SU1739361A1 - Устройство дл измерени интервалов времени - Google Patents

Abstract

Применение: многоканальные измерители интервалов времени. Устройство содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частот, счетчики 3, 23, импульсов, сум- мматор 4, ключи 5, 13, ОЗУ 6, регистр 7, RS-триггеры 8, 9, кнопки 10, 11, 18, 21, 32 управлени , элементы ИЛИ 12,15,17,19,30, мультиплексор 14, двухвходовый ключ 16, формирователь 20 переднего фронта импульсов , элемент НЕ 22, элемент И-НЕ 24, блок 25 выбора канала, дешифраторы 28,26, 34, устройство 27 ввода, одновибраторы 29, 31, 33. 1 з.п, ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к многоканальным измерител м интервалов времени с фиксацией промежуточных значений в каждом канале.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей и повышение быстродействи  измерител  интервалов времени.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  измерени  интервалов времени; на фиг. 2 - структурна  схема блока выбора канала; на фиг.З - пример исполнени  устройства ввода.

Устройство дл  измерени  интервалоз времени содержит последовательно соединенные задающий генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, счетчик 3 импульсов, сумматор 4, первый ключ 5, операционное запоминающее устройство (ОЗУ) б, регистр 7, S-входы RS-триггеров 8 и 9 соединены с клеммой первой кнопки 10 управлени . R- вход триггера 8 соединен с клеммой кнопки 11 управлени , пр мой Q и инверсный Q выходы триггера 8 подключены соответственно на вход разрешени  счета V счетчика 3 импульсов, на вход первого элемента ИЛИ VI и на вход управлени  вторых ключей 13. Q-выход триггера 9 соединен с входом мультиплексора 14, через второй элемент ИЛИ 15 - с первым входом управлени  Vx двух- входового ключа 16, а через третий элемент ИЛИ 17с входом записи W ОЗУ 6. Клемма третьей кнопки 18 управлени  соединена с вторыми входами элементов ИЛИ 12 и 15, через четвертый элемент ИЛИ 19 - с входом формировател  20 переднего фронта импульсов. Клемма четвертой кнопки 21 управлени  соединена с вторым входом управлени  (Vy) двухвходового ключа, через элемент НЕ 22 - с тактовым входом (С) счетчика 23 импульсов, через элементы НЕ 22 и И-НЕ 24 - с входом чтени  (Re) ОЗУ 6. Первый X и второй Y входы двухвходового ключа 16 соединены соответственно с информационным входом D счетчика 23 импульсов , с выходом блока 25 выбора канала и с выходом счетчика 23 импульсов. Выходы двухвходового ключа 16 соединены с входами первого дешифратора 26 цифры и с первой областью адресного входа ОЗУ (адреса с АО по Ак). Адреса с Ак+1 по Ам адресного входа ОЗУ 6 соединены с выходом устройства 27 ввода, с входом второго дешифратора 28 цифры и с адресным входом А мультиплексора 14. Второй выход устройства 27 ввода соединен с первым входом блока 25 выбора канала, второй и третий входы которого соединены соответственно с многоканальным выходом мультиплексора 14 и с выходом первого одновибратора 29. Через п тый элемент ИЛИ 30 второй выход устройства 27 ввода соединен с информационным входом второго ключа 13 и с входом второго одновибратора 31, выходы этих эле5 ментов соединены соответственно с вторым входом элемента ИЛИ 19 и с входом разрешени  записи СЕ счетчика 23 импульсов. Выход элемента ИЛИ 12 соединен с входом переноса (Ро) сумматора 4 и с входом уп0 равлени  V первых ключей 5. Второй вход элемента И-НЕ 24 соединен с входом одно- вибратора 29, с тактовым входом С регистра 7 и с выходом формировател  20. Выход одновибратора 29 подключен на W-вход

5 ОЗУ 6 (через элемент ИЛИ 17) и на третий вход блока 25 выбора канала. R-вход и Q-выход триггера 9 соединены соответственно с клеммой п той кнопки 32 управлени  и с входом третьего одновибратора 33.

0 Выход последнего соединен с входами обнулени  делител  2 частоты и счетчика 3 импульсов. Выход ОЗУ 6 соединен с входом третьего дешифратора 34, Выходы дешифраторов цифры 26, 28 соединены с

5 входами цифрового индикатора 35.

Блок 25 выбора канала (фиг. 2) состоит из параллельных цепочек, количество которых равно числу каналов устройства,

0 например N, кажда  цепочка содержит последовательно соединенные счетчик импульсов и ключи.

Устройство 27 ввода (фиг. 3) состоит из N клавиш (N равно числу каналов устройст5 ва), клеммы всех клавиш подключены на одноименные входы шифратора, а через элемент ИЛ И 30 - на информационный вход ключа 13 и вход одновибратора 31. Кроме того, клемма каждой клавиши устройства 27

0 ввода соединена с входом разрешени  счета V счетчика импульсов и входом управлени  ключа одноименной цепочки блока 25 выбора канала. Выход шифратора устройства 27 ввода соединен с второй областью

5 адресного входа ОЗУ 6 (адреса с Ак+1 по Ам), с входом дешифратора 28 цифры и с адресным входом мультиплексора 14. Адресные входы мультиплексора 14 и ОЗУ 6 идентичны , причем соединены соответственно об0 ласти с адресами с Ак+1 по Ам этих блоков, а адреса области с А0 по Ак адресного входа мультиплексора соединены с минусовой шиной источника питани . Каждый из каналов многоканального выхода мультиплексо5 ра 14 соединен с входом обнулени  одноименного счетчика импульсов блока 25 выбора канала. Тактовые входы С всех счетчиков блока 25 выбора канала соединены с выходом одновибратора 29. Параллельно соединенные выходы всех ключей блока 25

подключены на Х-вход ключа 16 и информационный вход счетчика 23.

Устройство дл  измерени  интервалов времени работает следующим образом.

После включени  источника питани  устройство подготавливают к работе. Кнопкой 32 управлени  обнул ют триггер 9. При этом на входе мультиплексора 14 устанавливаетс  1, разрешающий сигнал на Vx-входе двухвходового ключа 16 (через ИЛИ 15) открывает Х-вход ключей, а ОЗУ 6 через ИЛИ 17 устанавливаетс  в режим записи. Нажима  последовательно кнопки устройства 27 ввода, произвести запись информации (нул ) в ОЗУ 6.

Запись в ОЗУ при нажатии любой из кнопок устройства ввода производитс  следующим образом.

Сигнал замкнутой кнопки преобразуетс  в код в шифраторе устройства 27 ввода. Поступив на адресный вход ОЗУ (область Ак+1 - Ам) код замкнутой кнопки определ ет адрес строки  чейки пам ти, на адресном входе мультиплексора 14 этот сигнал открывает соответствующий канал, В результате обнул етс  счетчик импульсов соответствующей цепочки блока 25 выбора канала, через открытый ключ цепочки и Х-канал двухвходового ключа 16 этот счетчик импульсов подключаетс  к адресному входу ОЗУ 6 (область Ао-Ак), определ   адрес столбца  чейки пам ти (при обнуленном счетчике импульсов любой цепочки блока 25 это естественно первый столбец). Поскольку ключ 5 находитс  в третьем состо нии (отключени ), в ОЗУ 6, по выбранному адресу, записаны нули. Дл  получени  нулевого потенциала на выходе ключа 5, наход щегос  в третьем состо нии, достаточно каждый разр д выхода ключа через резисторы соединить с общей шиной источника питани . По аналогичной схеме происходит запись нул  в  чейки пам ти ОЗУ 6 и при нажатии других клавиш устройства 27 ввода. На этом операци  подготовки устройства дл  измерени  интервалов времени закончена.

При работе устройства дл  измерени  интервалов времени в режиме одновременного запуска всех каналов потребитель кнопкой 10 управлени  включает устройство . При этом переключаютс  триггеры 8 и 9. При переключении триггера 8 снимаетс  блокировка по V-входу счетчикэ 3 импульсов . При переключении триггера 9 запускаетс  одновибратор 33, сигнал которого обнул ет делитель 2 частоты и счетчик 3 импульсов. Вслед за этим импульсы генератора 1 через делитель 2 начинают суммироватьс  в счетчике 3, Кроме того, при переключении триггера 9 на входе мультиплексора 14 устанавливаетс  нуль. По окончании процесса измерени  потребитель нажимает кнопку 11 управлени . При этом в результате переключени  триггер 8 блокируетс  информаци  в счетчике 3, подаетс  единица на V-вход ключа 13, а через ИЛИ 12 - на вход переноса Ро сумматора 4 и на вход управлени  ключа 5. Дл  индикации результатов измерени  достаточно последова0 тельно нажать любую клавишу устройства 27 ввода и кнопку 21 управлени . Сигнал замкнутой клавиши (разрешающий) поступает непосредственно на V-вход счетчика импульсов и ключей соответствующей це5 почки блока 25 выбора канала, через ИЛИ 30 - на D-вход ключа 13 и на вход одновиб- ратора 31, а через шифратор устройства 27 ввода - на адресные входы ОЗУ 6 и мультиплексора 14. Сигнал замкнутой клавиши

0 через открытый ключ 13, элемент ИЛИ 19 запускает формирователь 20. Сигналом формировател  20 запускаетс  одновибратор 29, а через элемент И-НЕ 24 ОЗУ 6 переводитс  в режим чтени . Пока не нажата

5 кнопка 21 управлени  на оба входа управлени  ключей 16, разрешающий сигнал не подаетс , ключ находитс  в третьем состо нии , этому состо нию соответствует нуль на выходе ключа (нуль формируетс  с помощью

0 резисторов на выходе ключей 16, не показанных на фиг.1), Однако нуль дл  области Ао-Ак ОЗУ 6  вл етс  адресом  чеек пам ти первого столбца, в которые по всем строкам в процессе предварительного обнулени  за5 писаны нули. Таким образом, после обработки в сумматоре 4 информаци  на его выходе идентична информации, заблокированной в счетчике 3, через открытый ключ 5 информаци  сумматора поступает на

0 D-вход ОЗУ 6. После срабатывани  одно- вибратора 29 ОЗУ 6 переходит в режим записи и информаци  с D-входа ОЗУ записана в  чейку первого столбца с адресом строки, соответствующей адресу нажатой клавиши

5 устройства 27 ввода. Кроме того, при нажатии клавиши на СЕ-вход счетчика 23 импульсов подаетс  разрешающий сигнал (с выхода одновибратора 31) и в счетчик по D-входу записан нуль (в процессе подготов0 ки устройства, как отмечалось, обнулены все счетчики блока 25).

При нажатии кнопки21 управлени  происходит следующее. Через элементы НЕ 22 и И-НЕ 24 ОЗУ 6 переводитс  в режим

5 чтени . Разрешающий сигнал на Vy-входе ключа 16 открывает V-канал этого ключа и информаци  с выхода счетчика 23 (нуль) поступает на адресный вход (область А0-АК) ОЗУ 6 и на вход дешифратора 26. Таким образом, на выходе ОЗУ по вл етс  информаци  из  чейки, наход щейс  в первом столбце, а адрес строки (область Ак+1-Ам) соответствует адресу нажатой клавиши, т.е. это именно та  чейка, в которую записана информаци  блокированного счетчика 3. Следовательно, на цифровом табло индикатора 35 индицируетс  следующа  информаци  - номер канала, интервал времени между пуском и остановом устройства и нуль, соответствующий номеру первого столбца области А0-АК ОЗУ 6. Так как выбор канала на устройстве 27 ввода сделан произвольно , то при нажатии клавиши другого канала на индикаторе 35 измен етс  только информаци  о номере выбранного канала. При работе устройства дл  измерени  интервалов времени в режиме одновременного запуска всех каналов при разновременном прекращении измерени  в каждом из каналов потребитель предварительно производит, по приведенной методике, обнуление всех каналов кнопкой 32 и клавишами устройства 27 ввода, а затем кнопкой 10 включает устройство. Дл  фиксации измеренного времени в любом из каналов (например , в первом) потребитель нажимает клавишу первого канала в устройстве 27 ввода и кнопку 18 управлени . Сигнал замкнутой кнопки 18 через ИЛИ 12 поступает на Ро-вход сумматора 4 и V-вход ключа 5,через элемент ИЛИ 19 запускает формирователь 20 и поступив на Ух-вход ключей 16 (через элемент ИЛИ 15) открывает Х-канал ключей. Информаци  с выхода счетчика импульсов первой цепочки блока 25 (нажата клавиша первого канала) через открытый ключ цепочки, Х-канал ключа 16 поступает на адресный вход ОЗУ 6 (область А0-АК). Поскольку предварительно все счетчики блока 25 обнулены, то информаци , хран ща с  в счетчике первой цепочки, тоже нуль, Нуль на адресном входе ОЗУ 6 (область AQ-AK), как уже отмечалось, это адрес  чеек пам ти первого столбца ОЗУ 6. После срабатывани  формировател  20 ОЗУ 6 через И-НЕ 24 переводитс  в режим чтени , а регистр 7 - режим синхронной записи. Информаци  из  чейки пам ти ОЗУ 6 после инверсии в регистре 7 поступает на второй вход сумматора 4. В соответствии с правилами логического сложени  в сумматоре 4 происходит суммирование с временной информацией счетчика 3, поступающей на первый вход сумматора. После срабатывани  одновибратора 29 ОЗУ 6 переходит в режим записи, а в счетчик импульсов первой цепочки блока 25 записана единица. Таким образом, запись временной информации произведена в  чейку ОЗУ 6, имеющей адрес по строке Ак+1 (нажата клавиша

первого канала), по столбцу единица, т.е. в  чейку второго столбца. Очевидно, что при фиксации интервалов времени в остальных каналах запись производитс  в  чейки пам ти ОЗУ 6 второго столбца с изменением адреса по строке в соответствии с выбранным каналом.

Работа устройства в режиме фиксации в одном из каналов нескольких промежуточ0 ных значений не отличаетс  от предыдущего режима. Пользователь дл  выполнени  режима пользуетс  клавишами устройства 27 ввода и кнопкой 18 управлени , причем количество обращений к кнопке 18 зависит

5 от числа фиксаций времени дл  данного канала . Отличие возникает лишь при фиксации времени в  чейках ОЗУ 6. С каждой новой фиксацией запись перемещаетс  по  чейкам столбцов ОЗУ вправо (адрес

0 столбца при последней возможной фиксации Ак).

Работа устройства в режиме разновременного запуска и прекращени  измерений в каналах также осуществл етс  клавишами

5 устройства 27 ввода и кнопкой 18 управлени  по приведенной методике одновременного запуска. Момент первой фиксации в каждом из каналов можно рассматривать как запуск каналов, а вторую фиксацию как

0 прекращение измерений.

Дл  индикации результатов измерени  любого из каналов достаточно нажать соответствующую клавишу устройства 27 ввода и кнопку 21 управлени . Сигналом замкну5 той кнопки 21 ОЗУ 6 переводитс  в режим чтени  (через элементы И-НЕ 24 и НЕ 22), а разрешающий сигнал на Vy-входе ключа 16 открывает V-канал ключей. Сигнал замкнутой клавиши устройства 27 ввода по V-входу

0 открывает ключи соответствующей цепочки блока 25, запускает одновибратор 31 (через элемент ИЛ И 30).

В результате информаци  из счетчика блока 25, содержаща  сведени  о числе фик5 саций в данном канале, записываетс  по D-входу в счетчик 23 (на СЕ-входе счетчика 23 - разрешающий сигнал одновибратора 31). С выхода счетчика 23 через открытый ключ 16 (канал V) информаци  поступает на

0 адресный вход ОЗУ 6 и дешифратор 26. На выходе ОЗУ по вл етс  информаци   чейки пам ти, имеющей адрес по столбцу - номер последней фиксации в канале, по строке - адрес нажатой клавиши. На цифровом табло

5 35 индицируетс  - номер канала - последний фиксированный интервал времени и пор дковый номер последней фиксации. Дл  индикации времени предыдущей фиксации необходимо, не отпуска  нажатую клавишу устройства 27 ввода, отпустить и снова нажать кнопку 21. Необходимо отметить, что по своим функци м счетчик 23 импульсов  вл етс  вычитающим счетчиком, поэтому сигнал размыкани  кнопки 21, поступающий на С-вход счетчика 23 (через элемент НЕ 22), уменьшает на единицу информацию счетчика. В результате извлекаетс  информаци  из  чейки ОЗУ 6, имеющей тот же адрес строки, но сдвинутой влево на единицу по столбцам.

Claims (1)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  интервалов времени, содержащее задающий генератор, делитель частоты, счетчик импульсов , устройство ввода, одновибратор, формирователь переднего фронта импульсов , сумматор, операционное запоминающее устройство, регистр, первый ключ, три кнопки управлени , три дешифратора цифры и цифровое табло, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и расширени  функциональных возможностей , оно снабжено двум  RS-триггерами, мультиплексором, блоком выбора канала, вторым счетчиком импульсов, вторым ключом , двухвходовым ключом, вторым и третьим одновибратором, п тью элементами ИЛИ, элементами И-НЕ и НЕ, двум  кнопками управлени , причем, S-входы триггеров соединены с клеммой первой кнопки управлени , R-вход первого RS-триггера соединен с клеммой второй кнопки управлени , пр мой и инверсный выходы первого RS- триггера соединены соответственно с входом разрешени  счета счетчика импульсов, с входом первого элемента ИЛИ и с входом управлени  второго ключа, инверсный выход второго RS-триггера соединен с входом мультиплексора, через второй элемент ИЛИ - с одним из входов управлени  двух- входового ключа, а через третий элемент ИЛИ с входом записи операционного запоминающего устройства, клемма третьей кнопки управлени  соединена с вторым входом первого элемента ИЛИ, через четвертый элемент ИЛИ - с входом формировател  переднего фронта импульсов и с вторым входом второго элемента ИЛИ, клемма четвертой кнопки управлени  соединена с вторым входом управлени  двухвходового ключа, через элемент Н Е - с тактовым входом второго счетчика импульсов, через элементы НЕ и И-НЕ - с входом чтени  операционного запоминающего устройства , первый и второй входы двухвходового

   ключа соединены соответственно с информационным входом второго счетчика импульсов , с выходом блока выбора канала и с выходом второго счетчика импульсов, выход

   двухвходового ключа соединен с входом первого дешифратора цифры и с первой областью адресного входа операционного запоминающего устройства, друга  область адресного входа которого соединена с выходом устройства ввода, с входом второго дешифратора цифры и с адресным входом мультиплексора, второй выход устройства ввода соединен с первым входом блока выбора канала, второй и третий входы которого соединены соответственно с многоканальным выходом мультиплексора и с выходом первого одно вибратора, через п тый элемент ИЛИ второй выход устройства ввода соединен с информационным входом

   второго ключа и с входом второго одновиб- ратора, выходы которых соединены соответственно с вторым входом четвертого элемента ИЛИ и с входом разрешени  записи второго счетчика импульсов, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом переноса сумматора и с входом управлени  первого ключа, второй вход элемента И-НЕ соединен с тактовым входом регистра и с выходом формировател  переднего фронта

   импульсов, R-вход и пр мой выход второго RS-триггера соединены соответственно с клеммой п той кнопки управлени  и с входом третьего одновибратора, выход которого соединен с входом обнулени  делител 

   частоты и счетчика импульсов.

   2, Устройство поп. 1,отличающее- с   тем, что блок выбора канала состоит из параллельных цепочек, количество которых равно числу каналов устройства, а кажда 

   цепочка включает последовательно соединенные счетчик импульсов и ключи, причем тактовые входы всех счетчиков импульсов соединены с выходом первого одновибратора и с одним из входов третьего элемента ИЛИ, вход разрешени  счета счетчика импульсов и вход управлени  ключей каждой цепочки блока соединены с клеммой одноименной клавиши устройства ввода, а входы обнулени  счетчиков

   импульсов каждой цепочки - с одноименным каналом многоканального выхода мультиплексора, параллельно соединенные выходу ключей всех цепочек блока выбора канала соединены с информационным входом второго счетчика импульсов и с первым входом двухвходовых ключей.