SU843222A1 - Time interval-to-digital code converter - Google Patents

Time interval-to-digital code converter Download PDF

Info

Publication number
SU843222A1
SU843222A1 SU792746322A SU2746322A SU843222A1 SU 843222 A1 SU843222 A1 SU 843222A1 SU 792746322 A SU792746322 A SU 792746322A SU 2746322 A SU2746322 A SU 2746322A SU 843222 A1 SU843222 A1 SU 843222A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
counting
trigger
time interval
pulse
input
Prior art date
Application number
SU792746322A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Николаевич Иванов
Original Assignee
Организация П/Я М-5222
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Организация П/Я М-5222 filed Critical Организация П/Я М-5222
Priority to SU792746322A priority Critical patent/SU843222A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU843222A1 publication Critical patent/SU843222A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕРВАЛА ВРЕМЕНИ В ЦИФРОВОЙ(54) TIME INTERVAL CONVERTER IN DIGITAL

КОДCODE

Изобретение относитс  к информаци онно-измерительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых преобразовател х информации. . Известен преобразователь интервал времени в код, использующий классический метод последовательного счета при котором преобразуемый интервал з полн етс  импульсами тактового генератора , имеющего стабильную частоту. Величина временного интервала определ етс , подсчетом числа импульсов, укладывающихс  в данном интервале времени fl . Недостатком известного преобразова тел   вл етс  то, что неопределенност в расположении стоп-импульса относительно ближайшего счетного импульса создает погрешность в определении интервала времени, максимальна  величина которой равна периоду повторени  счетных импульсов. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности преобразователь , содержащий первый, второй и третий триггеры, первый, второй и третий вентили, собирательный элемент ключ и первую и вторую линии задержки (ЛЗ), имеющие врем  задержки, равное половине периода счетных импульсов. Устройство позвол ет производить округление измеренного интервала времени без увеличени  разр дности счетчика, и имеет ошибку квантовани , не превышающую полпериода следовани  счетных импульсов Д. Недостатком этого преобразовател  заключаетс  в том, что он содержит линии задержки, образованные реактивными элементами, которые в микроэлектронном исполнении занимают большую площадь полупроводникового кристалла и.поэтому трудно реализуютс  в виде интегральных микросхем, особенно, с высокой степенью интеграции. Кроме того, при необходимости изменить частоту повторени  счетных импульсов, необходимо замен ть или перестраиватьThe invention relates to information and measuring technology and can be used in analog-to-digital information converters. . A known converter is a time interval into a code using the classical sequential counting method, in which the converted interval is filled with a clock generator pulse having a stable frequency. The magnitude of the time interval is determined by counting the number of pulses laid down in a given time interval fl. A disadvantage of the known transform bodies is that the uncertainty in the location of the stop pulse relative to the nearest counting pulse creates an error in determining the time interval, the maximum value of which is equal to the repetition period of the counting pulses. Closest to the proposed technical essence of the Converter containing the first, second and third triggers, first, second and third valves, a collective key and the first and second delay lines (LZ), having a delay time equal to half the period of the counting pulses. The device allows rounding the measured time interval without increasing the counter size, and has a quantization error not exceeding a half-period of the following counting pulses D. The disadvantage of this converter is that it contains delay lines formed by reactive elements that are large in microelectronic design the area of a semiconductor crystal and therefore difficult to implement in the form of integrated circuits, especially with a high degree of integration. In addition, if necessary, change the repetition rate of the counting pulses, it is necessary to replace or rebuild

линии задержки, врем  задержки которых должно равн тьс  половине периода счетных импульсов. Это приводит к усложнению устройства.delay lines whose delay time should be half the counting pulse period. This leads to a complication of the device.

Цель изобретени  - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей.The purpose of the invention is to simplify the device and expand its functionality.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь интервала времени в цифровой код,содержащий старти стоп-триггеры, генератор счетных импульсов и счетчик,введены два D-тригера и элемент ИЛИ-ИЕ, причем пр мой выход стоп-триггера, соединен с С-вхо ,дом первого D-триггера и О-входом второго 0-триггера, С-вход которого подключен к выходу генератора счетных импульсов, D-ВХОДУ первого Dтриггера и первому входу элемента ИЛИ-НЕ, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с инверсным выходом старттриггера , пр мым выходом первого О-триггера и пр мым выходом второго О-триггера, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен со входом счетчика.The goal is achieved by the fact that two D-triggers and an OR-IE element are entered into the time interval into the digital code containing the start-up stop triggers, the counting pulse generator and the counter, and the forward output of the stop trigger is connected to the C-input , the house of the first D-flip-flop and the O-input of the second 0-flip-flop, C-input of which is connected to the output of the generator of counting pulses, D-INPUT of the first Dtrigger and the first input of the OR-NOT element, the second, third and fourth inputs of which are connected respectively to the inverse starttrigger output, direct output Od of the first O-flip-flop and the direct output of the second O-flip-flop, the output of the OR element is NOT connected to the input of the counter.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема преобразовател , на фиг.2 временные диаграммы потенциалов в точках, указанных на функциональной схеме.FIG. 1 shows a functional diagram of the converter, in Fig. 2, time diagrams of potentials at the points indicated in the functional diagram.

Преобразователь содержит управл ющие триггеры 1 (старт) и 2 .(стоп) с шинами 3 и 4 старт- и стоп-импульсов соответственно генератор, 5 снетных импульсов, синхронизируемые D-триггеры 6 и 7, элемент ИЛИ-НЕ и счетчик 9 импульсов.The converter contains control triggers 1 (start) and 2. (Stop) with tires 3 and 4 start and stop pulses, respectively, a generator, 5 output pulses, synchronized D-triggers 6 and 7, an OR-NOT element and a counter 9 pulses.

Шины 3 и 4 соединены с установочными входами соответственно управл ющих триггеров 1 и 2, генератор 5 счетных импульсов подключен к информационному входу триггера 6, к синхронизирующему входу триггера 7 и к первому входу элемента 8, инверсный выход , триггера 1 подключен ко второму входу элемента 8, пр мой выход триггера 2 подключен к синхронизирующему С- и к информационному D-входам триггеров 6 и 7 соответственно, пр мой выход триг гера 6 подключен к третьему входу элемента 8, единичный выход триггера 7 к четвертому входу элемента 8, выход элемента 8 - ко входу счетчика 9.Tires 3 and 4 are connected to the installation inputs of control triggers 1 and 2 respectively, the generator 5 of counting pulses is connected to the information input of trigger 6, to the synchronization input of trigger 7 and to the first input of element 8, the inverse output of trigger 1 is connected to the second input of element 8 , direct output of flip-flop 2 is connected to synchronization C- and to informational D-inputs of flip-flops 6 and 7, respectively, direct output of flip-flop 6 is connected to the third input of element 8, single output of flip-flop 7 to fourth input of element 8, output of elements and 8 - 9 to the input of the counter.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

В исходном состо нии триггеры 1, 2, 6 и 7 установлены на ноль (шинаIn the initial state, the triggers 1, 2, 6 and 7 are set to zero (the bus

сброса триггеров на фиг. 1 не указана ). В точках б,, г, д установлен нулевой потенциал, а в точке в - единичный . Счетные импульсы а, имеющие форму Меандр, не проход т через элемент 8, поскольку последний заперт единичным потенциалом с выхода триггера 1. Выбор формы счетных импульсов приводит к тому, что во врем  первого их полупериода на информационном входе триггера 6 присутствует единичный потенциал, а во врем  второго полупериода - нулевой.flush triggers in FIG. 1 not specified). At points b, g, d, the potential is zero, and at point c, the potential is one. The counting pulses a, having the form of a Meander, do not pass through element 8, since the latter is locked by a single potential from the output of the trigger 1. The choice of the form of the counting pulses leads to the fact that during their first half-period there is a single potential at the information input 6 the time of the second half period is zero.

Приход по шине 3, старт-импульса б передний фронт которого должен быть синхронизирован с передним фронтом счетного импульса,  вл ющегос  нулем отсчета, опрокидьгеает триггер 1. Это вызывает по вление в точке в нулевого потенциала и отпирание элемента 8, с выхода которого счетные импульсы, и инвертированные по фазе, начинают постУпать на счетчик 9. Дл . счетных импульсов указанной формы инверси  по фазе эквивалентна задержке на полпериоде (точка з). Подсчет импульсов продолжаетс  до по влени  на шине 4 стоп-импульса (г), фаза которого случайна относительно переднего фронта счетного импульса. Стоп-импульс (г) перебрасывает триггер 2, что приводит к по влению в точке д единичного потенциала . Дальнейша  работа yctpoйcтв зависит от того, на какой полупериод счетного импульса придетс  момент срабатывани  триггера 2.The arrival of bus 3, the start-up pulse of which the leading edge must be synchronized with the leading edge of the counting pulse, which is zero counting, triggers trigger 1. This causes the appearance at the point at zero potential and unlocking of the element 8, from the output of which counting pulses, and inverted in phase, begin to enter the counter 9. For. counting pulses of the specified form phase inversion is equivalent to a half-period delay (point h). Pulse counting continues until a stop pulse (4) appears on tire 4, the phase of which is random relative to the leading edge of the counting pulse. The stop pulse (r) transfers trigger 2, which results in the appearance of a single potential at point d. Further operation of the yctrops depends on which half-period of the counting pulse the trigger moment of the trigger 2 occurs.

Рассмотрим случай, когда момент по влени  в точке д единичного потенциала совпадает с первым полупериодом счетного импульса (на фиг. 2 этот случай показан сплошными лини ми, т.е. наличием единичного потенциала на информационном входе триггера 6. Это приводит к записи единичного потенциала в триггер 6 в момент прихода стопимпульса . По вление единичного потенциала в точке е приводит к запиранию .элемента 8 и прекращению поступлени  импульсов на счетчик, 9. Но так как в точке 3 счетные импульсы инвертированы по фазе, то запирание элемента 8 происходит в момент наличи  на его выходе нулевого потенциала и неполный счетный импульс не прЛсодит на счетчик 9.Consider the case when the moment of appearance at the point d of a single potential coincides with the first half-period of the counting pulse (in Fig. 2 this case is shown by solid lines, i.e. the presence of a single potential at the information input of trigger 6. This leads to the recording of a single potential in trigger 6 at the moment of arrival of a stop pulse. The appearance of a single potential at point e causes blocking of element 8 and the cessation of pulses arriving at the counter, 9. But since at point 3 the counting pulses are inverted in phase, the blocking of element 8 oiskhodit when the presence on its output and zero potential part not prLsodit counting pulse to the counter 9.

Таким образом, происходит округление результата преобразовани  в меньшую сторону.Thus, the result of the conversion is rounded down.

Рассмотрим случай, когда момент по влени  в точке д единичного потенциала совпадает со вторым полупериодом счетного импульса (на фиг. 2 диаграммы , соответствующие данному.случаю, изображены пунктирными лини ми). В этот момент на информационном входе триггера 6 присутствует нулевой потенциал , который и сохран етс  на пр мом выходе указанного триггера после по в лени  в точке д единичного потенциала , т,е. запирани  элемента 8 в данны момент не происходит.Consider the case when the moment of appearance at point d of a single potential coincides with the second half-period of the counting pulse (in Fig. 2, the diagrams corresponding to this case are shown in dotted lines). At this moment, there is a zero potential at the information input of the trigger 6, which is stored at the direct output of the specified trigger after occurrence at point d of the single potential, t, e. lock element 8 at the moment does not occur.

Триггер 7, на информационном входе которого присутствует единичный потенциаи , срабатывает с приходом на его синхронизирующий вход очередного счетного импульса, следующего после срабатывани  триггера 2, т.е. с некоторой задержкой (точка ж). Величина данной задержки равна интервалу времени , дополн ющему измер емый интервал времени до величины, кратной целому числу счетных импульсов. Заприание элмента 8 происходит единичным потенциалом в точке ж, что дает возможность пройти на счетчик 9 еще одному счетному импульсу, т.е. происходит округление результата преобразовани  в большую сторону. Искажени  длительности последнего счетного импульса, пропущенного на счетчик, ни в первом, ни во втором случае не происходит.The trigger 7, on the information input of which there is a single potential, triggers with the arrival on its clock input of the next counting pulse following the trigger trigger 2, i.e. with some delay (point g). The magnitude of this delay is equal to the time interval that supplements the measured time interval to a value that is a multiple of the integer number of counting pulses. The injection of the element 8 occurs with a single potential at the point x, which makes it possible to pass to the counter 9 another countable pulse, i.e. the result of the conversion to the big side is rounded off. Distortion of the duration of the last counting pulse transmitted to the counter, neither in the first nor the second case occurs.

Следует отметить, что срабатывание триггера 7 происходит и в, первом случае, но после срабатывани  триггера 6 и поэтому уже не вли ет на работу устройства.It should be noted that the triggering of the trigger 7 also occurs in the first case, but after the triggering of the trigger 6 and therefore no longer affects the operation of the device.

Таким образом, преобразователь округл ет результат в меньшую сторону если стоп-импульс находитс  в первом полупериоде счетного импульса, и в большую, если стоп-импульс находитс  во втором полупериоде, что соответствует уменьшению максимальной по грешности квантовани  в два раза.Thus, the converter rounds the result down if the stop pulse is in the first half period of the counting pulse, and more if the stop pulse is in the second half period, which corresponds to halving the maximum quantization error.

Состо ние триггера в конце преобразовани  также может .служить индикацией того, в какую сторону произведено округление результата. The trigger state at the end of the transformation can also serve as an indication of which way the result is rounded off.

Применение преобразовател  в аналого-цифровых устройствах решает задачу реализации их в микроэлектронном исполнении, позвол ет осуществить преобразование на любой частоте счетных импульсов (в пределах быстродействи  элементов схемы) без каких-либо переключений или регулировок.The use of a converter in analog-digital devices solves the problem of their implementation in microelectronic design, allows conversion at any frequency of the counting pulses (within the speed of the circuit elements) without any switchings or adjustments.

Claims (2)

1.Гитис Э.И. Преобразователи информации дл  электронных цифровых вычислительных устройств. М., Энерги , 1975, с. 235.1. Gitis E.I. Information converters for electronic digital computing devices. M., Energie, 1975, p. 235. 2.Авторское свидетельство СССР № 544939, кл. Н 03 К 13/20, 1977.2. USSR author's certificate number 544939, cl. H 03 K 13/20, 1977. UU Фие.1Phie.1
SU792746322A 1979-04-05 1979-04-05 Time interval-to-digital code converter SU843222A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792746322A SU843222A1 (en) 1979-04-05 1979-04-05 Time interval-to-digital code converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792746322A SU843222A1 (en) 1979-04-05 1979-04-05 Time interval-to-digital code converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU843222A1 true SU843222A1 (en) 1981-06-30

Family

ID=20819342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792746322A SU843222A1 (en) 1979-04-05 1979-04-05 Time interval-to-digital code converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU843222A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2190774A (en) Digital time delay
US3781871A (en) Analog to digital converter
CN114157301A (en) Double-slope double-edge count-down analog-to-digital conversion device and conversion method thereof
GB1601068A (en) Frequency indicating circuit
SU843222A1 (en) Time interval-to-digital code converter
EP2359199B1 (en) Noise shaping time to digital converter
JPH1188062A (en) Digital phase detector
Keränen High precision time-to-digital converters for applications requiring a wide measurement range
Teh et al. Review of pulse generators for gated ring oscillator based Time-to-Digital converters
RU2024028C1 (en) Low-frequency phase shift meter
JP2563366B2 (en) Signal cycle measuring device
RU2561999C1 (en) Interpolating converter of time interval into digital code
SU693538A1 (en) Time interval-to-code converter
JPS581567B2 (en) signal converter
JPS6142895B2 (en)
US3423676A (en) Multi-state digital interpolating apparatus for time interval measurements
RU2037960C1 (en) Converter from digital code to pulse frequency
SU1226633A1 (en) Device for generating pulses in the middle of time interval
SU811278A1 (en) Computing device
JPH0770996B2 (en) Method and apparatus for converting a write clock with a gear to a read clock without a gear.
SU822348A1 (en) Code-to-time interval converter
SU1557670A1 (en) Pulse signal shaper
RU2040854C1 (en) Device for generation of time interval
SU815906A1 (en) Method and device for converting time interval to digital code
JP3011047B2 (en) Phase comparison circuit