SU930217A1 - Time interval to digital code converter - Google Patents

Time interval to digital code converter Download PDF

Info

Publication number
SU930217A1
SU930217A1 SU802933873A SU2933873A SU930217A1 SU 930217 A1 SU930217 A1 SU 930217A1 SU 802933873 A SU802933873 A SU 802933873A SU 2933873 A SU2933873 A SU 2933873A SU 930217 A1 SU930217 A1 SU 930217A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
elements
input
delay
inputs
Prior art date
Application number
SU802933873A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Чистяков
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4421
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 Предприятие П/Я Г-4421 filed Critical Предприятие П/Я Г-4421
Priority to SU802933873A priority Critical patent/SU930217A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU930217A1 publication Critical patent/SU930217A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

Изобретение относится к технике измерения временных интервалов, в частности к измерителям временных интервалов, задаваемых импульсными сигналами, и может быть использовано для преобразования временных интерва- . лов в цифровой код.The invention relates to techniques for measuring time intervals, in particular to measuring time intervals specified by pulse signals, and can be used to convert time intervals. fishing in digital code.

Известен преобразователь интервалов времени в цифровой код, который содержит триггер управления, первый выход которого подключен к первым входам второго и третьего вентилей, а второй выход указанного триггера подсоединен к первому входу первого' вентиля, второй вход которого объединен с вторым входом третьего вентиля и подключен к входу счетных импульсов с периодом То, а выход первого вентиля подключен к входу линии задержки на время 0,5 То, выход указанной линии задержки подсоединен К второму входу второго вентиля, выход которого соединен с входом установки триггера индикации точности, выход третьего вентиля подсоединен к счетному входу первого триггера счетчика L1).A known converter of time intervals into a digital code that contains a control trigger, the first output of which is connected to the first inputs of the second and third valves, and the second output of this trigger is connected to the first input of the first 'valve, the second input of which is combined with the second input of the third valve and connected to entry count pulses with a period T o, and the output of the first gate is connected to the input of the delay line at time T of 0.5, the output of said delay line is coupled to the second input of the second gate, whose output Port nen a trigger input for setting accuracy indication, the third gate output is connected to the counting input of the first L1) of the counter latch.

Недостатком известного устройства является низкая точность.A disadvantage of the known device is the low accuracy.

.15.fifteen

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь, ’ содержащий генератор квантующей последовательности импульсов, выход которого соединен с первым входом вентиля, второй вход которого подключен к первому выходу триггера, а выход вентиля соединен с входом первой секции линии задержки, состоящей из η последовательно соединенных секций, и входом счетчика, второй выход триггера подсоединен к первым входам η схем совпадения, вторые входа которых подсоединены к выходам соответствующих секций линии задержки, выхода схем совпадения соединены с входами блока дешифрирования и индикации t2].Closest to the proposed technical essence is a converter 'containing a generator of a quantizing pulse sequence, the output of which is connected to the first input of the valve, the second input of which is connected to the first output of the trigger, and the output of the valve is connected to the input of the first section of the delay line, consisting of η connected in series sections, and the counter input, the second trigger output is connected to the first inputs η matching circuits, the second inputs of which are connected to the outputs of the corresponding sections of the delay line , Output matching circuits are connected to inputs of decoding and display unit t2].

_п Известный преобразователь имеет низкую точность преобразования при работе в широком диапазоне температур, обусловленную изменениями параметров линии задержки. Кроме того, известный преобразователь не обеспечивает преобразование начального участка временного интервала, обусловленного несинхронностью поступления стартового импульса по отношению к Ампульсам генератора квантующей последовало тёльности импульсов._ n The known converter has low conversion accuracy when operating in a wide temperature range due to changes in the delay line parameters. In addition, the known Converter does not provide the conversion of the initial portion of the time interval due to the non-synchronization of the start pulse in relation to the Ampulses of the quantizing generator followed by the pulse duration.

Цель изобретения ности преобразования разования начального вала времени.The purpose of the invention is to convert the development of the initial time shaft.

Поставленная цель • повышение точза счет преобучастка интер , η η элементов И-НЕ, соединен с перэлемента И-НЕ, и индикации, до- 15 два блока выделе— η элемен20 достигается тем, [что в преобразователь интервалов вре- 5 мени в цифровой код, содержащий триггер, входы которого соединены с шинами старт- и стоп-импульсов, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом вентиля, выход которого подключен к входу счетчика элементов задержки, выход i-ro элемента вым входом (i+l)-ro блок дешифрирования полнительно введены ния, η элементов задержки, тов И-НЕ, инвертор и Ь-триггер, причем выход генератора импульсов через инвертор подключен к С входу D-триггера, первый выход которого еоединен с вторым входом вентиля и первым входом первого блока выделения, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, второй выход которого подключен к D входу D-триггера и первому входу второго блока выделения, второй вход которого подключен к второму выходу D-триггера, а выход соединен с объединенными первыми входами дополнительных элементов И-НЕ, выход i-ro дополнительного элемента И-НЕ через i-й дополнительный элемент задержки подключен к i-му входу первой группы входов блока дешифрирования и индикации и второму входу (i+D-го дополнительного элементаThe goal: • increase of accuracy due to pre-stage of the inter, η η AND-NOT elements, connected to the AND-NOT over-element, and indication, up to 15 two blocks are highlighted - η element 20 is achieved by the fact that [into the time interval converter is 5 times a digital code containing a trigger, the inputs of which are connected to the start and stop pulse buses, a pulse generator, the output of which is connected to the first input of the valve, the output of which is connected to the input of the counter of delay elements, the output of the i-ro element by the input (i + l) -ro decryption unit for complementary introductions, η delay elements, Comrade NAND, inverter and b-trigger, and the output of the pulse generator through the inverter is connected to the C input of the D-trigger, the first output of which is connected to the second input of the valve and the first input of the first allocation unit, the second input of which is connected to the first output of the trigger, the second whose output is connected to the D input of the D-flip-flop and the first input of the second allocation unit, the second input of which is connected to the second output of the D-flip-flop, and the output is connected to the combined first inputs of the additional AND-NOT elements, the i-ro output of the additional AND-NOT element i-th an additional delay element is connected to the i-th input of the first group of inputs of the decryption and indication unit and the second input (i + D-th additional element

И-НЕ, выход первого блока выделения, соединен с объединенными, вторыми входами всех элементов И-НЕ, выход i-ro элемента И-НЕ через i-й элемент за- 40 держки подключен к i-му входу второй • группы входов блока дешифрирования и индикации .AND-NOT, the output of the first selection block is connected to the combined second inputs of all AND-NOT elements, the output of the i-ro AND-NOT element through the i-th delay element 40 is connected to the i-th input of the second • group of inputs of the decryption unit and indications.

Кроме того, элементы задержки выполнены в виде RS-триггеров, S входы которых являются входами элементов задержки, R входы объединены, а выхода являются выходами элементов задержки .In addition, delay elements are made in the form of RS-triggers, S inputs of which are inputs of delay elements, R inputs are combined, and outputs are outputs of delay elements.

На фиг.1 приведена блок-схема npe~5Q образователя интервалов времени в цифровой код; на фиг.2 - диаграмма работы преобразователя; на фиг.З примервыполнения блока выделения и элементов задержки; на фиг.4 - диаграмма процесса преобразования начального участка интервала времени.Figure 1 shows the block diagram of npe ~ 5Q of the educator of time intervals in a digital code; figure 2 is a diagram of the operation of the Converter; in Fig.3 an example of the execution of the selection block and delay elements; figure 4 is a diagram of the conversion process of the initial portion of the time interval.

Преобразователь содержит триггер 1, инвертор 2, D-триггер 3, генератор 4 импульсов, вентиль 5, счетчик 6, блоки 7 и 8 выделения, элементы И-НЕ 9-1-9-п, элементы 10-1-10-п задержки, дополнительные элементы И-НЕ ll-1-ll-n, дополнительные элементы 12-1-12-п задержки, блок 13 дешифрирования и индикации.The converter contains a trigger 1, an inverter 2, a D-trigger 3, a pulse generator 4, a valve 5, a counter 6, allocation blocks 7 and 8, AND elements NOT 9-1-9-p, delay elements 10-1-10-p , additional elements AND NOT ll-1-ll-n, additional delay elements 12-1-12-p, decryption and indication unit 13.

Па фиг. 2 приняты обозначения: а импульсы на выходе генератора 4 импульсов; б - импульсы на выходе инвертора 2; в - сигнал на втором выходе триггера 1; г - сигнал на первом выходе триггера 1; д - сигнал· на первом выходе D-триггера 3; е сигнал на втором выходе D-тр’иггера 3; ж - импульс на выходе блока 7 выделения; з - .импульсы на выходе блока 8 выделения; и - импульсы на выходе вентиля 5; tx - длительность преобразуемого интервала времени; - начальный участок преобразуемого интервала времени; - конечный участок преобразуемого интервала времени; ΐ0 - период следования импульсов на выходе генератора 4.Pa fig. 2 designations are accepted: and impulses at the output of the generator of 4 impulses; b - pulses at the output of the inverter 2; in - the signal at the second output of trigger 1; g is the signal at the first output of trigger 1; d - signal · at the first output of the D-trigger 3; e signal at the second output of the D-tr'igger 3; g - pulse at the output of block 7 allocation; h -. pulses at the output of block 8 allocation; and - pulses at the output of the valve 5; t x - the duration of the converted time interval; - the initial portion of the converted time interval; - the final section of the converted time interval; ΐ 0 is the pulse repetition period at the output of the generator 4.

На фиг.З приведен пример конкретного выполнения блока 7 выделения и элементов ΙΟ-ΐΉΟ-η задержки, где блок 7 выделения выполнен на элементе ИЛИ-НЕ 14, 9-1-9-п - это элементы И-НЕ, а элементы задержки 10-1-10-п представляют собой' RS-триггеры, выполненные на элементах И-НЕ 15-1-15-2П.Fig. 3 shows an example of a specific implementation of the allocation unit 7 and the delay elements ΙΟ-ΐΉΟ-η, where the allocation unit 7 is made on the OR-NOT element 14, 9-1-9-p - these are the NAND elements, and the delay elements 10 -1-10-p are 'RS-flip-flops made on the elements AND-NOT 15-1-15-2P.

На фиг.4 обозначены: К - сигнал на выходе блока 7 выделения; Л сигнал на выходе элемента 10-1 задержки; М - сигнал на выходе элемента И-ПЕ 9-2; Н - сигнал на выходе элемента 10-2 задержки; О -' на выходе последнего из сработавших элементов И-НЕ 9-1, 9-2...9-п; Ср - минимальная длительность на выходе элемента И-НЕ, при которой происходит срабатывание RS-триггера, представляющего собой элемент задержки.Figure 4 marked: K is the signal at the output of block 7 allocation; L signal at the output of the delay element 10-1; M is the signal at the output of the I-PE 9-2 element; H is the signal at the output of the delay element 10-2; O - 'at the output of the last of the triggered elements AND-NOT 9-1, 9-2 ... 9-p; Cp is the minimum duration at the output of the AND-NOT element at which the RS-trigger, which is a delay element, is triggered.

Ближайший синхронизирующий перепад, поступающий на вход синхронизации D-триггера (фиг.2 б), после появления фронта импульса (фиг.2 в) переводит D-триггер в единичное состояние, а ближайший синхронизирующий перепад, поступивший после спада импульса (фиг.2 в), переводит D-триггер в состояние логического нуля. На фиг.2 такими перепадами являются перепады от уровня логического нуля (низкий уровень) к состоянию логической единицы (высокий уровень). В момент переключения D-триггера 3 в состояние логической единицы (фиг.2 д)на втором входе вентиля 5 присутствует уровень логического нуля (фиг.2 а), запрещающий изменение его выходного напряжения (фиг.2 и). Этим достигается подача на вход счетчика 6 при включении только целых импульсов (фиг.2 и). Аналогично t происходит закрытие вентиля 5 на спаде сигнала (фиг.2 д ). При этом на входе счетчика 6 так же формируется только целые импульсы (фиг.2 и). Таким образом обеспечивается работа счетчика 6 в устойчивом режиме без сбоев.The closest synchronizing differential input to the synchronization input of the D-trigger (Fig. 2 b), after the appearance of the pulse front (Fig. 2 c), transfers the D-trigger to a single state, and the nearest synchronizing differential received after the decay of the pulse (Fig. 2 c) ), puts the D-trigger in a state of logical zero. In figure 2, such differences are differences from the level of logical zero (low level) to the state of the logical unit (high level). At the time of switching the D-trigger 3 to the state of the logical unit (Fig.2 d) at the second input of the valve 5 there is a logic zero level (Fig.2 a), prohibiting a change in its output voltage (Fig.2 and). This achieves the supply to the input of the counter 6 when you turn on only whole pulses (figure 2 and). Similarly, t closes the valve 5 on the decline of the signal (Fig.2 d). At the same time, only integer pulses are formed at the input of the counter 6 (Fig. 2 and). This ensures the operation of the counter 6 in a stable mode without failures.

Из диаграмм на фиг.2 можно запи-\ сать следующее соотношение для величины преобразуемого интервала t* (фиг.2 в)From the diagrams in Fig. 2, one can write the following relation for the size of the converted interval t * (Fig. 2 c)

ΔΪα=Ν >С0 ( (1) где N - число целых периодов, умес- 5 тившихся в пределах сигнала (фиг.2 д) на втором входе вентиля и зафиксированных счетчикбм 6 в виде числа импульсов (фиг.2 и).ΔΪ α = Ν> С 0 ( (1) where N is the number of integer periods located 5 within the signal (Fig.2 e) at the second input of the valve and fixed counter 6 in the form of the number of pulses (Fig.2 and).

Из выражения (1) получается после 10 перестановки выражение для tx From expression (1), after 10 permutations, the expression for t x

Cl)Cl)

Иэ выражения (2) виден алгоритм преобразования tx. Первое слагаемое ’5 NC0 получается в счетчике 6. Второе и третье слагаемые и получаются с помощью соответственно блока Ί выделения, элементов И-НЕ 9-1-9-п, элементов 10-1-10-п задерж- 20 ки и блока 8 выделения, элементов И-НЕ 11—1—11—η, элементов 12-1-12-п задержки.IE expression (2) shows the transformation algorithm t x . The first term '5 NC 0 is obtained in counter 6. The second and third terms are obtained using the block Ί highlighting, NAND elements 9-1-9-p, 10-1-10-n delay elements 20, and block, respectively 8 allocation, elements AND 11-11-1-11, elements 12-1-12-p delay.

Операция вычитания из значения осуществляется в блоке 13 25 дешифрирования и индикации, Блок 13 дешифрирования и индикации может быть реализован, например, в виде вычислителя на базе микропроцессора.The operation of subtracting from the value is carried out in block 13 25 decryption and indication, Block 13 decryption and indication can be implemented, for example, in the form of a computer-based microprocessor.

Преобразование Δΐί, и дФ^ проис- 30 ходит идентично друг другу, поэтому рассмотрим только процесс преобразования величины (фиг.2 ж). Над сигналами (фиг.2 гид) производится логическая операция ИЛИ-HE для прямой 35 логики, или, что одно и тоже, логи- . ческая операция И-НЕ для негативной ЛОГИКИ.'The transformation Δΐί, and dF ^ 30 occurs identically to each other, therefore, we consider only the process of converting the quantity (Fig. 2 g). Over the signals (figure 2 guide) is a logical operation OR-HE for direct 35 logic, or, which is the same thing, logs. A NANDIC operation for negative LOGIC. '

Пример устройства, реализующего указанную логическую операцию для дд прямой логики в виде стандартного логического элемента, приведен на фиг.З. .An example of a device that implements the specified logical operation for dd direct logic in the form of a standard logic element is shown in Fig.Z. .

Импульс длительностью дТл (фиг.A pulse of dT l duration (Fig.

ж) поступает на объединенные вхо- 45 ды элементов и—НЕ 9-1-9-п и, проходя через эти элементы устанавливает предварительно сброшенные в нулевое состояние, соответствующие RS-триггеры, выполняющие функцию элементов 10-1-10-п задержки в единичное состояние. Из фиг.4 видно, что по мере прохождения элементов И-НЕ 9-1-9-п, и элементов 10-1-10-п длительность сигнала на выходах элементов И-НЕ с большими номерами постепенно умень шается, по сравнению с исходным значением дТл (фиг.4 к-о). При некотором значении. длительности (фиг.4о) На выходе одного из элементов 9-1-g) enters the combined inputs of the elements 45 and — NOT 9-1-9-p and, passing through these elements sets the previously reset to zero state, the corresponding RS-triggers that perform the function of the delay elements 10-1-10-p in single state. From figure 4 it is seen that with the passage of the elements AND 9-1-9-p, and elements 10-1-10-p the signal duration at the outputs of the elements AND with large numbers gradually decreases, compared with the original the value of dT l (figure 4 KO). At a certain value. duration (fig.4o) At the output of one of the elements 9-1-

9- п происходит срабатывание послед- 60 него из RS-триггеров, элементов9- p, the last 60 of RS-triggers, elements are triggered

10— 1—10—η задержки. На этом процесс преобразования заканчивается, число |УстановАенных в единичное состояние триггеров отображает величину с 65 дискретностью, определяемой суммой задержек в двух последовательно соединенных однотипных логических элементах. Погрешность', преобразования состоит из погрешности блоков 7 и 8 выделения погрешности преобразования с помощью элементов И-НЕ и элементов задержки. Составляющая за счет второго и третьего слагаемых в выражении (2) (3)10—1—10 — η delays. The conversion process ends here, the number of | Triggers set to a single state displays a value with 65 resolution, determined by the sum of the delays in two series-connected logic elements of the same type. The error ', the conversion consists of the error of blocks 7 and 8 highlighting the conversion error with the help of AND elements and delay elements. Component due to the second and third terms in the expression (2) (3)

В первом приближении можно считать, что формируемые на первом и втором выходах триггера 1 сигналы имеют одинаковую длительность tx, а фронты импульсов (фиг.2 в, г) совпадают. Тогда с учетом задержек сигнала в D-триггере 3 и блоках 7 и 8 выделе>ния значение абсолютной погрешности может быть записано в видеIn a first approximation, we can assume that the signals generated at the first and second outputs of trigger 1 have the same duration t x , and the pulse fronts (Fig.2 c, d) coincide. Then, taking into account the signal delays in D-flip-flop 3 and allocation blocks 7 and 8, the absolute error value can be written in the form

Act - абсолютная погрешность приращения;Act - absolute error of the increment;

%оп~ задержка D-триггера при переходе из состояния логического нуля к состоянию логической единицы;% op ~ delay of the D-trigger during the transition from a logical zero state to a logical unit state;

“ задержки блока 7 выделения при переходе выходного уровня соответственно от состояния логической единицы к состоянию логического нуля и наоборот;“Delays of the allocation block 7 during the transition of the output level, respectively, from the state of the logical unit to the state of logical zero and vice versa;

*ι\08 Лр - задержки блока 8 вы-, деления при переходе выходного уровня соответственно от состоя- ния логической единицы к состоянйю логического нуля и наоборот ,* ι \ 08 Лр - delays of the block 8 of division, during the transition of the output level, respectively, from the state of the logical unit to the state of logical zero and vice versa,

Из выражения (4) видно, что абсолютная погрешность приращения за счет блока выделения близка к нулю при условии равенства одноименных задержек блоков 7 и 8 выделения. Последнее условие выполняется, например, при использовании в качестве элементов блоков 7 и 8 выделения логических элементов из состава одной интегральной микросхема.From the expression (4) it is seen that the absolute error of the increment due to the allocation block is close to zero provided that the equal delays of the allocation blocks 7 and 8 are equal. The last condition is fulfilled, for example, when using as elements of blocks 7 and 8 the allocation of logical elements from the composition of one integrated circuit.

Так как дискретность используеких* элементов задержки в предлагаемом преобразователе определяется последовательным соединением двух однотипных логических, элементов, происходит взаимная компенсация температурной нестабильности каждого из логических элементов. Следовательно, внесение погрешности в преобразование при изменении температуры существенно осSince the discreteness of the used * delay elements in the proposed converter is determined by the serial connection of two of the same logical elements, there is a mutual compensation of the temperature instability of each of the logical elements. Consequently, introducing errors into the transformation with a change in temperature

Ί лаблено за счет взаимной компенсации изменений задержек элементов И-НЕ 9-1-9-п и элементов 15-1-15-2п, входящих в RS-триггеры.Ί labeled due to the mutual compensation of changes in the delays of the NAND 9-1-9-p elements and the 15-1-15-2p elements included in the RS-triggers.

Предлагаемый преобразователь реализуется полностью на интегральных 5 микросхемах, что существенно повышает точность и надежность преобразования, как за счет устранения возможности сбоя счетчика, так и за счет повышенной надежности элементной ба- 10 . зы.The proposed converter is implemented completely on 5 integrated circuits, which significantly increases the accuracy and reliability of the conversion, both by eliminating the possibility of a meter failure, and due to the increased reliability of the element 10. PS.

Claims (2)

Изобретение относитс  ктехнике измерени  временных интервалов, в частности к измерител м временных интервалов, задаваемых импульсными сигналами, и может быть использовано дл  преобразовани  временных интерва лов в цифровой код. Известен преобразователь интервалов времени в цифровой код, который содержит триггер управлени , первый выход которого подключен к первым входам второго и -третьего вентилей а второй выход указанного триггера подсоединен к первому входу первого вентил , второй вход которого объединен с вторым входом третьего венти л  и подключен к входу счетных импульсов с периодом TO, а выход перво го вентил  подключен к входу линии задержки на врем  0,5 Тд, выход указанной линии задержки подсоединен и второму входу второго вентил , выход которого соединен с входом установки триггера индикации точности, выход третьего вентил  подсоединен к счетному входу первого триггера счетчика til. Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  преобразователь, содержащий генератор квантующей последовательности импульсов, выход которого соединен с первым входом вентил , второй вход которого подключен к первому выходу триггера, а выход вентил  соединен с входом первой секции линии задержки, состо щ из п последовательно соединенных секций, и входом счетчика, второй выход триггера подсоединен к первым входам п схем -совпадени , вторые ВХОД91 которых подсоединены к выходам соответствующих секций линии задержки, выходы схем совпадени  соединены с входами блока дбшифрироваИИЯ и ИНДИКсЩИИ (2. Известный преобразователь имеет низкую точность преобразовани  при работе в широком диапазоне темпера тур, обусловленную изменени ми параметров линии задержки. Кроме того, известный преобразователь не обеспечивает преобразование начального участка временного интервала, обусловленного несинхрюнностью поступлени  стар;Тового импульса по отношению к импульсам генератора квантующей последовательности импульсов. Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  за счет преобразовани  начального участка интервала времени. Поставленна  цель достигаетс  тем |что в преобразователь интервалов вре мени в цифровой код, содержащий триг гер, входы которого соединены с шина ми старт- и стоп-импульсов, генерйто импульсов, выход которого соединен с первым входом вентил , выход которого подключен к входу счетчика, п элементов задержки, п элементов И-НЕ выход i-ro элемента соединен с nej)вым входом (1+1)-го элемеь та И-НЕ, блок дешифрировани  и индикации, дополнительно введены два блока выделе ни , п элементов задержки, п элементов И-НЕ, инвертор и Ь-триггер, причем выход генератора импульсов через инвертор подключен к С входу D-триггера , первый выход которого еоединен с вторим входом вентил  и первым входом первого блока выделени , второй вход которого соединен с первым выходом триггера, второй выход которого подключен к D входу D-триггера и первому входу второго блока выделе ни , второй вход которого подключен к второму выходу D-триггера, а выход соединен с объединенными первыми входами дополнительных элементов И-Н выход 1-го дополнительного элемента И-НЕ через i-й дополнительный элемен задержки подключен к 1-му входу первой группы входов блока дешифрировани  и индикации и второму входу ( 1+1)-го дополнительного элемента И-ПЕ, выход первого блока выделени , соединен с объединенными, вторыми вхо дами всех элементов И-ПЕ, выход i-ro элемента И-НЕ через i-й элемент задержки подключен к i-му входу второй группы входов блока дешифрировани  и и дикации . Кроме того, элементы задержки выполнены в виде RS-триггероз, S входы которых  вл ютс  входами элементов задержки, R входы объединены, а выходы  вл ютс  выходами элементов задержки . На фиг.1 приведена блок-схема пре образовател  интервалов времени в цифровой код; на фиг.2 - диаграмма работы преобразовател ; на фиг.З примерВыполнени  блока выделени  и элементов задержки; на фиг.4 - диаграмма процесса преобразовани  начального участка интервала времени. Преобразователь содержит триггер 1, инвертор 2, D-триггер 3, генератор 4 импульсов, вентиль 5, счетчик 6, блоки 7 и 8 выделени , элементы И-НЕ 9-1-9-п, элементы lO-1-lO-n Зсщержки, дополнительные элементы И-НЕ 11-1-11-п, дополнительные элементы 12-1г12-п задержки, блок 13 дешифрировани  и индикации. На фиг. 2 прин ты обозначени : а -, импульсы на выходе генератора 4 импульсов; б - импульсы на выходе инвертора 2; в - сигнал на втором выходе триггера 1; г - сигнал на первом выходе триггера 1; д - сигнал на первом выходе D-триггера 3; е сигнал на втором выходе D-триггера 3; ж - импульс на выходе блока 7 выделени ; 3 - Д€мпульсы на выходе блока 8 выделени ; и - импульсы на выходе вентил  5; tx - длительность преобразуемого интервала времени; il - начальный участок преобразуемого интервала времени; - конечный участок преобразуемого интервала времени; CQ - период следовани  импульсов на выходе генератора 4. На фиг.З приведен пример конкретного выполнени  блока 7 выделени  и элементов lO-1-MO-n задержки, где блок 7 выделени  выполнен на элементе ИЛИ-НЕ 14, 9-1-9-п - это элементы И-НЕ, а элементы задержки 10-1-10-п представл ют собой RS-триггеры , выполненные на элементах И-НЕ 15-1-15-2П. На фиг.4 обозначены: К - сигнал на выходе блока 7 выделени ; Л сигнал на выходе элемента 10-1 задержки; М - сигнал на выходе элемента .И-НЕ 9-2; Н - сигнал на выходе элемента 10-2 задержки; О - на вы.ходе последнего из сработавших элементов И-НЕ 9-1, 9-2...9-п; Тр - минимальна  длительность на выходе элемента И-НЕ, при которой происходит срабатывание RS-триггера, представл ющего собой элемент задержки. Ближайший синхронизирующий перепад , поступающий на вход синхронизации D-триггера (фиг.2 б), после по влени  фронта импульса (фиг.2 в) переводит D-триггер в единичное состо ние , а ближайший синхронизирующий перепад, поступивший после спада импульса (фиг.2 в), переводит D-триггер в состо ние логического нул . На фиг.2 такими перепадами  вл ютс  перепады от уровн  логического нул  (низкий уровень) к состо нию логической единицы (высокий уровень). В момент переключени  D-триггера 3 в состо ние логической единицы (фиг.2 д)на втором входе вентил  5 присутствует уровень логического нул  (фиг.2 а), запрещающий изменение его выходного напр жени  (фиг«2 и). Этим достигаетс  подача на вход счетчика 6 при включении только целых импульсов (фиг.2 и). Аналогично происходит закрытие вентил  5 на спаде сигнала (фиг.2 д ). Нри этом на входе счетчика б так же формиру;отс  только целые иг ульсы (фиг.2 и) . Таким образом обеспечиваетс  работа счетчика 6 в устойчивом режиме без сбоев. Из диаграмм на фиг.2 можно записать следующее соотношение дл  вели чины преобразуемого интервала t (фиг.2 в) ,-. .tro ,, (1) где N - число целых периодов, уместившихс  в пределах сигнала (фиг.2 на втором входе вентил  и зафиксиро ванных счетчикбм 6 в виде числа импульсов (фиг.2 и). Из выражени  (1) получаетс  посл перестановки выражение дл  t .C(j+4c;- 4- Из выражени  (2) виден алгоритм лреобразовани  t. Первое слагаемое NCp получаетс  в счетчике 6. Второе третье слагаемые и получаютс  с помощью соответственно блока 7 выделени , элементов И-НЕ 9-1-9-п, элементов lO-1-lO-n задерж ни и блока 8 выделени , элементов И-НЕ 11-1-11-п, элементов 12-1-12-п задержки. операци  вычитани  из дГ значе ни  осуществл етс  в блоке 13 двиифрировани  и индикации. Блок 13 дешифрировани  и индикации может быт реализован, например, в виде вычисли тел  на базе микропроцессора. Преобразование й и uCij проис ходит идентично друг другу, поэтому рассмотрим только процесс преобразо вани  величины (фиг.2 ж). Нсщ сигна лами (фиг.2 гид) производитс  логическа  операци  ИЛИ-НЕ дл  пр мой логики, или, что одно и тоже, логическа  операци  И-НЕ дл  негативной логики. . Пример устройства, реализующего указанную логическую операцию дл  пр мой логики в виде стандартного логического элемента, приведен на фиг.З. , Импульс длительностью дС (фиг. 2 ж) поступает на объединенные входы элементов И-НЕ 9-1-9-п и, проход через эти элементы,устанавливает предварительно сброшенные в нулевое состо ние, соответствующие RS-триггеры , выполн ющие функцию элементов 10-1-10-п задержки в единичное состо ние . Из фиг.4 видно, что по мере прохождени  элементов И-НЕ 9-1-9-п, и элементов lO-l-10-п длительность сигнала на выходах элементов И-НЕ с большими номерс1ми постепенно умень шаетс , по сравнению с исходным значением дТ (фиг.4 к-о). При некотором значении. Чр длительности (фиг.4о На выходе одного из элементов 9-19-п происходит срабатывание последнего из RS-триггеров, элементов lO-1-lO-n задержки. На этом процесс преобразовани  заканчиваетс , число |УстановАенных в единичное состо ние триггеров отображает величину Af с дискретностью, определ емой суммой задержек в двух последовательно соединенных однотипных логических элементах . Погрешность:, преобразовани  состоит из погрешности блоков 7 и 8 выделени  погрешности преобразовани  с помощью элементов И-НЕ и элементов задержки. Составл юща  за счет второго и третьего слагаемых в выражении (2) первом приближении можно считать, что формируемые на первом и втором выходах триггера 1 сигналы имеют одинаковую длительность tf, а фронты импульсов (фиг.2 в, г) совпадают. Тогда с учетом задержек сигнала в О-триггере 3 и блоках 7 и 8 выделеНИЯ значение абсолютной погрешности , может быть записано в виде W ). С4) гдеAd. - абсолютна  погрешность приращени ; Ср - - задержка D-триггера 3 при переходе из состо ни  логического нул  к состо нию логической единицы; задержки блока 7 выделени  при переходе выходного уровн  соответственно от состо ни  логической единищл к состо нию логического нул  и наоборот; задержки блока 8 вы-, делени  при переходе выходного уровн  соответственно от состо - ни  логической единицы к состо нию логического нул  и наоборот . Из выражени  (4) видно, что абсолютна  погрешность приращени  за счет блока выделени  близка к нулю при условии равенства одноименных задержек блоков 7 и 8 выделени . Последнее условие выполн етс , например, ри использовании в качестве элеменов блоков 7 и 8 выделени  логичесих элементов из состава одной интегральной микросхеил.,, Так как дискретность используекых лементов задержки в предлагаемом реобразователе определ етс  послеовательным соединением двух однотип-ых логических, элементов, происходит заимна  компенсаци  температурной естабильности каждого из логических лементов. Следовательно, внесение огрешности в преобразование при изенении температуры существенно ослаблено за счет взаимной компенсации изм€1Нений задер7кек элементов И-НЕ 9-1-9-п и элементов 15-1-15-2п, вход щих в КБ-триггеры. Предлагаемый преобразователь реализуетс  полностью на интегральных микросхемах, что существенно повышает точность и надежность преобразова ни , как за счет устранени  возможности сбо  счетчика, так и за счет повышенной надежности элементной ба . зы. Формула изобретени  1. Преобразователь интервалов вре мени в цифровой код, содержащий триг гер, входы которого соединены с шинами старт- и стоп-импульсов, генера тор импульсов, выход которого соедииен с первым входом вентил ,.выход которого подключен к входу счетчика, п элементов задержки, п элементов И-НЕ,выход i го элемента задержки соединен с первым входом (i+D-ro элемента И-НЕ, блок дешифрирСВани  и индикации, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани  за счет преобразовани  начального участка интервала вре мени, в него дополнительно введены два блока выделени , п элементов задержки , п элементов И-НЕ, инвертор и D-триггер, причем выход генератора импульсов через инвертор подключен к С входу D-триггера, первый выход которого соединен с вторым вхо-; дом вентил  и первым входом первого i блока выделени , второй вход которого соединен с первым выходом триггера , вторюй выход которого подключен к D входу D-триггера и первому входу второго блока выделени , второй вход которого подключен к вторюму выходу D-триггера, а выход соединен с объединенными первыми входами дополнительных элементов И-НВ, выход 1-го дополнительного элемента И-НЕ через 1-й дополнительный элемент задержки подключен к i-му входу первой группы входов блока дешифрировани  и индикации и второму входу (i+l)-ro дополнительного элемента И-НЕ, выход, первого блока илделени  соединен с объединенными вторыми входами всех элементов И-НЕ, выход i-ro элемента И-НЕ через i-й элемент задержки подключен к i-му входу второй группы входов блока дешифрировани  и индикации . 2. Преобразователь по п.1, о т личающийс  тем, что элементы задержки выполнены в виде RSтриггеров , S входы которых  вл ютс  входами элементов задержки, R входы объединены, а выходы  вл ютс  выходами элементов задержки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 613500, кл. Н 03 13/20, 1976. The invention relates to a technique for measuring time intervals, in particular, to measuring time intervals specified by pulse signals, and can be used to convert time intervals to a digital code. The known time interval converter is a digital code that contains a control trigger, the first output of which is connected to the first inputs of the second and third valves and the second output of the specified trigger is connected to the first input of the first valve, the second input of which is combined with the second input of the third valve and connected to the input of the counting pulses with the period TO, and the output of the first valve is connected to the input of the delay line at a time of 0.5 Td, the output of the specified delay line is connected to the second input of the second valve, the output of which nen a trigger input for setting accuracy indication, the third gate output is connected to the counting input of the first flip-flop til counter. A disadvantage of the known device is low accuracy. The closest to the proposed technical entity is a converter containing a quantizing pulse sequence generator, the output of which is connected to the first input of the valve, the second input of which is connected to the first output of the trigger, and the output of the valve is connected to the input of the first section of the delay line the connected sections, and the counter input, the second trigger output is connected to the first inputs n of the coincidence circuits, the second INPUT 91 of which are connected to the outputs of the corresponding sections of the delay line, the outputs of the coincidence circuits are connected to the inputs of the diversification module and the indices (2. The known converter has a low conversion accuracy when operating in a wide range of temperatures, due to changes in the parameters of the delay line. In addition, the known converter does not provide the conversion of the initial portion of the time interval due to the non-synchronic arrival Old; Tovogo pulse relative to the pulses of the generator quantizing pulse sequence. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the conversion by converting the initial portion of the time interval. The goal is achieved by the fact that in the time interval converter into a digital code containing a trigger, the inputs of which are connected to the start and stop buses, a generation of pulses, the output of which is connected to the first input of the valve, the output of which is connected to the counter input, n delay elements, n I-NOT elements, the output of the i-ro element is connected to the nej input of the (1 + 1) -th element and the NID, the decryption and display unit, two additional selection blocks are added, n delay elements, n elements AND-NOT, the inverter and the L-trigger, and the output of the generator the torus through the inverter is connected to the C input of the D-flip-flop, the first output of which is connected to the second input of the valve and the first input of the first selection unit, the second input of which is connected to the first output of the trigger, the second output of which is connected to the D input of the D-flip-flop and the first input of the second block selection, the second input of which is connected to the second output of the D-flip-flop, and the output is connected to the combined first inputs of additional elements AND-H output of the 1st additional element AND NOT through the i-th additional delay element connected to the 1st the input of the first group of inputs of the decryption and display unit and the second input of the (1 + 1) -th additional element I-PE, the output of the first selection block, is connected to the combined, second inputs of all I-I elements, the output of the i-ro I-NE through the i-th delay element it is connected to the i-th input of the second group of inputs of the interpretation and and diction block. In addition, the delay elements are made in the form of RS-trigger, the S inputs of which are the inputs of the delay elements, the R inputs are combined, and the outputs are the outputs of the delay elements. Figure 1 shows the block diagram of the conversion of time intervals into a digital code; figure 2 is a diagram of the operation of the Converter; in FIG. 3 an example of the execution of the allocation unit and the delay elements; Fig. 4 is a diagram of the process of converting the initial portion of the time interval. The converter contains a trigger 1, an inverter 2, a D-trigger 3, a generator of 4 pulses, a valve 5, a counter 6, blocks 7 and 8 of the extraction, elements AND-NO 9-1-9-n, elements lO-1-lO-n , additional elements AND-NOT 11-1-11-p, additional elements 12-1g12-p of the delay, block 13 interpretation and indication. FIG. 2 accepted designations: a -, the pulses at the output of the generator 4 pulses; b - pulses at the output of the inverter 2; in - the signal at the second output of the trigger 1; g - signal at the first output of the trigger 1; d - signal at the first output of D-flip-flop 3; e signal at the second output of D-flip-flop 3; W is the pulse at the output of the extraction unit 7; 3 - Dpl pulses at the output of block 8 discharge; and - the pulses at the outlet of the valve 5; tx is the duration of the time interval to be converted; il - the initial part of the converted time interval; - the final portion of the time interval to be converted; CQ is the period of the following pulses at the output of the generator 4. FIG. 3 shows an example of a specific implementation of the allocation unit 7 and delay elements lO-1-MO-n, where the allocation unit 7 is performed on the element OR-HE 14, 9-1-9- n are the IS-NOT elements, and the delay elements 10-1-10-n are RS-flip-flops made on the AND-NE elements 15-1-15-2P. In Fig. 4, the following is marked: K - signal at the output of the extraction unit 7; L signal at the output of the element 10-1 delay; M - the signal at the output of the element. AND-NOT 9-2; H - signal at the output of the delay element 10-2; About - at the output of the last of the triggered elements AND-NOT 9-1, 9-2 ... 9-p; Tr is the minimum duration at the output of the NAND element, at which the RS-flip-flop is triggered, which is a delay element. The nearest synchronizing edge, which arrives at the synchronization input of the D-flip-flop (figure 2b), after the appearance of the pulse front (figure 2c) translates the D-flip-flop to one state, and the nearest synchronizing differential that arrives after the impulse decays (FIG. 2 c) puts the D-flip-flop in the logical zero state. In Figure 2, such differences are differences from a logical zero level (low level) to a state of a logical unit (high level). At the moment of switching the D-flip-flop 3 to the state of a logical unit (Fig. 2 d), at the second input of the valve 5 there is a logic zero level (Fig. 2 a) prohibiting a change in its output voltage (Fig. 2 and 2). This achieves the feed to the input of the counter 6 when only whole pulses are turned on (Fig. 2 and). Similarly, the closing of the valve 5 on the decline of the signal (figure 2 d). Nr this at the input of the counter b also form; from the beginning only whole ig pulses (figure 2 and). Thus, the operation of the counter 6 in a steady mode without failures is ensured. From the diagrams in Fig. 2, the following relation can be written for the value of the interval t to be converted (Fig. 2c), -. .tro ,, (1) where N is the number of integer periods that fit within the signal (Fig. 2 at the second input of the valve and recorded by counters 6 as the number of pulses (Fig. 2 and). From expression (1), it is obtained after permutation the expression for t .C (j + 4c; - 4- From the expression (2) we see the algorithm for the conversion of t. The first term NCp is obtained in counter 6. The second third term is obtained and obtained using, respectively, block 7 of the allocation, the elements AND-NOT 9-1 -9-p, lO-1-lO-n delay elements and allocation block 8, 11-1-11-I AND-elements, 12-1-12-p delay elements, subtract from dG values and carried out in the unit 13 of twofreezing and indication. The unit 13 of interpretation and indication can be implemented, for example, in the form of calculating bodies based on a microprocessor. The conversion of u and uCij is identical to each other, therefore, we consider only the process of transforming the value (Fig. g) Signal (FIG. 2) is a logical OR operation NOT for direct logic, or, equivalently, a logical NAND operation for negative logic. . An example of a device that implements the specified logical operation for direct logic as a standard logic element is shown in FIG. The impulse with duration ds (Fig. 2 g) enters the combined inputs of the elements AND-HI 9-1-9-n and, passing through these elements, sets the previously reset to the zero state corresponding RS-flip-flops, performing the function of elements 10 -1-10-p delay in one state. It can be seen from Fig. 4 that as the AND-HES 9-1-9-n elements pass through, and the lO-l-10-n elements pass, the signal duration at the outputs of the NAND elements with large numbers gradually decreases, as compared to the initial value dT (figure 4 to-o). For some value. Chr duration (Fig. 4o) At the output of one of the elements 9-19-p, the last of the RS-flip-flops, lO-1-lO-n delay elements, is triggered. At this the conversion process ends, the number of | Triggers set to one indicates the value Af with a discreteness determined by the sum of the delays in two consecutively connected logical elements of the same type. Error: the conversion consists of the error of blocks 7 and 8 of the conversion error using the NAND elements and the delay elements. t of the second and third terms in expression (2) to the first approximation, we can assume that the signals generated at the first and second outputs of trigger 1 have the same duration tf, and the edges of the pulses (Fig. 2c, d) are the same. Then, taking into account the signal delays in O -trigger 3 and blocks 7 and 8 of the highlighted value of the absolute error, can be written as W). C4) whereAd. - absolute increment error; Cp - - D-flip-flop 3 delay when transitioning from a state of logical zero to a state of logical one; delays of the allocation unit 7 at the transition of the output level, respectively, from the state of logical unity to the state of logical zero and vice versa; delays of block 8 - division, at the transition of the output level, respectively, from the state of a logical one to the state of a logical zero and vice versa. From expression (4) it is clear that the absolute error of the increment due to the allocation unit is close to zero provided that the delays of the same name are equal to the allocation units 7 and 8. The latter condition is fulfilled, for example, when using blocks 7 and 8 of separating logical elements from the composition of one integrated microcircuit as elements. Since the discreteness of the delay elements used in the proposed converter is determined by the successive combination of two similar types of logic, the elements occur compensation of the temperature stability of each of the logical elements. Consequently, the introduction of an error into the transformation at a change in temperature is significantly weakened due to the mutual compensation of the measurements of the delays of the AND-HE elements 9-1-9-n and the 15-1-15-2p elements included in the CB-triggers. The proposed converter is implemented completely on integrated circuits, which significantly improves the accuracy and reliability of the conversion, both by eliminating the possibility of a meter counter, and due to the increased reliability of the element ba. Shl. Claim 1. Transducer of time intervals into a digital code containing a trigger, whose inputs are connected to start and stop buses, a pulse generator, the output of which is connected to the first input of the valve, whose output is connected to the counter input, n elements delays, n I-NOT elements, output of i-th delay element is connected to the first input (i + D-ro element of NAND, decryption and display unit, characterized in that, in order to increase the conversion accuracy by converting the initial portion of the time interval meni About additionally there are two allocation units, n delay elements, n I-N elements, an inverter and a D-flip-flop, with the output of the pulse generator through the inverter connected to the C input of the D-flip-flop, the first output of which is connected to the second input; the input of the first i allocation unit, the second input of which is connected to the first output of the trigger, the second output of which is connected to the D input of the D flip-flop and the first input of the second selection unit, the second input of which is connected to the second output of the D flip-flop, and the output connected to the combined first inputs and additional elements AND-HB, the output of the 1st additional element AND-NOT through the 1st additional delay element is connected to the i-th input of the first group of inputs of the interpretation and display unit and the second input (i + l) -ro of the additional element I- NOT, the output of the first block of the division is connected to the combined second inputs of all AND-NES elements, the output of the i-ro element of the NAND is connected via the i-th delay element to the i-th input of the second group of inputs of the interpretation and display unit. 2. The converter according to claim 1, characterized in that the delay elements are in the form of RS triggers, the S inputs of which are the inputs of the delay elements, the R inputs are combined, and the outputs are the outputs of the delay elements. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 613500, cl. H 03 13/20, 1976. 2.Балашев В.П. Автоматизаци  радиоизмерений, 1966, с. 288, рис.5. i25 (прототип)2.Balashev V.P. Automation of radio measurements, 1966, p. 288, fig.5. i25 (prototype) йг,yg длfor
SU802933873A 1980-06-06 1980-06-06 Time interval to digital code converter SU930217A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802933873A SU930217A1 (en) 1980-06-06 1980-06-06 Time interval to digital code converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802933873A SU930217A1 (en) 1980-06-06 1980-06-06 Time interval to digital code converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU930217A1 true SU930217A1 (en) 1982-05-23

Family

ID=20899411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802933873A SU930217A1 (en) 1980-06-06 1980-06-06 Time interval to digital code converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU930217A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU930217A1 (en) Time interval to digital code converter
SU764114A1 (en) Device for converting pulse recurrence frequency
RU1793439C (en) Converter from parallel binary code to digit-pulse code
SU809534A1 (en) Pulse train-to-single square pulse converter
SU475618A1 (en) Device for calculating the first difference
SU746945A1 (en) Pulse repetition frequency divider by 5,5
SU1290536A1 (en) Device for converting number from residual class system to position code
SU746912A1 (en) Digital differential time-pulse modulator
SU1538239A1 (en) Pulse repetition frequency multiplier
SU711535A1 (en) Time interval meter with automatic stabilization of the threshold and transformation coefficient
SU744948A1 (en) Pulse delay device
SU1283976A1 (en) Number-to-pulse repetition period converter
SU980279A1 (en) Time interval-to-digital code converter
SU1434430A1 (en) Generator of uniformly distributed random numbers
SU1051703A1 (en) Adaptive a/d converter
SU748271A1 (en) Digital frequency meter
SU957436A1 (en) Counting device
SU1124310A1 (en) Device for calculating modulo convolution
SU938196A1 (en) Phase-shifting device
SU966662A1 (en) Digital meter of time intervals
SU726532A1 (en) Three-channel majority redundancy device
SU1269035A1 (en) Digital phasemeter with constant measurement duration
SU1257600A1 (en) Digital meter of duration of single pulses
SU1363172A1 (en) Device for synchronizing computing system
SU690475A1 (en) Converter of binary code into binary-decimal code of degrees and minutes