SU922783A1 - Устройство дл вычислени отношени временных интервалов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах дл  построени  специализированных вычислительных устройств с врем -импульсной формой представлени  информации. Известно устройство дл  вычислени  отношени  временных интервалов, содержащее линию задержки, два элемента И, источник образцовой частоты, два счетчика импульсов, счетчик результата и схему сравнени  кодов. В этом устройстве дл  вычислени  отношени  временных интервалов производит с  измерение отношени  временных интервалов Т и TIJ, совпадающих во времени. Эти интервалы квантуютс  частотой Q генератора , выход которого соединен с вх& дами двух элементов И. Временной интервал Т поступает на вход первого элемента И, а T(j - через линию задержки на вход второго элемента И. В устройстве установлено два счетчика - первый ДЛЯ измерени  интервала Т, второй Тл , выходы которых соединены со схемой сравнени . На счетчик результата измерени  и вход установки вт;ррого счетчика поступают сигналы с выхода блока сравнени , формирующие сигналы в момент равенства чисел обоих счетчиков. Си . Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность Ьычйслени  отношени  временных интервалов из-за квантовани  контролируемых интервалов только одной образцовой частотой импульсов и низка  функциональна  возможность изза невозможности нахождени  отношени  временных интервалов, представленных одной импу льсной последовательностью, когда длительности импульсов соответствуют контролируемым интервалам. Кроме того, область применени  этого устройства ограничена из-за необходимости подачи на второй вход временных интервалов большей длительности, чем- на первый вход. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  вычислени  отнс иени  временных интервалов, содержащее два счетчика импульсов, выходы которых со единены с входами схемы сравнени  кодов , а входы подключены к выходам двух элементов И. На входы первого элемента И Поступают сигналы от генератора эталонной частоты и вход времен ного интервала Т... На входы второго элемента И -.сигналы от генератора эта лонной частоты, вход временного да тер J вала Т( и, через инвертор, вход времен ного интервала Т. Выход схемь сравне ни  кодов соединен с входом установки в исходное состо ние второго счетчика импульсов и через элемент ИЛИ. со вхо дом счетчика результатов. При этом, второй вход элемента ИЛИ через одновибратор соедине1а с входом первого временного интервала Т. Таким образом , при поступлении на входы устройства одновременно интервалов Т-, (г Т происходит измерение интервала Т. ко в первом счетчике, а после окончани  интервала Т в счетчик результата с помощью одновибратора заноситс  импульс , соответствующ{1й тому, что в ( уложилс  ровно один интервал X,. После этого количество oiw ношений определ етс  схемой сравнени  кодов .в соответствии с оставшейс  длительностью интервала Т,. Недостатком этого устройства  вл -. етс  низка  точность вычислени  времен ных интервалов из-за использовани  дл  квантовани  обоих временных интервалов одаой И той же частоты квантовани  от опорного генератора. Кроме того, устройство Имеет низкую функциональную возможность и ограниченную область применени  из-за невозможности его использовани  при несовпадении первого и второго временных интервалов во времени и при поступлении на два входа устройства ошой импульсной последовательности , длительность импульсов которой соответствует контролируемым временным интервалам, так как в счетчике результата будет записьшатьс  ложный один, импульс от одновифатора. Цель изобретени  - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет возможно ти вычислени  отношени  временных интервалйв , разнесенных во времени. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  вычислени  отношени  временных интервалов, содержащее генератор импульсов, два элемента И, первый элемент ИЛИ, первый одновибратор , два счетчика импульсов, счёт-, чик результата, схему сравнени  кодов, входы которой подключены к информационным входам соответчзтгаенно первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, а выход схемы сравнени  кодов подключен к входу установки нул  второго счетчика импульсов, выход генератора имг гльсов подключен к первому входу второго элемента И, вход первого одновибратора  вл етс  первым входом устройства , а выход подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, введены третий элемент И, второй элемент ИЛИ, второй одновибратор, триггер и делитель частоты, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход делител  ; астоты подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к второму входу второго элемента И и к выходу второго элемента ИЛИ, третьи входы первого и второго элементов И подключены соответственно к пр мому и инверсному выходам триггера, вход которого подключен к вььходу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго одновибратора, вход которого  вл етс  вторым входом устройства, первьШ и второй входы вгорого элемента ИЛИ соответственно подключены к входам первого и второго одновибраторов и соответственно к первому и второму входам третьего элемента И, выход которого подключен к установочному входу счетчика результата , инфсфмационный вход котсрого по/включен к выходу схемы сравнени  кодов. На фиг. 1 показана блок-схема устройства дл  вычислени  временных интервалов; на фиг. 2 - временна  диаграмма его работы. Устройство дл  вычислени  отношени  временных интервалюв содержит генератф импульсов 1, выход которого соединен с входом делител  частоты 2, элементы И 3, 4 и 5, одновибраторы 6 и 7, элементы ИЛИ 8 и 9, триггер Ю, счетчшсн импульсов 11 и 12, схема фавненй  кодов 13 и счетчик результата 14. Входные шины Т и Тг соединены соответственно с входами одновибраторов б и 7, элемента ИЛИ 9 и элемента И 5. &ЛХОДЫ одновибраторов через элемент ИЛИ 8 соединены с входом триггера 10,

сф мой .и инверсный выходы которого соединены соответственно с третьими входами элементов ИЗ и 4. Вторые входы элементов И 3 и 4 соединены с выходом элемента ИЛИ 9, а первые - соответст- вход венйо с выходом делител  2 и генератора импульсов. Выходы- элементов И 3 и 4 соответственно потислючены к входам счетчиков импупьсов 11 и 12, информационные выходы которых соединены с входами схемы сравнени  кодов 13. Выход схемы сравнени  кодов 13 соединен с входом счетчика результата 14 и со входом установки нул  второго счетчика импульсов 12, Выход элемента И 5 соединен с установочным входом счетчика результата 14. Устройство дл  вычислени  отношени  временных интервалов работает следующим образом.. Временные диаграммы (фиг. 2) показывают работу устройства при трех возможных случа х поступлени  на его вход временных интервалов T-i и Tj: временные интервалы поступают на вход устройства одновременно (фиг. 2а), временные интервалы следуют друг за другом (фиг. 26) и временные интервалы поступают только на один .вхоД (фиг. 2в При этом длительность временных ин- тервалов Т и Тп может иметь различные соотношени  . T, Т и . Рассмотрим работу устройства в случае , если на его вход поступают одновременно временные инттервалы Т и Tij и длительность интервала Т Т. В момент поступлени  временных интервалов Т,, и Tij на вход устройства, на выходе третьего элемента И 5 формируетс  сигнал, устанавливающий счетчик результата в состо ние, равное отно шению частот делител  частоты 2 и генератора 1-| (отношение выбираетс  в зависимости от требуемой тоадоста измерени  интервалов Т и . может составл ть любое число, например Ю, ЮО, 1ООО и т.д.). Триггер 10 находитс  в состо нии, при котором на его единичном выходе присутствует сигнал. Поэтому на вход первого счётчика импульсов 11 в течение периода времени первого временного интервала Т поступают импульсы с вь&хода делител  частоты 2 частотой Q. через первый элемент И 3. В момент оксичани  интервала времени Т первый одновибратор 6 формирует импульс, который через первый элемент ИЛИ 8 .

Claims (2)

1. поступает на вход триггера 1О и опрокидьюает его в состо ние, при котором на нулевом выходе присутствует сигнал. При этом поступление импульсов ва первого счетчика импульсов прекра- щаетс  и в нем фиксируетс  результат измерени  интервала Т,, равный N а На вход второго счетчика импульсов 12 начинают поступать импульсы с выхода генератора импульсов 1 частотой Ьг. Количество импульсов, которое в«нкет поступать на вход второго счетчика импульсов 12 ,( В процессе пересчета импульсов вторым счетчиком импульсов 12, в момент равенства кодов чисел, записанных в счетчиках импульсов 11 и 12, на выходе схемы сравнени  кодов 13 по вл етс  сигнал, который устанавливает второй счетчик импульсов 12 к исходное состо ние и, поступа  на вход счетчика результата 14, измен ет его состо ние, В момент окончани  временного интервала Т, на выходе второго однрвибратора. 7 формируетс  импульс, который поступает через первый элемент ИЛИ 8 на вход триггера ДО, устанавливает его в состо ние , при котором на единичном выходе присутствует сигнал. Одновременно исч&зает сигнал с выхода второго элемента ИЛИ 9 и на вход счетчиков импульсов 11 и 12 прекращаетс  поступление сигналов . В счетчике результата 14 к этому моменту записано чиспо, равное отношению- . -- . (-) где перва  составл юща  вноситс  в счетчик результата 14 по входу предустановки , а втора  формируетс  в процессе из- мерени  временного интервала (T( Т). Таким образом, в счетчике результата фиксируетс  число, равное отношению - с требуемой точностью. Если длительность временного интервала Т меныне длительности временного интервала Т ,v работа устройства происходит аналогично (фиг. 2а). При этом в счетчике результатов фиксируетс  число .. 0-1 ( OI -l- lJ Рассмотрим работу устройства, если на его вход последовательно поступают временньзе интервалы Т и Т, причем Т 7 Т,{фиг. 26). В этом случае в момент по влени  временного интервала Т на вход первого счетчшш импульсов 1-1 начинают поо тупать импульсы частотой делител  2 foQj.Hfl установочном входе счетчика результата 14 сигнал отсутствует. После окончани  временного интервала Т первый одновйбратор 6 формирует сигнал, поступающий через первьй элемент ИЛИ 8 на вход триггера 10 и опрокидывающий его в состо ние, при сигнал присутствует на его нулевом выходе В первом счетчике имЕ ульсов 11 записываетс  число . . vw- .; ; При по влении временного интервала Т, на вход второго счетчика импульсов 12 начинают поступать импульсы генератора импульсрв 1 частотой f(j через второй элемент И 4. Количество импульсов, котфое може поступить на вход второго счетчика импульсов 12, равно . - в процессе пересчета импульсов вторым счегчиксм ймпульсоё 12 в момент равенства кодов чисел, записанных в счетчиках импульсов 11 и 12, на выходе схемы сравнени  кодов 13 по вл ет с  сигнал, который устанавливает второй счетчик импульсов 12 в исходное состо ние и, поступа  на вход счетчика результата 14, измен ет его состо ние. В момент окончани  временного интер .вала Т на выходе второго одновибра тора 7 формируетс  импульс, который,поступа  через первый элемент ИЛИ 8 на кход триггера 10 устанавливает его в состо ние, при котором на единичном выходе присутствует сигнал. Одновременно исчезает сигнал с выхода втброго элемента ИЛИ 9 и на входы счетчиков импульсов 11 и. 12 прекращаетс  поступление сигналов. В счетчикерезультата 14 к этому моменту записано число oii.Tl Таким образом, в счетчике результата 14 фиксируетс  число, равное отноше- нию - с требуемой точностью. Аналогичным рбразом работает устройство в случае, если временные интер838 валы Т и Ti. следуют один за другим через некоторьй интервал времени. При этом, в период окончанием интервала Т. и по влением интервала Т на вход второго счетчика импульсов 12 не поступают импульсы в св зи с отсутствием сигнала на выходе второго элемента ИЛИ 9. Рассмотрим работу устройства при необходимости измерени  отношени  интервалов одной импульсной последовательности , например Т (фиг. 2в). В этом случае, при поступлении первого временного интервала Т на вход первого счетчика импульсов 11 поступают импульсы с делител  частоты gn. К моменту окончани  первого импульса интервала Т в первом счетчике импульсов 11 записано число 01I 1V После окончани  первого импульса . интервала Т на входе первого одновибратора 6 формируетс  импульс, который через первый алемен.т ИЛИ 8 поступает на вход триггера 10 и опроки)Щ.юает его в состо ние, при котором на его нулевом выходе присутствует сигнал.Так как на выходе второго.элемента ИЛИ 9 сигнал отсутствую ет, то на вх:од второго счетчика импульсов 12 импульсы не поступают. В момент По влени  второго импульса интервала Т, начинают поступать импульсы с выхода генератора импульсов 1 частотой р. Количество импульсов, которое может поступить на вход второго счетчика импульсов 12 равно В дальнейшем процесс измерени  про-, исходит аналогично, а счетчик результата 14 фиксирует число м - W 0( Технико-экономический эффект от применени  предлагаемого устройства заключаетс  в использовании одного и того же стройства дл  решени  различных задач, повышени  точности Вычислени  отношеи  временньк интервалов и, как следстие этого, повьгшаетс  достоверность распознавани  сейсмоакустических сигналов, что приводит к сокращению длин ложнопрогнозируемых опасных зон, что позво ет повысить производительность добычых участков, сократить затраты на противовыбросные меропри ти  и освободить рператсчзов от выделени  сейсмоакустичесих сигналов на слух. &9 ( Формула изобретени  Устройство дл  вычислени  отнощени  временных интервалов, содержащее генератор импульсов, два элемента И, первый элемент ИЛИ, первый одновибратор, два счетчика импульсов, счетчик результата, схему сравнени  кодов, входы которой подключены к (шформационным выходам соответственно первого и второго счетчиков импульсов, счетнще входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, а вьисод схемы сравнени  кодов подключен к входу установки нул  второго счетчика импульсов , выход генератора импульсов подключен к первому вХоду второго элемента И, вход первого одновнбратора  вл етс  первым входом устройства, а выход подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, отличающеес  TeMj что с целью повышени  точности и расш рени  функциональных возможностей за счет возможности вычислени  отношени  временных интервалов, разнесенных во времени , в него введены третий элемент И, второй элемент ИЛИ, второй одновибратор , триггер и делитель частоты, вход KOTopQro подключен к выходу генёрато3 ра импульсов, а выход делител  частоты, подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к второму входу второго элемента Инк выходу второго элемента ИЛИ, третьи входы первого и второго элементов И подключены соответственно к пр мому и инверсному выходам триггера, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго одновибратора , вход которого  вл етс  вторым вхо- догЛ устройства, первый и второй входы второго элемента ИЛИ .соответственно подключены к входам первого и второго одновибраторов и соответственно к первому и второму входам третьето элемента И, вькод которого, подключен к установочному входу счетчика результата, информационный вход которого подключен к выходу схемы сравнени  кодов.: Источника информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 579628, кл. G 06 7/161, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 698006, кл. GiO6Gi 7/16, .1978 (прототип).

   Ф«/г./

   Фиг.2