Цифровой измеритель отношения временных интервалов

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ по авт. св. 983644, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, формирователь импул сов содержит два триггера, эликент . ,чтц,„„г И и формирователь коротких импульсов конца интервала, причем первым входом формирователя импульсов является первый вход первого триггер а, выход которого соединен с первш входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго триггера , к первому входу котор го через формирователь коротких импульcfoB конца интервала подключен второй вход формирователя шкпульсов, выходом которого является выход эле ,мента И, соеданенный с вторыми входат; ми первого и второго триггеров.

СОКИ СОВЕТСКИХ

ОЗЮВ

РЕСПУБЛИК

Эцу) 6 04 Р 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и a o voiw ca i.mbCTaV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ЛЫ Я (61) 983644 (21) 3317696/18-21 (22) 14.07.81 (46) 07.07.83. Бюл. Р 25 . (72) Р.В. Коровин и Н.H. Ковтун (53) 681.325.3(088.8) (56) 1. АВторское свидетельство СССР

М 983644, кл. G 04 F 10/04, 11.01.82, (54)(57) КНУРОВОЙ ИЗ 4ЕРИТЕЛ ОТНОШЕНИЯ ВРЕИЕННЬИ ИНТЕРВАЛОВ по авт. св. 9 983644, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, формирователь импульсов содержит два триггера, элемент .

И и формирователь коротких импульcos конца интервала, причем первым входом формирователя импульсов явля- " ется первый вход первого триггера, выход которого соединен с первьм входом элемента Н, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, к первому входу которого через формирователь коротких импульсов конца интервала подключен второй вход формирователя еаульсов, выходом которого является выход элемента Н, соединенный с вторьааи входа1 ми первого и второго триггеров.

1027692

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано как в качестве автономного прибора, так и в качестве устройства, встраиваемого н информаци онно-измерительные системы.

По оснонному авт. св. 9 983644 известен измеритель временных интервалов, содержащий блок управления, коммутатор, счетчики, управляемый делитель частоты, блок сравнения.кодов, вентильную группу, формирова-. тель импульсов, элемент ИЛИ, генератор образцовой частоты, элементы И и электронные ключи 1 .

Недостатком данного измерителя 35 является относительно невысокое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия измерителя.

Укаэанная цель достигается тем, что в цифровом измерителе отношения временных интервалов, содержащем блок управления, коммутатор, два с летчика, два дополнительных счетчика, счетчик результата, управляемый делитель частоты, блок сравнения кодов, группу вентилей, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, генера-. тор образцовой частоты, элементы И и два ключа, первые входы которых подключены соответственно к первой и второй входным шинам, вторые входы ключей подключены к выходу генератора образцовой частоты, управляющему входу управляемого делителя частоты и к первому входу первого элемента И, выход первого ключа подключен к первому входу формирователя импульсов и входу первого дополнительного счетчика, выходы которо- 40 го подключены к первой группе входов блока сравнения кодов, вторая группа входов которого соединена с выхо° дами второго дополнительного счет-.

L чика, счетный вход которого соеди- 45 нен с выходом первого элемента И и счетным входом первого счетчика, установленный вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, выход второго ключа соединен с входом второго счетчика и вторым входом

:формирователя импульсов, выход кото:,.рого подключен к первому входу блока управления, выходы второго счет-. чика подключены к информационным . входам управляемого делителя частоты, выход которого соединен с первым входом втораго элемента И и вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с выходом блока сравнения, а первый 60 выход — с вторыми входами первого и второго элементов И, выход последнего из которых соединен с входом коммутатора и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого 65 подключен к второму выходу блока управления и управляющему входу коммутатора, выходы которого соединены с входами счетчика результата, третий выход блока управления подключен к установочному входу второго дополнительного счетчика и управляющему входу группы вентилей, выходы первого счетчика соединены с входами группы вентилей, выходы которой подключены к информационным входам перного дополнительного счетчика, формирователь импульсов содержит два триггера, элемент И и формирователь коротких импульсов конца интервала,. причем первым входом формирователя импульсов является первый вход. первого триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, к первому входу которого через формирователь коротких импульсов конца интервала подключен второй вход формирователя импульсон, выходом которого является выход элемента И, соединенный с вторыми входами первого и второго триггеров.

На чертеже представлена функциональная схема цифрового измерителя отношения временных интервалов.

Измеритель содержит ключи 1 и 2„ генератор 3 образцовой частоты, формирователь 4 коротких. импульсов конца интервала, триггеры 5 и б, элемент И 7, блок 8 управления, счетчик 9, управляемый делитель 10 час-. тоты, элемент И 11,коммутатор 12, счетчик 13 результата с индикацией, блок 14 сравнения кодов, счетчики

15-17, элемент И 18, группу вентилей 19 и элемент ИЛИ 20.

Измеритель работает следующим образом.

В исходном положении счетчики

9,. 13, 15, 16 и 17 находятся в исходном нуленом состоянии, элементы И 7,i 11 и 18 заперты отсутствием разрешающих напряжений на единичном выходе триггера 6 и первом выходе блока 8 управления, триггеры 5 и б находятся в нулевом состоянии, ключи 1 и 2 заперты отсутствием сиг:налов контролируемых временных интервалов на выходах измерителя. Цепи установки изерителя в исходное состояние для упрощения на чертеже не показаны.

Процессу определения отношения временных интервалов предшествует ввод в устройство сравниваемый вре менных интервалов. Эти интервалы

Т и Т поступают на соответствующие входы устройства, в результате чего электронные ключи открываются и в счетчики 9 и 15 записыва1027692 ются коды N(T ) и N(T ) временных

-интервалов. Если частота генератора 3 равна К, то

М(т„) = К (т„), а И(т ) = f (T„) °

В момент окончания временного интервала Т формирователь 4 вырабатывает короткий импульс.

Момент начала преобразования кодов К (Т ) и N(T ) в результате измерения зависит от временного расположения концов вводимых в устрой- ® сТВо измерительных интервалов. Здесь возможны два варианта.

В первом варианте ввод временного интервала Т4 заканчивается до окончания ввода временного интервала 35

Т . В этом случае сигнал на единичном выходе триггера 5 появится раньше, чем сигнал на выхоце формирователя 4. Поскольку до появления сиг» нала. формирователя 4 триггер 6 на- 2О ходится в нулевом состоянии, сигнал с выхода триггера 5 через элемент

И 7 не проходит. Лишь после появлейия сигнала на выходе формирователя

4 и вызванного йм перехода триггера б в единичное состояние на обоих входах элемента И 7 будут напряжения, а на выходе элемента И 7 появится сигнал, который поступит на первый вход блока 8 управления и на нулевые входы триггеров 5 и 6, перебрасывая их в нулевое состояние и прекращая сигнал на выходе элемента

И 7.

Во втором варианте запись временного интервала Т кончается раньtae чем заканчивается запись временного интервала Т . В этом случае окончание интервала Т вызывает срабатывание формирователя 4, что, в свою очередь, приводит к переводу 40 триггера 6 в единичное состояние и появлению разрешающего потенциала на его единичном выходе. Если ввод временного интервала Т, начался раньше отпирания элемента И 7, то 45 на единичном выходе триггера 5 уже имеется высокий потенциал и отпирание элемента И 7 сопровождается появлением на его выходе сигнала, который, с одной стороны, поступает ,па первый вход блока 8 управления, а с другой стороны, подается на нулевые входы триггеров 5 и 6, переводя их в нулевое состояние и запирая элемент И 7. Если к моменту отпирания элемента И 7 ввод временного интервала Т еще не начался, то сигнал на начало преобразования поступает на первый вход блока 8 управления тогда, когда первый импульс с выхода ключа 1 перебросит 60 триггер 5 в единичное состояние.

Импульсы квантования с выхода ключа 2 поступают на счетчик 9, который подсчитывает их количество.

Выходы разрядов счетчиков 9 соеди-, б5 нены с входами управляемого делителя 10 частоты так, что код, записанный в счетчик 9, становится коэффициентом К деления частоты делителя

10. Таким образом, в момент окончания ввода кода N(T2) в счетчик 9 делитель 10 преобретает коэффициент деления К = N(T<) и на его выходе появляется последовательность импульсов с частотой ./

fy 1о

М,) g. Т 4 поступающая на второй вход блока 8 управления и на закрытый пока еще элемент И 11. Следовательно, к моменту появления на первом входе блока 8 управления сигнала, разрешающего начинать преобразование, в счетчик 15 либо вводится, либо уже записан код N($ ), а на выходе управляемого делителя 10 частоты имеется пе риодическая последовательность импульсов с частотой f, период которой равен Т

Спад первого же импульса этой частоты, поступившей на второй вход блока 8 после после поступления сигна« ла на его первый вход, приводит к образованию разрешающего напряжения на первом выходе блока 8 и отпиранию элементов И 11 и 18. Импульсы с выхода генератора 3 через элемент И 18 поступают на счетные входы счетчиков

16 и 17, а импульсы с выхода делите ля 10 через элемент И 11 следуют, во-первых, через коммутатор 12 на счетный вход декад целой части результата счетчика 13 с индикацией, а во-вторых, через элемент ИЛИ 20 на вход сброса в нуль счетчика 17, переводя его каждый раз в исходное нулевое состояние.

Когда на вход счетчика 16 поступит И(Т ) импульсов генератора 3, коды на обоих входах блока 14 cpasнения кодов сравниваются и послед,ний выдает иа третий вход блока 8 управления сигнал, под действием которого На первом выходе блока 8 прекращается разрешающий сигнал.

К этому моменту в счетчике 13 бу--дет зафиксировано целое число периодов Т уложившихся в интервале, Т», s счетчиках 15 и 16 зафиксирова ны коды ЩТ»j, а в счетчике 17— код временнЬго интервала между концом последнего целого периода Т, в интервале Т. и концом интервала Т4.

Вслед за прекращением разрешающего сигнала на первсм выходе блока 8 управления появляется сигнал на его третьем выходе, который сбрасывает в нуль счетчик 16 и открывает группу вентилей 19, осуществляя перезапись кода из счетчика 17 в счетчик 15. Группа венти1027692

Составитель Плетнева

Редактор И. Рачкулинец Техред M.Tenep Корректор A. Повх .

Заказ 4738/52 Тираж 411 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д..4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 лей 19 подключена к счетчикам 15 и

17 так, что при ее отпирании в первый десятичный самый младший разряд счетчика 15 вносится код нуля, во второй десятичный разряд счет« чика 15.- код первого десятичного разряда счетчика 17, в третий разряд счетчика 15 - код второго раз, ряда счетчика 17 и т.д. Таким об разом, при перезапйси в счетчик 15 вносится код числа в 10 раз большего, чем в счетчике 17 ° После завершения перезаписи кода появляется сигнал на втором выходе блока 8 управления, который через элемент

ИЛИ 20 сбрасывает в нуль счетчик 15

17 и, воздействуя на коммутатор 12, переключает выход элемента И 11 на вход декады десятых долей результата счетчика 13 с индикацией. Измеритель готов для второго цикла 20 преобразования.

Второй цикл преобразования начинается с момента поступления спа-, да очередного выходного импульса 25 делителя 10 частоты, открываются

d элементы И 11 и 18, счетчик 16 насчитывает количество импульсов, которое было зафиксировано в счетчике

15, срабатывает блок 14 сравнения кодов, фиксируя в соответствующей декаде счетчика 13 число целых периодов Т<, а в счетчике 17 - код интервала между последним импульсом Т и моментом срабатывания блока 14, осуществляются перезапись с умножением на 10 этого кода, сброс счетчиков 16 и 17 и коммутация к выходу элемента И, 11 входа декады сотых долей результата счетчика 13 .с индикацией и т.д. Такие циклы преобразования повторяются до тех пор, пока не будет заполнены все декады долей результата в счетчике

13 с индикацией.

Таким образом, предлагаемый цифровой измеритель позволяет несколь- ; ко сократить время измерения за счет обеспечения начала преобразования не после ввода обоих сравниваемых интервалов, а после ввода интервала Т н начала ввода интервала Т ..