SU930217A1 - Time interval to digital code converter - Google Patents
Time interval to digital code converter Download PDFInfo
- 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
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)
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) |
-
1980
- 1980-06-06 SU SU802933873A patent/SU930217A1/en active
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 |