SU894663A1 - Устройство дл измерени временных интервалов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при построении информационноизмерительных систем, примен емых в физических экспериментах, дл  контрол  временньпс интервалов между сигналами с общим пуском дл  всех интервалов , как при поступлении сигналов по различным каналам, так и при поступлении серии сигналов по одному каналу. Известно устройство дл  многоканального измерени  временных интервалов , содержащее измерительный блок, включающий в себ  счетчики, запоминающий блок, в  чейках которого хран тс  числа, соответствующие измереннокгу интервалу, вплоть до момента их вывода по запросу от внеш них систем управлени  1. Недостатком этого устройства  вл етс  сравнительно высока  сложност необходимость использовани  дорогосто щих быстродействующих запоминаиощих устройств дл  сохранени  высокой точности измерений. Однако эти затраты оправданы при увеличении числа каналов от 35 и вьше. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  измеритель временных интервалов между обшим пусковым импульсом и импульсами , приход щими по п-различным каналам . Устройство содержит п счетчиков импульсов, п вентилей счета, генератор импульсов счета и п триггеров пуска, входы установки в 1 которых подключены к шине пуска, входы установки в О - к шинам измерительных каналов, а единичные выходы - к управл ющим входам п вентилей счета, вторые входы которых подключены к шине импульсов счета, а выходы к информационным входам п счетчиков импульсов. Устройство содерлсит также блок вывода информации из п счетчиков методом последовательного досчета, содержащий формирователь импульсов досчета, подключен ный к п вентил м досчета и вспомога тельному счетчику, схему автоматического переключени  режимов работы таймер, коммутатор каналов, управл ю щий вентил ми досчета 2J. Однако известное устройство обладает ограничен11ыми функциональными возможност ми и имеет достаточно сложную блок-схему, Цель изобретени  - упрощение устройства и расширение его функциональ ных возможностей путем сообщени  ему возможности не только измерени  вре менных интервалов между общим сигналом пуска и моментами поступлени  с сигналов по ,1М измерительным каналам , но и измерени  временных интервалов между обшим пуском и сигналами , поступающими в виде серии импульсов по одному измерительному ка налу. Кроме того, в одноканальном режиме измерени  устройство может работать в ждущем режиме, когда отсчет временных интервалов производи с  от первого импульса измер емой серии. Упрощение устройства заключа етс  в использовании некоторых узлов измерительной части дл  целей вывода информации, и упрощений некоторых узлов блока вывода. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  временных интервалов, содержащее генер тор импульсов счета,, формирователь импульсов досчета, блок автоматического переключени  режимов работы таймер, вспомогательный счетчик, вх которого соединен с первыми входами п вентилейдосчета, выходы которых подключены к информационным входам соответствующих п счетчиков импульсов , п элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с соответствующим входшлми шинами каналов, а выходы с входами установки в ноль соответствующих п триггеров пуска, пр мые выходы которых соединены с первыми входами п вентилей счета, дополнительно введены блок разделени  сигналов , формирователь импульсов пуска и три элемента ИЛИ, причем шина Пуск через формирователь импульсо пуска подключена к первому входу пер вого дополнительного элемента 1ШИ, второй вход которого соединен с дополнительной шиной, а выход - с первым входом блока разделени  сигналов , вход сброса которого соединен с шиной Сброс и с входами сброса блока автоматического переключени  режимов работы, вспомогательного счетчика и таймера, вторыми входами элементов 1ШИ и установочными входами счетчиков импульсов, выходы которых объединены и подключены к третьим входам элементов ИЛИ, выходы генератора импульсов счета и формировател  импульсов досчета подключень: соответственно к первому и второму входам блока автоматического переключени  режимов работы, третий вход которого соединен с первым выходом блока разделени  сигналов, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым входом второго дополнительного элемента ИЛИ и входами установки в единицу триггеров пуска: первого через третий дополнительный . элемент 1-ШИ, всех остальных - непосредственно , первый выход блока автоматического переключени  ренсимов работы подключен ко вторым входам вентилей счета и входу таймера, выход которого соединен с одним из входов третьего дополнительного элемента ИЛИ, четвертыми входами всех элементов ИЛ1-1, кроме первого, и четвертым входом блока автоматического переключени  режимов работы, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входу вспомогательного счетчика и второму входу блока разделени  сигналов, все триггеры пуска соединены по схеме.последовательного регистра сдвига, синхровход которого подключен к выходу второго дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом вспомогательного счетчика, 3 и К входы первого триггера пуска подключены соответственно к обшей щине и шине источника питани , пр мые выходы триггеров пуска подключены к управл ющим входам соответствующих вентилей досчета, выходы которых соединены с дополнительными входами счетчиков . Блок разделени  сигналов содержит триггер и два элемента И-НЕ, первые входы которых объединены и соединены с первым входом блока и синхровходом триггера, пр мой выход которого подключен к первому выходу блока и второму входу первого элемента И-НЕ, третий вход которого  вл етс  вторым входом блока, вход сброса которого подключен к входу установки в ноль триггера, инверсный выход которого соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов Н-НЕ  вл ютс  соответственно вторы.| и третьим выходами блока.

Блок автоматического переключени  режимов работы содержит триггер и два элемента И, выходы которых  вл ютс  первым и вторым выходами блока , первый и второй входы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, третий вход блока соединен со вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с инверснйм выходом триггера и  вл етс  третьим выходом блока, пр мой выход триггера подключен ко второму входу второго элемента И, входы установки в единицу и в ноль триггера  вл етс  соответственно четвертым входом и входом сброса блока.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства дл  измерени  времени интервалов.

Устройство содержит счетчики 1-1 - 1-п импульсов, вентили 2-1 2-п счета, вентили 3-1 - 3-п досчета триггеры 4-1 - 4-п пуска, пр мые выходы каждого из которых подключены к первым входам соответствующей пары вентилей, все триггеры 4-1 - 4-п пуска соединены между собой по схеме последовательного регистра сдвига, информационные входы и К первого триггера пуска подключены соответственно к общей шине и к шине источника питани ; блок 5 разделени  сигналов содержит триггер 6, элементы И-НЕ 7 и 8. Сннхровход триггера 6, объединенный с первыми входами элементов И-НЕ 7 и 8, подключен к выходу элемента ИЛИ 9, входы которого соединены с формирователем 10 импульса пуска и дополнительной шиной 11 входного сигнала. Выход элемента И-НЕ 7 подключен непосредственно ко входам установки в 1 всех триггеров 4-1 - 4-п пуска за исключением первого, и через элемент ИЛИ 12 ко входу установки в 1 первого триггера 4-1 пуска. Устройство содержит генератор 13 импульсов счета таймер 14, вспомогательный счетчик 15, служащий схемой синхронизации, блок 6 автоматического переключени  рЛкимов работы, содерзкащий триггер 17, двухвходовый элемент И 18

и трехвходовый элемент И 19, выход формировател  20 импульсов досчета подключен к первому входу элемента И 18, второй вход которого соеди-

нен с ,1м выходом триггера 17, а выход - со входом счетчика 15 и первыми входами вентилей 3-I - 3-п досчета, инверсный выход триггера 17 подключен к третьему входу элемента И 19, первый вход которого подключен к выходу генератора I3 импульсов счета, а второй - к пр мому выходу триггера 6. Выход элемента И 19 подключен к таймеру И 14 вторым вхо-

5 дам вентилей 2-1 - 2-п счета, выход вспомогательного счетчика 15 подклю- чен к второму входу элемента ИЛИ 21, первьй вход элемента ИЛИ 21 подключен к выходу элемента И-НБ 8, а выQ ход элемента ИЛИ 21 соединен с синхровходом регистра, образованного триггерами 4-Г-4-п пуска. Выход таймера 14 подключен к одному из входов триггера 17 и ко второму входу

элемента 12. Входы установки в О всех триггеров 4-1 - 4-п пуска через элементы ИЛИ 22-1 - 22-п подключены к шине Сброс, к измерительным каналам и к выходу таймера

- 14 (за исключением первого триггера пуска).

Импульсы, момент прихода которых необходимо зафиксировать, могут подаватьс  по одному общему каналу на дополнительную шину 11 или по отдель-

ным каналам на входы 23-1 - 23-п. 3 св зи с этим можно выделить два режима измерени  по одному каналу и по отдельным каналам.

В обоих режимах измерени  отсчет

0 времени может производитьс  от моменча подачи внешнего импульса на шину Пуск.

Так как дополнительна  шина 11 J. устройства и выход формировател 

10 запуска объединены с помощью элемента ИЛИ 9, то в режиме измерени  по одному каналу отсчет времени может производитьс  от момента поступлени  на шину 11 первого рабочего импульса. Дл  этого служит блок 5 разделени  сигналов. Первый рабочий импульс или импульс пуска, через элемент ИЛИ 9 поступает на первые входы элементов И-НЕ 7 и 8, а также синхровход триггера 6. Триггер 6 управл етс  задним фронтом синхроимпульса , поэтому первый импульс всегда проходит через элемент И-НЕ

8 и устанавливает все триггеры 4-1 4-п пуска в 1, После прохождени  первого импульса триггер 6 устанавливаетс  в 1 и открывает элемент К 19, через который импульсы от генератора 13 поступают на вход таймера 14 и на входы вентилей 2-1 2-п счета, на другие входы которых уже поданы разрешающие потенциалы с пр мых выходов триггеров 4-1 4-п пуска. Начинаетс  заполнение счетчиков 1-1 - 1-п. В дальнейшем импульсы, поступающие на шину I1 через элемент И-НЕ 8 и элемент ИЛИ 21 поступают на синхровходы триггерюв 4-1 - 4-п пуска и последовательно переключают их в О. При этом прекращаетс  счет на соответствующих счетчиках, чем и фиксируютс  моменты прихода импульсов.

После окончани -«заданного времени измерени  таймер 14 выдает сигнал переключени  режима работы. Этим сигналом триггер 17 и первь1й триггер 4-1 пуска устанавливаютс  в I, а все остальные триггеры 4-2 - 4-п пуска - в О.

Переключатель в 1 триггер 17 закрывает элементы И-НЕ 8 и И 19, и открывает элемент И 18, через которы импульсы досчета от формировател  20 начинают поступать на вход вспомогательного счетчика 15, Вспомогательный счетчик 15 предназначен дл  счета импульсов досчета с коэффициентом пересчета, равным дес ти.

Так как первый триггер 4-1 пуска установлен, в 1, то импульсы досчета поступают на первый счетчик 1-1. После окончани  вьгаода информации из первого счетчика вспомогательный счетчик 15 выдает импульс сдвига 1 в регистр из триггеров 4 пуска. Начинаетс  вывод информации из второго канала и т.д.

Режим измерени  времени по отделным каналам отличаетс  от режима измерени  по одному каналу только тем ;Нто рабочие импульсы поступают из отдельных каналов на шины 23-1 - 23При этом триггеры 4-1 - 4-п пуска устанавливаютс  в О не последовательно , а в пор дке поступлени  рабочих импульсов.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  временных интервалов, содержащее генерато

   импульсов счета, формирователь импульсов досчета, блок автоматического переключени  режимов работы, таймер, вспомогательный счетчик, вход которого соединен с первыми входами п вентилей досчета, выходы которых подключены к информационным входам соответствуницих п счетчиков импульсов, п элементов ИЖ, первые

   входы которых соединены с соответствующими входными шинами каналов, а выходы - с входами установки в ноль соответствующих п триггеров пуска, пр мые выходы которых соединены с первыми входами п вентилей счета, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и расширени  его функциональных возможностей, в него дополнительно введены блок разделени  сигналов , формирователь импульсов пуска и три элемента ИЛИ, причем шина

   Пуск через формирователь импульсов пуска подключена к первому входу первого дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с дополнительной шиной, а выход с первым входом блока разделени  сигналов, вход сброса которого сое динен с шиной Сброс и с входами сброса блока автоматического переключени  режимов работы, вспомогательного счетчика и таймера, вторыми входами элементов ИЛИ и установочными входами счетчиков импульсов, выходы которых объединены и подключены к третьим входам элементов ИЛИ, выходы генератора импульсов счета и формировател  импульсов досчета подключены соответственно к первому и второму входам блока автоматического переключени  режимов работы, третий вход которого соединен с первым : выходом блока разделени  сигналов,

   второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым входом второго дополнительного элемента ИЛИ и входами установки в единицу триггеров пуска: первого через третий дополнительный элемент ИЛИ, всех остальных - непосредственно, первый выход блока автоматического переключени  режимов работы подключен ко вторым входам вентилей счета и входу таймера, выход которого соединен с одним из входов третьего дополнительного элемента ИЛИ, четвертыми входами всех элементов ИЛИ, кроме первого, и четвертым входом блока автоматического переключени  режимов работы, второй и .третий выходы которого подключены соответственно к входу вспомогатель ного счетчика и второму входу блока разделени  сигналов все триггеры пуска соединены по схеме последовательного регистра сдвига, синхро- вход которого подключен к выходу второго дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом вспомогательного счетчика , 3 и К входы первого триггера пуска подключены соответственно к общей шине и шине источника питани , пр мые выходы триггеров пуска подключены к управл ющим входам со ветствующих вентилей досчета, выхо которых соединены с дополнительными входами счетчиков. 2. Устройство по п. 1, отли чающеес  тем, что блок раз делени  сигналов содержит триггер и два элемента И-НЕ, первые входы которых объединены и соеда нены с п вым входом блока и синхровходом триггера, пр мой выход кот рого подключен к первому выходу бл и второму вдсоду первого элемента И-НЕ, третий вход которого  вл етс вторым входом блока, вход сброса 310 которого подключен к входу установки в ноль триггера, инверсный выход которого соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов И-НЕ  вл ютс  соответственно вторым и третьим выходами блока. 3. Устройство по п. 1, о т л к - чающеес  тем, что блок автоматического переключени  режимов работы содержит триггер и два элемента И, выходы которых  вл ютс  первым и вторым выходами блока, первый и второй входы которого соединены с первыми входами соответственно первого и . второго элементов И, третий вход блока соединен со вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с инверсным выходом триггера и  вл етс  треть.им выходом блока, пр мой выход триггера подключен ко второму входу второго элемента И, входы установки в единицу и в ноль триггера  вл ютс  соответственно четвертым вхсздом и входом сброса блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Цитович А.П. Ядерна  радиоэлектроника . М., Наука, 1967, с. 520522 .
2. 2.Мирский Г.Л. Радиоэлектронные измерени . М., 1975. с. 179.