SU746396A1 - Устройство дл измерени временных интервалов в непериодических последовательност х импульсов - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В НЕПЕРИОДИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относитс  к цифровой технике и может быть использовано в измерительной аппаратуре и з устройствах обработки информации дл  с измерени  и индикации временных характеристик непериодических процессов .

Известнр устройство дл  измерени  временных интервалов между соседними JQ импульсами входной последовательности импульсов, содержащее формирователь входных сигналов, генератор квантующих импульсов, вентиль совпадени , счетчик импульсов, блок задержки и регистратор. Устройство позвол ет измер ть непрерывно следуклцие один за другим интервалы времени 1 .

Однако устройство обладает огра- 20 ничейным диапазоном измерений, так как длительность каждого измер емого интервала должна быть не менее времени заполнени  и не более удвоенного времени заполнени  счетчика бло- 25 ка задержки, а также недостаточной точностью измерени  вследствие рассогласовани  длительностей импульсов входной и квантующей, последовательностей ..30

Известно устройство дл  измерени  временных интерва,лов в непереодических последовательност х импульсов, содержащее регистр адреса,соединенный входом через переключатель с генератором смены адреса, а выходами - с входами блока запоминани  и преобразовател  кода, соединенного другими входами соответственно с выходом коммутатора, подключеннЪго другим выходом к цифровому индикатору, к которому также подключен выход преобразовател  кода, и выходом регистрасчетчика , соединенного другим выходом с блоком запоминани , а счетным входом через.переключатель - с эталонHtM генератором 2 .

Однако этому устройству присущи недостаточна  точность измерени , так как сброс регистра-счётчика осуществл етс  каждый раз приход щим измерительным импульсом. Если длительность измерительного импульса больше или равна длительности импульса эталонного генератора, то происходит потер  им1пульсов эталонной частоты, приход щих за врем , пока на -входе сброса регистра-счетчика . имеетс  измерительный импульс. Если

Гдлительность измерительного импульса меньше длительности импульса эталонного генератора, то один и тот же импульс может.быть сосчитанрёгистром-счетчиком до и после сброса . Перечисленные причины привод т к по влению дополнительной погрешности измерени ; сравнительна  сложность и стоимость устройства) недостаточна  помехоустойчивость.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  к помехоустойчивости , упрощение и снижение стоимости.

Цель достигаетс  тем, что в устройство измерени  временных интервалов в непериодических последовательност х импульсов введены четыре триггера, шесть элементов И-НЕ и два инвертора, при этом вход устройства образован точкой соединени  .пр мого входа первого триггера и одного из входов первого элемента И-НЕ, пр мой выход первого триггера, соединен с одним из входов второго элемента й-НЕ, к выходу .которого подключены пр мой вход второго триггера и один из входов третьего элемента й-НЕ, второй вход которого соединен с пр мым выходом второго триггераX инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элмента И-НЕ, подключенного выходом к инверсному входу третьего триггера, пр мой вход которого соединен с выходом третьего элемен- а И-НЕ, с котрым также соединены пр мой вход четвертого триггера, один из входов четвертого элемента И-НЕ, и через переключатель-разрешающий вход регистра-счетчика , пр мой выход третьго , триггера подключен к одному из входов п того элемента И-НЕ, а инверсный выход к инверсному входу первого триггера и второму входу второго элемента й-НЕ, третий вход которого соединен с вторым входом п того элемента И-НЕ, подключенного выходом к инверсному входу второго триггера, и выходом эталонного генератора, пр мой зыхОд четвертого триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого через переключатель подключен к входу сброса регистра-счетчика ,, второму входу регистра адреса иНепосредственно к входу первого инвертора, подключенного выходом к одному из входов шестого элемент И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго инвертора, а выход - с инверсным йходом четвертого триггера, вход второго инвертора подключен к выходу эталон- . ного генератора.

Это позвол ет осущестЬл ть счиплвание иж ормации о предыдущем временном интервале с выхода регистра-счетчика в запоминающее устройство синхронно с паузой между двум  первыми импульсами эталонного генератора , совпадающими с последующим временным интервалом непериодической последовательности импульсов , и осуществл ть сброс регистрасчетчика синхронно с импульсом этат лонного генератора, следующим непосредственно за указанной паузой. На фиг. 1 представлена структурна  схема предлагаемого устройства,

на фиг. 2 - диаграммы напр жений на блоках устройства.

Предлагаемое устройство дл  измерени  временных интервалов в непериодических последовательност х

импульсов содержит триггеры 1, 2, 3 и 4,элементы 5, б, 7, 8, 9 и 10 И-НЕ, инверторы 11 и 12 регистра 13 адреса, представл ющий собой счетчик с параллельной выдачей кода, блок 14

запоминани  (БЗ ), регистр-счетчик 15, генератор 16 импульсов эталонной частоты (эталонный генератор), преобразователь 17 кода чисел,преобразующий код, записанный в (БЗ) 14

в код,требуемый дл  индикации,коммугатор 18,определ ющий очередность преобразовани  кодов,цифровой индикатор 19, генератор 20 смены адреса (мультивибратор).служащий дл  установки и изменени  содержимого регистра 13 адреса, и переключатель 21

устройства образован точкой соединени  пр мого входа триггера 1 и одного из входов элемента 8 И-НЕ.

Пр мой ;выхрд триггера 1 соединен с одним из входов элемента 5 И-НЕ, к выходу которого подключены пр мой вход триггера 2 и один из входов элемента 7 И-НЕ, второй вход которого соединен с пр мым выходом триггера 2, инверсный вЬ1Ход которого соединен с вторым входом элемента 8 И-НЕ Выход последнего подключен к инверснОму входу триггера 3 пр мой вход которого соединен с выходом элемента 7 И-НЕ, с которым также соединены пр мой вход триггера 4, один из входов элемента 9 И-НЕ. Через переключатель 21 с выходом элемента 7 И-НЁ кроме

того, соединен разрешающий вход регистра-счетчика 15. Пр мой выход триггера 3 подключен к одному из входов элемента б И-НЕ, а инверсный выход к инверсному входу триггера 1 и второму входу элемента 5 И-НЕ, третий вход которого соединен с вторым входом элемента б И-НЕ,подключенного выходом к инверсному входу триггера 2, и вы- ходом эталонного генератора 16. Пр мой выход триггера 4 соединен, с вторым входом элемента 9 И-НЕ, выход которого подключен к входу инвертора ;11 и через переключатель 21 к входу сброса регистра-счетчика 15, и одному из входов регистра 13 адреса.

Другой вход регистра 13 адреса соединен через переключатель 21 с гене ратором 20 смены адреса. Выход инвертора 11 подключен к ; одному из входов элемента 10 И-НЕ. Второй вход последнего соединен с в ходом, инвертора 12, а выход - с инверсным входом триггера 4. Вход инвертора 12 подключен к выходу этало ного генератора 16. Выходы регистра 13 адреса соединены с входами БЗ 14 и преобразовател  17 кода. ПоследНИИ соединен другими входами соответственно с выходом коммутатора 18 и выходом регистра-счетчика 15, сое динённого другим выходом с ВЗ 14. Счетный вход регистра-счеггчика 15 через переключатель 21 соединен с выходом эталонного генератора 16. Другой выход коммутатора 18 подключен к .цифровому индикатору 19, к ко торому также подключен выход преобразовател  17 кода. Работа предлагаемого устройства иллюстрируетс  .диаграммой (фиг. 2) где прин ты следующие условные обоз начени : а - форма напр жени  на входе устройства; б - форма напр жений на выходе эталонного Генератора 16, третьем входе элемента 5 И-НЕ, втором входе элемента 6 И-НЕ и входе инвертора 1 в - форма напр жений на пр мом выходе триггера 1 и первом входе элемента 5 И-НЕ; г - форма напр жений на выходе элемента 5 И-НЕ, пр мом входе тригг ра 2 и первом входе элемента 7 И-НЕ д - форма напр жений на пр мом выходе триггера 2 и втором входе элемента 7 И-НЕ;, е - форма напр жений на выходе элемента 7 И-НЕ, пр мых входах триг геров 3 и 4, первом входе элемента И-НЕ и разрешающем входе регистрасчетчика 15; ж - форма напр жений на пр мом вы ходе триггера 3 и первом входе элемента 6 И-НЕ; 3 - форма напр жений на инверсном входе триггера 3, инверсном входе триггера 1 и втором входе элемента 5 И-НЕ; и - форма напр жений на выходе элемента 6 И-НЕ и инверсном входе .триггера 2j к - форма напр жений на выходе эл мента 8 И-НЕ и инверсном входе триггера З; л - форма напр жений на выходе элемента 9 И-НЕ, входе инвертЬра 11 и входе сброса регистра-счетчика 15 и входе регистра 13 адреса. Устройство работает следующим образом. В режиме измерени  переключатель 21 установлен в показанное на схеме положение. Пр мые выходы триггеров 1, 2, 3 и 4 в исходном положении имеют потенциал , соответствующий уровню логического нул  (далее нулевой потенциал), на вход устройства подан потенциал, соответствунхций уровню логической единицы (далее единичный потенциал),на выходе элемента 9 И-НЕ присутствует единичный потенциал , который подан через переклю- i чатель 21 и разрешающий вход регистра-счетчика 15 на управл ющие входы его счетных триггеров (например J или к) таким образом, что последние при подаче счетного импульса инвертируют информацию, т. е. осуществл ют счет (например режим j-k - триггера , когда ). При переключении входа устройства в нулевой потен4диал , что определ ет границу t, или tg между временными интервалами Тд, и TX или Tj( и Ту (фиг. 2 а) на выгсоде триггера 1 устанавливаетс  единичный потенциал (фиг. 2 в). Первый следующий после этого или присутствующий в этом момент импульс эталонного в этом момент импульс эталонного генератора 16 поступает через элемент 5 И-НЕ на пр мой вход триггера 2 и переключает его так, что на пр мом выходе последнего устанавливаетс  единичный потенциал. По окончании действи  этого импульса на входах элемента 7 И-НЕ устанавливаютс  единичные потенциалы, а на выходе последнего - нулевой потенциал, который переключает триггер 3 так, что на его пр мом вйходе устанавливаетс  единичный потенциал . Этот потенциал открывает элемент 6 И-НЕ дл  прохождени  следующего импульса .эталонного генератора 16 на инверсный вход триггера 2, который устанавливает последний в исходное состо ние (фиг. 2 ж, з,и) после чего на выходе элемента 7 И-НЕ снова устанавливаетс  единичный потенциал . . В результате на выходе элемента 7 И-НЕ формируетс  импульс длительностью ,. (фиг. 2 е) .поступающий на разрешающий вход регистра-счетчика 15. При этом в  чейку БЗ 14 записываетс  код, имеющийс  в регисгре-счетчике 15 после окончани  измеренного временного интервала . Переключившийс  триггер 3 обеспечивает переключение триггера 1 в исходное состо ние, после чего также возвращаетс  в исходное состо ние (фиг. 2 а, в, з, к). Кроме того, 1шпулье t с выхода элемейта 7 И-НЕ переключает триггер 4 так, что на его пр мом выходе устанавливаетс  единичный потенциал. После окончани  действи  импульса f при по влении импульса эталонного генератора 16 (фиг. 2 б, е) на входах элемента 9 И-НЕ имеют место единичные

потенциалы, на его выходе - нулевой, а на выходе инвертора 11 - единичный потенциал. По окончании действи  импульса эталонного генератора 16, на входе инвертора 12 также установитс  единичный потенциал, и нулевой пВ ёй циал на выходе элемента 10 И-НЕ установит триггер 4 в исходное состо ние Следовательно на вьЬсОдах элёЙё1й1Ш 9 и 10 Й-НЕ имеют место единичные потенциалы , и триггер 4 готов переключатьс  по сигналам с выхода элемента 7 И-НЕ.

В результатена выходе элемента 9 И-НЕ формируетс  импульс Tj / синхроный с импульсом эталонного генератор 16, имеющим место сразу после окончани  импульса t-, {фиг. 2 л б, е) , Этот.импульс подаетс  через переключатель 21 на вход сброса регист)йсчетчика 15, устанавлива  входы (например j и к) его. счетных триггеров так, что при одновременной подаче импульса эталонного генератора 16 на счетный вход регистра-счетчика 15 триггеры устанавливаютс  в определенное состо ние (например соответствую щее одному сосчитанному импульсу) независимо от того, в каком состо нии находилс  регистр-счетчик 15 в предшествующий момент времени.

Установка регистра-счетчика 15 в состо ние, соот.ветствующее одному сосчитанному импульсу, осуществл етс  следующим образом.

На-входы j разр дов со второго и старше посто нно подана логическа  единица .(J S 1) , а входы Кподключены к входу сброса регистра-счетчика 15, на вход К младшего разр - да посто нно подана логическа  единица (К S 1 ) , а вход -j подключен к входу сброса регистра счетчика 15. При этом, во врем  действи  им- . пульса на входе сброса .и импульса эталонного генератора 16 на счетном , входе регистра-счетчика 15 в младший разр д записана единица, в остальные разр ды-нули, т. е. в --младшем разр де , , в остальных , .- По окончании Действи  импульса на входе сброса регистра-счетчика 15 на входы j и К всех триггеров последнего имеютс  логические единицы ) и они переход т в режим инвертировани  информации , т. е. счета. Кроме того, имдульс поступает на вход регистра 13 адреса, подготавлива  следующую  чейку ВЗ 14 к приему кода следующего временного интервала.

Таким Образом, в предлагаемом устройстве формируетс  импульс считывани  информации о предьщу- . Шм в|рё15ШннЪм йктерТвНМё с регистрасчетчика 15 в БЗ 14, синхронный с йёеду дв5т Й:пе1рвШ1й импульсами эталонного генератора 16, совпа

дающими с последующим временным ин тервалом. Это позвол ет осуществить запись информации в БЗ только после окончани  измерени  очередного временного интервала.

Указанна  особенность формировани  импульса считывани  информации в БЗ позвол ет осуществить четкое разделение импульсов эталонного генератора между соседними временными интервалами, что исключает возможность записи одного и того же импульса эталонного генератора в два временных интервала и благодар  этом обеспечивает повышение точности измерени .

Кроме того, в предлагаемом устройстве формируетс  импульс l сброса регистра-счетчика 15, синхронный с импульсом эталонного генератора 16, следующим непосредственнЬ после импульса - Сфиг. 2 л, е) , что обеспечивает установку регистра-счетчика 15 в требуемое исходное дл  измерени  следующего временного интервала состо ние и одновременно исключает возможность потери импульсов эталонного генератора при осуществлении сброса регистра-счетчика 15, что обеспечивает повышение точности измерени .

В режиме считывани  один из входов регистра 13 адреса и входы регисра-счетчика 15 отключены переключателем 21, а другой вход регистра 13 адреса подключен к генератору 20 смены адреса. По сигналам последнего регистра 13 адреса последовательно опрашивает  чейки БЗ 14, информации которых через регистр счетчик 15 подаетс  на преобразователь 17 и с помщью коммутатора 18 регистрируетс  на цифровом Индикаторе 19-.

Claims (1)

1.Авторское свидетельство СССР № 3344542, -кл. G О F 10/04, 1972.

2,Авторское свидетельство СССР №411428, кл. G Ok F 10/00, 1974 (прототип)

Гх

Тх-/