SU1506435A1 - Цифровой измеритель отношени временных интервалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в измерительных преобразовател х отношений временных интервалов в код. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей цифрового измерител  отношени  временных интервалов, который содержит многоканальный генератор 1 импульсов, формирователь 2 импульсов синхронизации, регистры 3, 4 и 5, сумматоры 6 и 7, делитель 8, формирователь 9, элемент 10 задержки, регистр 11, триггер 12 управлени , шину 13 управлени , шину 14 запроса, шину 15 запуска, входные шины 16, 17 и 18, шину 19 результата, шину 20 синхронизации. Высокое быстродействие преобразовани  измерител  достигаетс  использованием параллельно- последовательного табличного метода счислени , который выполн етс  на блоках 6, 7 и 8 измерител . Эти блоки могут быть выполнены на программируемых логических матрицах типа ПЗУ или РПЗУ (посто нные или репрограммируемые запоминающие устройства). 2 ил.

Description

СП

о

00

ел

Изобретение относитс  к импульсной технике, а именно к измерительным преобразовател м отношени  временных интервалов в код.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи .

На фиг. 1 приведена структурна  схема цифрового измерител  отношени  временньк интервалов; на фиг. 2 -

временна  диаграмма работы измерител  .

Цифровой измеритель отношени  временных интервалов содержит многока- нальньш генератор 1 импульсов, фор- № рователь 2 импульсов синхронизации , регистры 3-5 сумматоры 6 и 7, делитель 8, формирователь 9, элемент 10 задержки, регистр 11, триггер 12 управлени , шину 13 управлени , шину 14 запроса, шину 15 запуска, входные шины 16-18, шину 19 результата, шину 20 синхронизации.

Щина 13 управлени  подключена к входу управлени  генератора 1, выхо- ды которого соединены с информационными входами регистра 3, выходы которого соединены с первыми имформа - онными входами сумматора 6 и информационными входами регистра 4, выход которого соединен с соответствуюш 1ми информационными входами сумматоров 6 и 7 и информационными входами регистра 5, выход которого соединен с вторыми информационными входами сум- матора 7, В1з1ход которого соединен с вторыми входами делител  8, первые входы которого соединены с выходами сумматора 6. Выход делител  8 соединен с соответствующими информационны ми входами регистра 11, выходы которого соединены с шиной 19 результата . Входные 111ИИЫ 16 и 17 соединены соответственно с первым и вторым входа формировател  2 импульсов сонхрониза- ции,третий вход которого соединен с входной шиной 18 и первым входом формировател  9, выход, которого соединен с входом элемента 10 задержки. Первый выход элемента 10 соединен с входом синхронизации регистра 11 и первым входом триггера 12 управлени  второй вход которого соединен с шиной 15 запуска измерител , шина 14 запроса которого соединена с первым выходом триггера 12. Второй выход триггера 12 соединен с вгторым входом формировател  9 и входом управлени  формировател  2 импульсов синхронизации , выход которого соединен с входами синхронизации регистров 3-5. Второй выход злемента 10 задержки соединен с шиной 20 синхронизации.

Цифровой измеритель отношени  временных интервалов работает следуюшим образом.

Перед началом работы триггер 12 управлени , регистры 3-5 и 11 устанавливаютс  в исходное нулевое состо ние .

Перевод измерител  в режим работы производитс  при подаче цифрового сигнала Разрешение (фиг. 2а) на уп- равл кмций вход многоканального ге«е- ратора 1 по шине 13 управлени . На п выходах многоканального генератора 1 формируетс  высокостабильна  опорна  измерительна  сетка частот f,... f соответствуюших длительностей

Т,... Т,, п 1,2...,

где п - разр дность генератора, частоты на выходах которого воз Iрастают по двоичному закону

сторону увеличени  пор дкового номера его разр дов. В вертикальном срезе опорна  сетка частот представлена в виде текущего кода N|, где i - число тактов преобразовател  (фиг. 2е,ж). На первом выходе триггера 12 форьируетс  сигнал Запрос, которьй выставл етс  по шине 14 запроса (фиг. 2л). Через врем  реакции t р пользовател  по шине 15 запуска подаетс  цифровой им- пульсньш сигнал Запуск (фиг. 2м), по которому производитс  переключение триггера 12 в другое логическое состо ние, при этом сигнал Запрос по шине 14 снимаетс  и разблокируютс  входы формировател  2 импульсов синхронизации и формировател  9.

При поступлении по входным пинам 16-18 на сигнальные входы формировател  2 искомых временных интервалов Т.| Т, представленных трем  смежными цифровыми импульсными сигналами (фиг, 2 б,в,г), на его выходе формируетс  соответствунида  сери  цифровых импульсных сигналов искомых временных интервалов (фиг. 2д). По этим сигналам производитс  синхронна  параллельно-последовательна  запись текущих п-разр дных кодов N, по выходу многоканального генератора 1 импульсов в последовательно соединенные

регистры 3-5. В результате полного цикла предпреобраэовани  в первом 3, втором 4 и третьем 5 регистрах измерител  записаны следукицие текущие коды: N,Ni; ,; ,, которые выставлены в соответствующие моменты времени Т, , Т на п выходах генератора 1 и регистров 3 и 4 (фиг. 2е-и).

В следующие моменты с п-разр дных выходов регистров 3-5 текущие коды смежньк фаз временных интервалов Т, и Т поступают на соответствующие входы сумматоров 6 и 7, где

четвертый регистр 11 кода, выставленного на выходе делител  8, а именно:

N

N

(4)

Результируюо91й код NX отношени  временных интервалов с U -разр дного выхода регистра 11 выставл етс  по ши- не 19 результата измерител .

Одновременно производитс  установка триггера 12 управлени  в исходное (нулевое) состо ние (фиг. 2п). По шине 14 запроса измерител  выставл 

проиэводитс  вычисление их размерное- 15 тс  сигнал Запрос, а по шине 20

ти на основе операции логического вычитани :

N N,.f N5- Ni-Nj Tj.f,

где f - частота дискретизации измерительной цифровой шкалы, форсинхронизации по второму выходу элемента 10 задержки черегз врем  С, , + t ,, , где t , - врем  распространени 

(1)информационных сигналол через регистр 20 11, выставл етс  цифровой импульсный

(2)сигнал синхронизации (фиг. 2н).

На этом полный ицкл преобразовани  измерител  заканчиваетс , и устройство подготовлено к очередному мируемой многоканальным гене- 25 циклу преобразовани , который начина- ратором 1 импульсов измерите- ет выполн тьс  без изменени  согласно л .(О-(4) при поступлении очередного

С п-разр дных выходов первого 6 исигнала Запуск по шине 15 измерител . Его работа может быть принуди- 30 тельно остановлена (режим блокировани ) при сн тии цифрового сигнала Разрешение по шине 13 упрчвле)ги . Требуема  точность измерени  отношени  временных интервалов уста;:. - эг ливаетс  выбором соответствующей частоты дискретизации f 1/Т , интервалов ,

Высокое быстродействие преобразо- вани  и мерител  достигаетс  исполь- 40 зоваштем плраллельно-послсдовательно- го табличного методг вычислени  (1)- (3), вьтолн ег;ого в блоках 6-8 измерител , которые могут бьп ь выполнены на программируемых логических 45 матрицах типа ПЗУ или РПЗУ (лостока- ные или репрограммируемые запоминающие устройства).

второго 7 сумматоров коды N и N временных интервалов Т и Тт. в следу- киций момент поступают на входы цифрового делител  8, где производитс  непосредственное вычисление отношени  временных интервалов, выраженные через эквивалентные коды:

I

N - -N± - Il-f- - 6 - N.

If

T,.f

Т,

т

Т,.(3)

Вычисленный код N отношени  временных интервалов Т, и Т, поступает на информационные входы четвертого регистра 11, вьто н ющего функцию буферного элемента измерител .

С приходом временного импульсного сигнала по третьей входной шине 18 (фиг. 2г) одновременно с запуском формировател  2 производитс  запуск формировател  9 импульсов. На его выходе формируетс  цифровой импульсный сигнал (фиг.2к), которьпЧ поступает на вход элемента 10 задержки. Через

врем  задержки i /tj 4,5 ,7 f ,t - врем  распространени  информацион шх сигналов через электрические цепи элементов 3-7 измерител , по первому его выходу формируетс  цг-гфровой импульсный сигнал, по которсчу производитс  запись в

Claims (1)

1. Формула изoбpere rи  5Q Цифровой измеритель отношеми  временных интервалов, содержащий многоканальный генератор Импул15ссь, элемент задержки, формирователь, триггер управлеи  , иерВ1м вхпд которого соединен с шиной запуска, отличающийс  тем, что, с целью пс)1:1,га1ени  быс гродейстии , в него вве- четыре регистра, два cyм этopa, лечитгл ., формироватапь импульсов

   55

   Формула изoбpere rи  5Q Цифровой измеритель отношеми  временных интервалов, содержащий многоканальный генератор Импул15ссь, элемент задержки, формирователь, триггер управлеи  , иерВ1м вхпд которого соединен с шиной запуска, отличающийс  тем, что, с целью пс)1:1,га1ени  быс гродейстии , в него вве- четыре регистра, два cyм этopa, лечитгл ., формироватапь импульсов

   55

   синхронизации, первый выход триггера управлени  соединен с шиной запроса, второй выход соединен с вторым входом формировател  и входом управлени  формировател  импульсов снихрониза- ции, выход которого соединен с входами синхронизации первого, второго и третьего регистров, шина управлени  измерител  соединена с входом управ- лени  многоканального генератора импульсов , информационные выходы которого соединены с соответствук дими входами первого регистра, информационные выходы которого соединены с со- ответствующими входами первого сумматора и второго регистра, информациN (

   иг.г

   онные выходы которого соединены с соответствующими входами первого и второго сумматоров и третьего регистра , информационные входы которого соединены с соотвествующими входами второго сумматора, информационные выходы первого и второго сумматоров соединены с соответствующими входами делител , информационный выход которого соединен с соответствующим входом четвертого регистра, вход синхронизации которого соединен с вторым входом триггера управлени  и первым выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом формировател  импульсов синхронизации.

   5ло/(иро6онце