 , 2, 3, ..., п) соответствует L-му измер емому временному интервалу (фиг.З, а).

Начало цикла измерени  задаетс  блоком 8 управлени  путем подачи импульса на установочный вход Пуск (фиг,2, фиг.З, д), при этом триггер 17 устанавливаетс  в положение I, потенциал l на его нулевом выходе Q(который до этого момента времени блокировал оба счетчика, т.е. держал их в нулевом состо нии) скачком измен етс  до уровн  О (фиг.3,е) и блокировка счетчиков снимаетс . На врем , равное длительности 1, первого входного импульса (фиг.З, а), открываетс  элемент И 1 и тактовые импульсы 1 енератора 2 (фиг.З, б), проход  через него, начинают заполн ть счетчик 4 (непосредственно;

, пропорци после чего счетчик 4

фиг.З, в) и счетчик 5 (через элемен И 7, фиг.З г). В момент времени, соответствующий заднему фронту первого входного импульса, указанные счетчики формируют код N . ональный Т, , импульсов с первого выхода блока 8 сбрасываетс  в нуль. Импульс сброса в нуль счетчика 4 формируетс  формирователем блока 8 (фиг.2), собранным на элементах И-НЕ 13, И-НЕ 14 и конденсаторе 15i на вход формировател  подаетс  импульс с длительностью Т- , проинвертированньй инвертором на элементе И-НЕ 12 (фиг.З, ж), а с выхода снимаетс  упЬм нутый импульс сброса (фиг.З, з), который поступает далее на соответствующий установочный вход счетчика 4 через элемент ИЛИ 16 (фиг.З, и). Сброс счетчика 4 в нулевое состо ние вызывает нарушение услови  равенства кодов на входах блока 6, в результате чего потенциал на его вьтходе скачком измен етс  до уровн  О (фиг.З, л) , а разрешающ1 й потенциал с управл ющего входа элемента И 7 снимаетс . В счетчике 5 остаетс  код N.

Одновременно импульс с первого выхода блока 8 проходит через открытый (потенциалом I. с выхода блока 10J фиг.З, м) элемент И 11 (фиг.3,н) на управл ющий вход V регистра 9 и разрешает перезапись в него содержимого счетчика 4, т.е. кода К, пропорционального 7Г, . Так как счетчик 4 после этого сбрасываетс  в нуль, то состо ние блока 10 сравнени  кодов, соответствующее условию: N,0, не измен етс  (фиг.З, м) . Чтобы обеспечить уверенную перезапись кода счетчика 4 в регистр 9, сброс счетчика целесообразно осуществить с некоторой задержкой относительно момента перезаписи кода в регистр (элемент задержки 18 включен в цепь установки в нулевое положение счетчика 4). Таким образом, в регистре 9 фиксируетс  результат измерени  первого временного интервала Т , так как выполн етс  условие: N,..

Дальнейша  работа устройства -зависит от соотношени  длительностей каждого последующего и предыдущего максимального или минимального (по длительности) входных импульсов. Если следующий импульс имеет длительность

г,,

то содержимое счетчиO

5

0

5,

0

0

0

5

. прежка 4 по мере поступлени  тактовых импульсов генератора 2 на его Счетный вход через элемент И 1, нарастает (фиг.З, в). В момент времени, когда оно становитс  равным коду, содержащемус  в счетчике 5 (в данном случае коду N ), срабатываеу блок 6 и разрешающий потенциал с его выхода (фиг.З, л) вновь подаетс  на уп- равл юш 1й вход элемента И 7, измен етс  состо ние блока 10 (так как измен етс  соотношение кодов на его входах: код в счетчике 4 становитс  больше кода в регистре 9), потенциал I на его выходе скачком падает до уровн  О (фИг.З, м) и элемент И 11 в результате блокируетс .

Начина  с указанного момента времени , счетчика 4 и 5 работают синхронно (фиг.З, В , фиг.З, г), подсчитыва  тактовые импульсы генератора 2, причем код в счетчике 5 получает приращение, пропорциональное Затем блок 8 управлени , как де, импульсом с первого выхода (фиг.З, и), соответствующим по времени по влени  заднему фронту текущего (второго) входного импульса, сбрасывает счетчик 4 в нуль, при этом в счетчике 5 остаетс  код N, пропорциональный t , а разрешающий потенциал с управл ющего входа элемента И 7 снимаетс  (так как нарушаетс  условие равенства кодов на

5 входах блока 6J фиг.З, л) в регистре 9 остаетс  код N , пропорциональ- ньм предыдущему (меньшему по длительности ) временному интервалу (так как импульс с первого выхода блока 8 не может пройти через закрытый элемент И 11 на управл ющий вход регистра 9 и переписать в него код N счетчика , 4), а на выходе блока 10 вновь по вл етс  разрешающий потенциал I

(фиг.З, м), подготавливающий элемент

И 11.

ЕСЛИ у следующего (третьего)

входного импульса, поступающего на вход 3 устройства, длительность и. меньше 1 и1, (фиг.З, а), то содержимое счетчика 4 по мере поступле - ни  тактовых импульсов генератора 2 на ето счетный вход через элемент И 1, оп ть нарастает, но не дот гивает до кода N , хран щегос  в счетчике 5 (и соответствующего максимальной длительности входных импульсов, поступивших ранее, т.е. до третьего

входного импульса) и до кода N, хран щегос  в регистре 9 (и соответствующего минимальной длительности входных импульсов, поступивших ранее ). Блок 6 не измен ет своего состо ни  (фиг.З, л), элемент И 7 закрыт , и тактовые импульсы генератора 2 за врем  ТJ не могут пройти на счетный вход счетчика 5 (фиг.З, г), содержимое которого (N ) запоминаетс  до прихода и анализа длительности следующего входного импульса. Блок 10 также не мен ет своего состо ни  (так как код N в регистре 9 больше кода N, в счетчике 4), импульс с первого выхода блока 8 проходит через элемент И 11 (фиг.З, и) . на управл ющий вход регистра 9 и

разрешает перезапись в него содержимого счетчика 4 (т.е. кода Nj, пропорционального j) с последующим сбросом счетчика в нуль. Таким образом , в регистре 9 фиксируетс  результат измерени  третьего временного интервала, так как выполн етс  условие: N/N, ( tji i, ). .

Далее процесс измерени  осуществл етс  аналогично рассмотренному выше. В конце цикла измерени  импульс , поступающий на установочный вход Стоп (фиг.2; фиг.З, к), возвращает триггер 17 в исходное положение . О, при этом высокий потенциал I с его нулевого выхода Q (фиг.З, е), блокиру  оба счетчика, устанавливает в исходное состо ние всю схему устройства. Предварительно (например , в момент времени, соответствующий переднему фронту импульса Стоп) содержимое счетчика 5 и ре

гистра 9 должно быть считано, например , в пам ть-внешнего устройства обработки информации.

Таким образом, в счетчике 5 за любое врем  анализа, устанавливаемое в блоке 8 управлени , будет зафиксирована в цифровой форме максимальна  длительность импульсов из п поступивших на вход устройства импульсов , а в регистре 9 - минимальна  длительность импульса той же последовательности импульсов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  временных интервалов по авт.св. № 1187143, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет возможности выделени  и измерени  временного- интервала с минимальной длительностью, в него введе};ы элемент задержки, третий элемент И, второй блок сравнени  кодов и регистр, информационные входы которого соединены с выходами разр дов первого счетчика и с первой группой входов второго блока сравнени  кодов, управл ющий вход - с выходом третьего элемента И, а выходы разр дов - с второй гру- пой входов второго блока сравнени  кодов, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, первый выход блока управлени  через элемент задержки подключен к R - входу первого счетчика и непосредственно - к второму входу третьего элемента И.