SU1411702A1 - Устройство дл измерени интервалов времени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем расширени  диапазона длительностей измер емых интервалов времени . Устройство содержит формирователи 1 и 2 импульсов управл ющий триггер 3, секционированные селекторы (СС) 7 и 13, блок 9 триггеров и индикатор 19. Введение генератора 4 парафазных последовательностей им- j пульсов, элементов И 5 и 6, шифраторов 8 и 12, сумматоров 10 и 17, блока 11 триггеров, элемента ИЛИ 14, счетчика 15, блока 16 умножени  и дешифратора 18 позвол ет осуществл ть подсчет числа импульсов, су1-1марна  длительность которых определ етс  максимальной длительностью измер емого интервала времени, не ограниченного количеством секции СС 7 и 13. В описании приведены примеры реализации СС 7 и 13 и блоков логических фильтров, вход щих в состав СС 7 и 13. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. о сл с 4;: о ю Фив.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  длительности одиночных интервалов времени, г

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем расширени  диапазона длительностей измер емых интервалов времени,

На фиг«1 приведена структурна  10 схема устройства; на фиг„2 - временна  диаграмма его работы; на фиг.3 - функциональна  схема секционированного селектора; на фиг. 4 - временна  диаграмма, по сн юща  работу секцио- 15 нированного селектора.

Устройство дл  измерени  интервалов времени (фиг,1) содержит формирователи 1 и 2 импульсов, управл ющий триггер 3, генератор 4 парйфазных 20 последовательностей импульсов, элементы И 5 и 6, секционированный селектор 7, шифратор 8, блок 9 триггеров, сумматор 10, блок 11 триггеров, шифратор 12, секционированный селектор 13,25 элемент ИЛИ 14, счетчик 15, блок 16 умножени , сумматор 17, дешифратор 18, индикатор 19, вх,одные шины 20 и 21 опорных напр жений, входные шины Стоп и Старт.30

Первые входы формирователей 1 и 2 подключены к шинам Стоп и Старт соответственно, вторые входы обоих ормирователей соединены с входными шинами 20 и 21 опорных напр жений 5 ,jni и и опг« Выходы формирователей 1 и 2 соединены соответственно с - и S-входами управл ющего триггера 3, единичный выход которого подключен к вторым входам элементов И 5 дО и 6, первые входы которых соединены с парафазными выходами генератора 4 о

Выходы элементов И 5 и 6 соединены соответственно с входами первого д5 7 и второго 13 секционированных селекторов . Выходы первого секционированного селектора 7, кроме последнего , через первый шифратор 8 и первый блок 9 триггеров соединены с первой. Q группой входов первого сумматора 10. Выходы второго секционированного сеектора 13, кроме последнего, через второй шифратор 12 и второй блок 1I триггеров, подключены к второй груд- е входов первого сумматора 10, прием входы обнулени  первого и второго блоков 9 и 11 триггеров соединены выходом второго формировател  2.

Последние выходы первого и второго секционированных селекторов 7 и 13 через элемент ИЛИ 14 соединены со счетным входом счетчика 15, информационные выходы которого через блок 16 умножени  подключены к первой группе входов второго сумматора 17, втора  группа входов которого соединена с выходами первого сумматора 10, а информационные выходы второго сумматора 17 через дешифратор 18 подключены к информационным входам индикатора 19.

Секционированный селектор 7 (13) (фиГоЗ) содержит N блоков 22ol-22,N логических фильтров. Входом секционированного селектора  вл етс  первый вход первого блока 22„I логических фильтров, первые вьпсоды каждого предыдущего блока 22o(i-l) логических фильтров соединены с первыми входами каждого последующе.го блока 22.1 логических фильтров, а каждый второй выход последующего блока 22,i логических фильтров подключен к второму входу предьщущего блока 22„(1-1 логических фильтров, а третьи выходы всех блоков 22ol-22oN логических фильтров  вл ютс  выходами секций секционированного селектора.

Блок 22 логических фильтров содержит первый 23 и второй 24 элементы задержек, первый 25 и второй 26 инверторы , элемент ИЛИ-НЕ 27 и элемент И 28.

Первьй вход блока 22 логический фильтров соединен с первым входом элемента И 28 и входом первого элемента 23 задержки, выход которого подключен к второму входу элемента И 28 и через первый инвертор 25 к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 27 и входу второго элемента 24 задержки, выход которого соединен с вторым выходом блока логических фильтров и через второй инвертор 26 с вторым вхо- дом элемента ИЛИ-НЕ 27, третий вход которого подключен к выходу- элемента И 28 и первому выходу блока логических фильтров, второй вход которого соединен с четвертым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого  вл етс  третьим выходом блока логически фильтров.

Устройство дл  измерени  интервалов времени работает следующим образом .

По импульсу Старт с выхода формировател  2 все триггеры блоков 9 и 11 и счетчик 15 устанавливаютс  в нулевое исходное состо ние.

Формирователи 1 и 2 формируют короткие импульсы, соответствующие началу и концу измер емого интервала времени. Эти импульсы, воздейству  на управл ющий триггер 3, формируют на пр мом выходе последнего измер емый временной интервал (фиг.2а), на врем  действи  которого по вторым входам отпираютс  элементы И 5 и 6, На первые входы элементов И 5 и 6 поступают последовательности импульсов с выходов генератора 4 парафаз- . ных последовательностей импульсов (фиг.26 ив). При этом на выходах элементов И 5 и 6 формируютс  последовательности импульсов как результат осуществлени  операции логического умножени  между импульсами,постпающими на входы элементов И 5 и 6 с выхода генератора 4 парафазных после довательностей импульсов и пр мого выхода управл ющего триггера 3 (фиг 2г и д).

Сформированные на вьгходах элементов . И 5 и 6 последовательности им- пульсов поступают на входы соответственно первого 7 и второго 13 секционированных селекторов о Так как измер емый временной интервал несинхронизирован относительно импульсов пара- фазных последовательностей, то в поледовательност х , сформированных на выходах элементов И 5 и 6, первый и последний импульсы могут быть меньшей длительности, чем остальные импульсы . Каждый импульс, сформирован ньй на выходах элементов И 5 и 6, имер етс  соответственно секционированным селектором 7 или 13 Суммарн длительность последовательности пар фазных импульсов, сформированных на выходах элементов И 5 и 6, равна длтельности измер емого временного интервала . При выборе количества секций в секционированных селекторах 7 и 13 -равным N и длительности им- в парафазных последовательност х равной Ы D ( С - суммарное врем  задержки логического элемент и элемента задержки в секции секционированного селектора) информаци  в виде информационных импульсов о длительности целых импульсов формируетс  на последних N-X выходах се

ционированных селекторов 7 и 13 и через элемент ИЛИ 14 поступает на счетный вход счетчика 15.

Информаци  о част х целых импульсов в виде информационных импульсов формируетс  на (N-1)-х выходах секционированных селекторов 7 и 13, преобразуетс  соответственно шифраторами 8 и 12 из позиционного кода в двоичный, который запоминаетс  в блоках 9 и 11 триггеров соответственно на врем  измер емого интервала и суммируетс  в с умматоре 10, Таким образом, на выходе сумматора 10 за врем  измерени  временного интервала формируетс  число , которое определ ет в двоичном коде суммарную длительность частей (урезанных) импульсов

Так, например, за врем  измерени  интервала времени на выходе элемента И 5 сформировано А целых импульсов , соответствующих по длительности импульсам парафазных последовательностей (РН К ) и один импуль длительностью меньше целого импульса

ND К- . - -где К величину

номер секции секционированного селектора 75 на выходе которой сформирован информационный импульс. На выходе элемента И 6 за тот же измер емый интервал сформировано Б целых импульсов и один импульс длительностью

„ N T меньше целого и равный

величину

где С - номер секции секционированного селектора 13, на выходе которой сформирован информационный импульс. Тогда на выходе сумматора 10 сформировано число, величина которого равна (к + с), а длительность суммы двух неполных импульсов составл ет (К + О С ,

величину

При этом за врем  измерени  счетчиком 15 подсчитано число импульсов, равное сумме (А Б), а их суммарна  длительность составл ет величину (А+Б), Дл  обеспечени  сложени  информации о дробных и целых част х импульсов, формируемых на выходах элементов И 5 и 6, необходимо количество импульсов, подсчитанное счетчиком 15, увеличить в N раз дл  отображени  информации о длительности измер емого интервала времени в соизмеримых величинах в виде определенного

14117026

посредством операции логического сложени  с последующим инвертированием импульсов (фиг„4и,к,л,н), Информационные импульсы на выходе элемента ШШ-НЕ 27 блока 22.3 (фиг, 4у) формируютс  при подаче на вход секционированного селектора импульсов длительностью 3( посред- измер емого интервала времени, преде- Q ством операции логического сложени  тавленна  двоичным кодом на выходах с последующим инвертированием импуль- сумматора 17, преобразуетс  в дес - сов (фиг, 4о,п,р)о

Длительность временного интервала, измер емого с использованием предла- 15 гаемого устройства, значительно боль- ще, чем в известном, так как оно позвол ет осуществл ть подсчет числа импульсов , суммарна  длительность которых определ етс  максимальной длиг 2f и 41 соответственно с длитель- 20 тельностью измер емого интервала вре- ностью паузы между ними не менее 3t мени, не ограниченного количеством (при селекторе, состо щем из трех секций секционированного селектора, блоков 22 логических фильтров), где

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   количества известных интервалов f ; Операцию умножени  полученного результата на число N осуществл ют с использованием блока 16 умножени ,

   Сложение информации о длительности целых и дробных частей импульсов в цифровой форме производитс  сумматором 17. Информаци  о длительности

   тичный код дешифратором 18 и отображаетс  на табло индикатора 19,,

   Секционированные селекторы 7 и 13 работают следующим образом.

   Пусть, например, на вход селектора (фиГсЗ) поступают импульсы (фиг.4а) длительностью , 21, 3f,3 P,

   С - суммарное врем  задержки любого

   логического элемента и элемента задержки .

   . Элементы 23 задержки каждого блока 22 логических фильтров задерживают импульсы, поступающие на его входы (фиг. 4а, г, и), на врем  (фиг. 46, ж, м), а элементы 24 за-. . держки задерживают поступающие на их входы импульсы также на врем  t (фиг. 4в,з,н). Импульсы (фиг.4г,и,о)

   25

   1 о Устройство дл  измерени  интервалов времени, содержащее первый и второй формирователь импульсов, управл ющий триггер, первый секциони- 30 рованный селектор, первый блок триггеров и индикатор, первые входы первого и второго формирователей  вл ютс  соответственно входами Стоп и Старт устройства, а их выходы формируютс  путем осуществлени  one- „j. подключены соответственно к R- и S- рации логического умножени  импульсов, .входам управл ющего триггера, о т - поступающих на первые входы элементов личающеес  тем, что, с И 28, и, соответственно, импульсов, целью расширени  функциональных воз- поступающих на их вторые входы с вы- можностей путем расширени  диапазона хода элемента 23 задержки.40 Длительностей измер емых временных

   Посредством инвертора 25 формиру- 1штервалов, в него введены генератор ют импульсы (фиг. 4д, к, п) из импуль- парафазных последовательностей им- сов, поступающих на входы инверторов пульсов, первый и второй элементы с выхода элементов 23 задержки. Им- И, второй блок триггеров, первый и пульсы на входах инверторов 26 (фиг. s второй шифраторы, первый и второй 4в,з,н) инвертируютс  в импульсы сумматоры, элемент ИЛИ, счетчик, блок

   (фиг, 4е, л,р).

   Информационные импульсы (фиг. 4с) формируютс  на выходе элемента ИЛИ-НЕ 27 первого блока логических фильтров, первом выходе секционированного селектора, при поступлении на его вход импульсов длительностью

   л / 1 о о Ivl-H iS/.

   50

   умножени  и дешифратор, причем выходы парафазного генератора подключены к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с пр мым выходом управл ющего триггера, а выходы подключены соответственно к входам первого и второго секционированных

   Информационные импульсы на выходе селекторов, выходы первого секциониэлемента ИЛИ-НЕ 27 блока 22.2 логи-. рованного селектора, кроме последческих фильтров (фиг. 4т) формируют-него выхода, через первый шифратор

   с  при поступлении на вход селекто-и первый блок триггеров соединены

   ра импульсов длительностью 31с первой группой входов первого сум25

   умножени  и дешифратор, причем выходы парафазного генератора подключены к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с пр мым выходом управл ющего триггера, а выходы подключены соответственно к входам первого и второго секционированных

   714

   матора, а выходы второго секциони- - рованного селектора, кроме последнего выхода, через второй шифратор и второй блок триггеров подключены к второй группе входов первого сумматора , выходы которого соединены с первой группой входов второго сумматора , втора  группа входов которого через схему умножени  подключена к информационным выходам счетчика,счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого подключены к последним выходам первого и второго секционированных селекторов, выход второго формировател  соединен с установочными., входами, первого и второго блоков триггеров, входы индикатора через дешифратор подключены к выходам второго сумматора, а вторы входы формирователей подключены к входным шинам опорных напр жений,
2. 2, Устройство по Пв1, о тл и - ч а ю щ,е .е с   тем, что секционированный селектор содержит N блоков логических фильтров, причем входом секциониро ванного селектора  вл етс  первый вход первого блока логических фильтров, первые выходы каждого предьздущего блока логических фильтров соединены.с первыми входами каждого последующего блока логических

   17028

   фильтров, а каждый второй выход последующего блока логических фильтров подключен к второму входу предвдуще- го блока логических фильтров, третьи выходы всех блоков логических фильтров  вл ютс  выходами секций секционированного селектора.
3. 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т - личающеес  тем, что блок логических фильтров содержит первый и второй элементы задержек, первый и второй инверторы, -элемент И и элемент ИЛИ-НЕJпричем первый вход блока логических фильтров соединен с первым входом элемента И и входом первого элемента задержки, выход которого подключен к второму входу элемента

   И, через первый инвертор к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и входу второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым выходом блока логических фильтров и через второй инвертор с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого подключен к выходу элемента Ник первому выходу блока логических фильтров, второй вход которого соединен с четвертым

   входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого  вл етс  третьим выходом блока логических фильтров.

   Риг.Ъ