SU1357862A1

SU1357862A1 - Измеритель частоты импульсов

Info

Publication number: SU1357862A1
Application number: SU853986352A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Павельев; Владимир Венедиктович Кангин; Николай Петрович Ямпурин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8205
Priority date: 1985-12-09
Filing date: 1985-12-09
Publication date: 1987-12-07

Abstract

Изобретение относитс к технике измерени средней частоты заполнени в пачке. Измеритель частоты импульсов (ИЧИ) содержит формирователи 1, 10 импульсов, элементы И 2,6,8, счетчик 3 периодов измер емой частоты, арифметический блок 4, счетчик 5 периодов опорной частоты, измеритель 7 задержки , формирователь 9 интервала, генератор 11 опорной частоты. Изобретение повьшает точность и расшир ет область использовани ИЧИ. 3 ил.

Description

ее

СП

00

Oi

to

Изобретение относитс к технике измерени средней частоты заполнени в пачке.

Целью изобретени вл етс повышение точности и расширение области применени .

На фиг.1 представлена функциональна схема предлагаемого измерител ; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу, измерител .

Измеритель частоты импульсов содержит первый формирователь 1 импульсов , первый элемент И 2, счетчик 3 периодов измер емой частоты, арифметический блок 4, счетчик 5 периодов опорной частоты, второй элемент И 6, измеритель 7 задержки, третий элемен И 8, формирователь 9 интервала, второй формирователь 10 импульсов и генератор 1 1 опорной частоты.,

Выход первого формировател 1 сое ;динен с первым входом первого элемен ;та И 2, второй вход которого подключен к выходу переноса счетчика 3 периодов измер емой частоты, третий вход соединен с выходом переноса сче :тчика 5 периодов опорной частоты И ;входом сброса формировател 9 интервала , а выход подключен к суммирующему счетному входу счетчика 3 периодов измер емой частоты, входу сброса измерител 7 задержки и входу записи формировател 9 интервала, выход генератора 11 опорной частоты соединен с первыми входами второго 6 и третьего 8 элементов И, второй вход второго элемента И 6 соединён с выходом переноса, а вькод - с суммирующим входом измерител 7 задержки, второй вход третьего элемента И 8 подключен к выходу заема формировател 9 интервала и входу второго формировател 10 импульсов, а вьссод - к вычитающему счетному входу формировател 9 интервала и суммирующем}/ счетному входу счетчика 5 периодов опорной частоты, выход второго формировател 10 импульсов подключен к входам сброса счетчиков 3 и 5 соответственно периодов измер емой и опорной частот, входу записи измерител 7 задержки и управл ющему входу арифметического блока 4.

Каждый из m разр дов, кроме (т-1)- го, выхода измерител 7 задержки соединен соответственно с D-входом (m-l)-ro разр да формировател интервала 9, выходы счетчиков периодов

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

измер емой 3 частоты и опорной 5 частоты , а также все m разр дов выхода измерител 7 задержки соединены с информационными входами арифметического блока 4.

Измеритель работает следуюпщм образом .

Генератор 11 опорной частоты вьща- ет импульсы с периодом t (фиг.2а),

8исходном состо нии, т.е. при отсутствии импульсов входного сигнала, счетчик 3 периодов измер емой частоты и счетчик 5 периодов опорной частоты наход тс в нулевом состо нии, при этом на их В1жодах переноса имеютс сигналы логической 1, на остальных выходах - сигналы логического О, измеритапь задержки находитс в состо нии насыщени , при этом на его выходе переноса присутствует сигнал логического О, который, поступа

на вход элемента И б, запрещает прохождение импульсов с опорного генератора 11 через него на суммирующий счетный вход измерител 7 задержки, на остальных входах измерител 7 задержки имеютс сигналы логической 1. Формирователь 9 интервала находитс в нулевом состо нии, при этом сигнал логического О на его выходе заема, поступа на вход элемента И 8, запрещает прохождение импульсов опорного генератора 11 через него на вычитающий вход счетчика формировател

9интервала и суммирующий вход счетчика 5 периодов опорной частоты.

При поступлении на вход устройства входного сигнала на выходе формировател 1 образуютс импульсы, период следовани которых равен периоду следовани импульсов входного сигнала и длительность которых равна Ик (фиг.2б). Эти импульсы поступают на первый вход элемента И 2 и, поскольку на остальных его входах сигналы логической 1 с выходов переноса счетчика 3 периодов измер емой частоты и счетчика 5 периодов опорной частоты , проход т через него на суммирующий счетный вход счетчика 3 периодов измер емой частоты, вход сброса измерител 7 задержки и вход записи формировател 9 интефвала. Счетчик 3 периодов измер емой частоты осуществл ет подсчет этих импульсов и при количестве импульсов входного сигнала больше, чем емкость счетчика 3, т.е. больше, чем 2 , где п - число разсыщени ,

«rn-1

р дов счетчика, ограничивает пачку по количеству импульсов следующим образом: на выходе переноса этого счетчика по вл етс сигнал логического О, который, поступа на второй вход элемента И 2, запрещает прохождение через него импульсов с формировател 1.

Измеритель 7 задержки осуществл ет измерение текущего значени периодов этих импульсов, а формирователь 9 интервала - задержку этих импульсов на двойное значение текущего периода Измеритель 7 задержки, кроме того, осуществл ет измерение величины этой задержки по окончании пачки импульсов входного сигнала. Происходит это следующим образом. Передним фронтом первого импульса формирователь 9 интер- вала устанавливаетс в состо ние нат .е. в нем записано число где m - число двоичных разр дов измерител 7 задержки и формировател 9 интервалов, поскольку на его D-BXO- дах присутствуют сигналы логической 1 с выходов измерител 7, при этом на его выходе заема по вл етс сигнал логической 1, который поступает на вход элемента И 8 и разрешает прохож- дение через него импульсов опорного генератора 11 на вычитающий счетный вход формировател 9 интервала и сум- МИРУЮ1ЦИЙ счетный вход счетчика 5 периодов опорной частоты. Задним фронтом первого импульса измеритель задержки сбрасываетс в нуль и сигнал логической 1 на его выходе переноса поступает на вход элемента И 6 и разрешает прохождение через него импульсов опорного генератора 11 на суммирующий счетный вход измерител 7 задержки .

К моменту прихода второго импульса в измерителе 7 задержки присутствует

код числа М, соответствующий периоду между первым и вторым импульсами входного сигнала t,, в формирователе 9 код числа 2 - М,. Передним фронтом второго импульса в формирователь 9 интервала записываетс код числа , поскольку его D-входы соединены соответствующим образом с выходами измерител 7 задержки, а задним фронтом второго импульса измеритель 7 задержки сбрасьшаетс в нуль. К моменту прихода третьего импульса пачки в измерителе задержки 7 имеетс код числа Mj, соответствующий периоду

между вторым и третьим :импульсами пачки t , а в формирователе 9 интервала код числа 2М,+1-М . Передним фронтом третьего импульса в формирователь 9 интервала записьшаетс код числа 2М2+1, а задним фронтом измеритель 7 задержки сбрасываетс в нуль и т.д. К моменту прихода последнего импульса в измерителе 7 задержки имеетс код числа М., соответствующий периоду между последним и пред

последним импульсами пачки t

а в

формирователе 9 интервала код числа

2Mj.,4-1-М..

Передним фронтом последнего импульса в формирователь 9 интервала записываетс код числа , а задним фронтом измеритель 7 задержки сбрасываетс в нуль.

Если импульсы входного сигнала удовлетвор ют условию

хмакс-i -XMMHt

где ; ,t „„; - максимальньм и минимальный периоды следовани импульсов в данной пачке;

дл данной схемы, на выходе заема формировател 9 интервала в течение следовани всех импульсов пачки имеетс сигнал логи-. ческой 1, поскольку 2М-, +1 7 Mj и сигнал логического О на его выходе заема по вл етс через врем (2M-+1)tg относительно переднего

фронта последнего импульса пачки

(фиг.2в), а на выходах измерител 7 задержки в этом момент времени при- |сутствует код числа, соответствующий временному интервалу (2М + 1).

Таким образом, с выхода заема формировател 9 интервала снимаетс импульс , длительность которого равна Тп+(2М-+1) . Счетчик 5 периодов опор ной частоты осуществл ет измерение длительности этого импульса и, если длительность этого импульса больше, чем ( tp (k - количество двоичных разр дов счетчика периодов опорной частоты 5), ограничивает врем

измерени следующим образом: на вы- ходе переноса счетчика 5 по вл етс сигнал логического О, который, поступа на вход элемента И 2, запрещает прохождение импульсов с формировател 1, а поступа на вход сброса формировател 9 интервала, устанавли-,. вает его в ноль.

Формирователь 10 импульсов вьщает импульс (фиг.2г), передний фронт ко

торого совпадает с задним фронтом импульса с выхода заема формировател 9 интервала, а задний фронт задержки

. относительно его на врем 1о . Этот импульс, поступа на вход управлени арифметического блока 4, передним фронтом делает запрос на прерывание. На момент считывани в счетчике 3 периодов измер емой частоты имеетс код числа N, соответствующий количеству импульсов в данной пачке. В счетчике периодов опорной частоты имеетс код числа М, соответствукиций времени (2Mv + 1)tj,+T, в измерителе 7 задержки код числа L, соответствующий времени (2М, + 1) tp- -. Процесс обработки прерывани заканчиваетс вводом кода числа L. Задним фронтом импульса с формировател 10 счетчик 3 периодов измер емой частоты, измеритель 7 задержки и счетчик 5 периодов опорной частоты 5 устанавливаютс в исходное состо .ние.

Величина частоты входного сигнала определ етс из вьфажени (M- -L+ , ) t , вычислени выполн ютс программньм путем в арифметическом

: блоке 4.

Таким образом, в предлагаемом устройстве достигаетс повышенна точность измерени за счет вычислени частоты по полному количеству импульсов в пачке, и, кроме того, расшир етс область применени за счет возможности измерени частоты входного сигнала в виде непрерывной импульсной последовательности .

Claims

Формула изобретени Измеритель частоты импульсов, содержащий первый формирователь импульсов , счетчики периодов измер емой и опорной частот, арифметический блок, генератор опорной частоты, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и расширени об1357862

ласти применени измерител , в него .дополнительно введены три элемента И, измеритель задержки, формирователь интервала, второй формирователь импульсов, выход первого формировател импульсов соединен с первым входом первого элементе И, второй вход которого подключен к выходу переноса 1Q счетчика периодов измер емой частоты, третий вход соединен с выходом переноса счетчика периодов опорной частоты и входом сброса формировател ин15

20

25

30

35

40

45

тервала, а выход подключен к суммирующему счетному входу .счетчика периодов измер емой частоты, входу сброса измерител задержки и входу записи формировател интервгша, выход генератора опорной частоты соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с выходом переноса, а вькод - с суммирующим входом измерител задержки, второй вход третьего элемента И подключен к выходу заема формировател интервала и входу формировател импульсов, а выход - к вычитающему счетному входу формировател интервала и суммирующему счетному входу счетчика периодов опорной частоты, выход второго формировател импульсов подключен к входам сброса счетчиков периодов измер емой и опорной частот, входу записи измерител задержки и управл ющему входу арифметического блока, В-пходы измерител задержки и D-вход первого разр да формировател интерпала соединены с шиной логической единицы, каждый из m разр дов, кроме (in-l)-ro, выхода измерител задержки соединен соответственно с D-входом (т-1)-го разр да формировател интервала, выходы счетчиков периодов измер емой частоты и опорной частоты, а также все m разр дов выхода измерител задержки соединены с информационными входами арифметического блока.

5

0

5

0

5

0

5

тервала, а выход подключен к суммирующему счетному входу .счетчика периодов измер емой частоты, входу сброса измерител задержки и входу записи формировател интервгша, выход генератора опорной частоты соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с выходом переноса, а вькод - с суммирующим входом измерител задержки, второй вход третьего элемента И подключен к выходу заема формировател интервала и входу формировател импульсов, а выход - к вычитающему счетному входу формировател интервала и суммирующему счетному входу счетчика периодов опорной частоты, выход второго формировател импульсов подключен к входам сброса счетчиков периодов измер емой и опорной частот, входу записи измерител задержки и управл ющему входу арифметического блока, В-пходы измерител задержки и D-вход первого разр да формировател интерпала соединены с шиной логической единицы, каждый из m разр дов, кроме (in-l)-ro, выхода измерител задержки соединен соответственно с D-входом (т-1)-го разр да формировател интервала, выходы счетчиков периодов измер емой частоты и опорной частоты, а также все m разр дов выхода измерител задержки соединены с информационными входами арифметического блока.

Hxi- f

а

5 6

редактор О.Головач

Составитель Е.Минкин

Техред А.Кравчук Корректор А.Т ско

Заказ 5994/45 Тираж 730Подписное

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

(.2

М

J

(раг.5