Цифровой усреднитель длительности временных интервалов

 

ЦИФРОВОЙ УСРЕДНИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВРЕКЛЗИНЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий два вентиля, счетчик сум.1ы, регистр сумми, элемент сравнения кодов , счетчик времени, сумматор, счетчик циклов, триггер, блок управления , счетчик приращений, регистр приращений и генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого вентиля, к тактовому входу счетчика времени и первому входу блока управления, первый выход которого соединен с управлягацим и первым тактовым входаг/ш регистра суммл, второй выход соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра прираще ний , третий выход соединен с входом установки в О счётчика суммы, четвертый выход соединен с вторыми тактовыми входами регистра и регистра приращений, пятый выход соединен с тактовым входом счетчика циклов, а шестой выход соединен с входами установки в О счетчика времени и счетчика приращений и с входом установки в 1 триггера, при этом второй вход блока управления подключен к выходу старшего разряда счетчика циклов, а выход первого вентиля подключенк тактовому входу счетчика суммы, выходы которого поразрядно соединены с информационным входами регистра суммы, вход последовательного ввода которого подключен к выходу сумматора , а выходы второй группы регистра cyMiJttj подключены к первой группе входов элемента сравнения кодов, выход младшего разряда регистра суммл первой группы подключен к первому суммирукицему входу сумматора, выходы счетчика времени поразрядно coejEiHHeHu с второй группой входовэлемента сравнения коS дов, выход которого подключен к k/) входу установки в О триггера, выход счетчика приращения поразрядно подключены к информационным входам регистра приращений, отличающийся тем, что, с целью по§ вышения недежности, в него дополнительно введен временной дискриминатор , первый вход которого соединен с соответствующим выходом тригО гера, первый выход временного дискриминатора соединен с первым входом :л второго вентиля, .а вторЬй выход соединен с управляющим входом сумматора , причем выход второго вентиля UD SD подключен к тактовому входу счетчика приращений, второй вход второго вен . тиля подкопчен к выходу генератора эталонной частоты, выход младиего разряда регистра приращений соеди- . нен с вторым суммирующим входом сумматора , а старший разряд регистра приращений соединен с своим входом последовательного ввода.

(19) (И1

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(Я) G 04 10 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/"

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3401271/18-21 (22) 26.02.82 (46) 30.11.83. Бюл. 9 44 (72) Г.К.Вязмитин; Н.Г.Ломакина и И.И.Архипов (53) 621. 317 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 676971, кл. G 04 F 10/04, 1978.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 892416 кл Cj 04 F 10/04 1980. (54) (57) ЦИФРОВОЙ УСРЕДНИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий два вентиля, счетчик суммы, регистр суммы, элемент сравнения кодов, счетчик времени, сумматор, счетчик циклов, триггер, блок управления, счетчик приращений, регистр приращений и генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого вентиля, к тактовому входу счетчика времени и первому входу блока управления, первый выход которого соединен с управляющюл и первым тактовым входами регистра сум ы, второй выход соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра прираще ний:, третий выход соединен с входом установки в "0" счетчика сумми, четвертый выход соединен с вторыми тактовыми входами регистра суммы и регистра приращений, пятый выход соединен с тактовым входом счетчика циклов, а шестой выход соединен с входами установки в "0" счетчика времени и счетчика приращений .и с входом ycтановки в "1" триггера, при это л второй вход блока управления подключен к выходу старшего разряда счетчика циклов, а выход первого вентиля подключен к тактовому входу счетчика сум1ы, выходы которого поразрядно соединены с информационными входами регистра суют, вход последовательного ввода которого подключен к выходу сумматора, а выходы второй группы. регистра суммы подключены к первой группе входов элемента сравнения кодов, выход младшего разряда регистра суммы первой группы подключен к первому суммирующему входу сумматора, выходы счетчика времени поразрядно соединены с второй группой входов элемента сравнения кодов, выход которого подключен к входу установки в "0". триггера, выход счетчика приращения поразрядно подключены к информационным входам регистра приращений, о т л и ч а — 1 ю шийся тем, что, с целью повышения недежности, в него допол- Я нительно введен временной дискриминатор, первый вход которого соединен с соответствующим выходом триггера, первый выход временного дискри. минатора соединен с первым входом второго вентиля, .а второй выход соединен с управляющим входом сумматора, причем выход второго вентиля подключен к тактовому входу счетчика приращений, второй вход второго вен;:тиля подключен к выходу генератора эталонной частоты, выход младшего разряда регистра приращений соеди-, нен с вторым суммирующим входом сумматора, а старший разряд регистра приращений соединен с своим входом последовательного ввода.

1057921

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствагл обработки информации.

Известны усреднители длительности временных интервалов, предназначенные для анализа статистических данных, представленных временными интервалагли, содержащие генератор импульсов, счетчики и регистры f1) .

Недостатком их является конструктивная сложность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой измеритель .средней длительности ряда временгых интервалов, содержащий два вентиля, счетчик сумин, регистр суммы, элемент сравнения кодов, счетчик времени, сумматор, счетчик циклов, триггер, блок управления, счетчик приращений, регистр приращений и генератор эталонной 20 частоты, выход которого подключен к первому входу nepaaro вентиля, к тактовому входу счетчика времени и первому входу блока управления, первый выход которого соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра суммы, второй выход— с управляющим и первым тактовым входами регистра приращений, третий— с входом установки в "0" счетчика у» суммы, четвертый - с вторыми тактовыми входами регистра суммы и регистра приращений, пятый — с тактовым входом счетчика циклов, щестой — с входами установки в ".0" счет- 5 чика времени и счетчика приращений и с входом установки в "1" триггера среднего, второй вход блока управления подключен к выходу старшего разряда счетчика циклов, входная клемгга устройства соединена с первым входом первого вентиля, выход которого подключен к тактовому входу счетчика суммы, выходы которого соединены с информационными входами регистра суммы, вход послецовательного авода его подключен к выходу сумматора, выходы второй группы разрядов — к первой группе входов элемента сравнения кодов. а выход младшего разряда первой группы 59 разрядов - к первому входу сумма тора, выходы счетчика времени соединены со второй группой входов элемента сравнения кодов, выход которого подключен ко входу установки э 55

"О" триггера среднего, выход три-гера среднего соедийен с выходной

Клеммой устройства, выходы счетчика приращений подключены к информационным входам регистра приращений, ц) выход младшего разряда которого соединен со вторым входогл сумматора 2 .

Г 1

Однако устройство сложно, так как в нем для подсчета и хранения текущего значения входного временного ."-: терзала используются многоразрядные счетчик и регистр, и, следовательно, отличается невысокой надежностью.

Цель изобретения — повышения надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой усреднитель длительности временных интервалов, содержащий два вентиля, счетчик сумььг, регистр суммы, элемент сравнения кодов, счетчик времени, сумматор, счет. чик циклов, триггер, блок управления, счетчик приращений, регистр приращений и генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу перного вентиля, к тактовому входу счетчика времени и первому входу блока управления, первый выход которого соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра суммы, второй выход соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра приращений, третий выход соединен с входом установки в "0" счетчика суммы, четвертый выход соединен с вторыми тактовыми входами регистра суммы и регистра приращений, пятый выход соединен с тактовым входом счетчика циклов, а шестой выход соединен с входами установки в "0" счетчика времени и счетчика приращений.и с входом установки в "1" триггера, при этом второй вход блока управления подключен к выходу старшего разряда счетчика циклов, а выход первого вентиля подключен к тактовому входу счетчика сумгы, выходы которого поразрядно соединены с информационными входами регистра сумел, вход последовательного ввода которого подключен к выходу сумматора, а выходы второй группы регистра суммы подключены к первой группе входов элемента сравнения кодов, выход младшего разряда регистра суммы первой группы подключен к первому суммирующему входу сумматора, выходы счетчика времени поразрядно соединены со второй группой входов элемента сравнения кодов, выход которо-о подключен ко входу установки в "0" триггера, выходы счетчика приращений поразрядно подключены к информационным входам регистра приращений, э него дополнительно введен временной дискриминатор, первый вход которого соединен с вторым входом первого вентиля, второй вход I которого соединен с соответствующим выходом триггера, первый выход эременного дискриглинатора соединен с первым входом второго вентиля, а второй выход соединен с управляющим входом сумматора, причем выход второго вентиля подключен к тактовому

1057921 входу счетчика приращений, второй

1 ход второго вентиля- подключен к

ыходу генератора эталонной часто ты, выход младшего разряда регистра приращений соединен со вторым суммирующим входом сумматора, а старший разряд регистра приращений соединен со своим входом последовательного ввода.

На чертеже изображена функциональ- tO ная схема устройства.

Цифровой усреднитель временных интервалов содержит генератор 1 эталонной частоты, вентиль 2, счетчик 3 суммы, регистр 4 суммы, элемент 5 сравнения кодов, счетчик 6 времени, временный дискриминатор 7, вентиль 8, счетчик 9 приращений, регистр 10 приращений, сумматор 11, блок 12 управления, триггер 13, счетчик 14 циклов, блок 12 управления предназначен для установки элементов предлагаемого устройства в исходное состояние, переписи информации и сдвига содержимого регистров и может быть построен, например, на регистре сдвига. Причем, генератор 1 эталонной частоты подключен к первому вхоДу вентиля 2 к тактовому входу счетчика

6 времени и первому входу блока 12 управления, первый выход которого 30 соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра 4 суммы, второй выход соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра

10 приращений, третий выход соединен с входом установки в "0" счетчика

3 суммы, четвертый выход соединен с вторыми тактовыми входами регистра

4 суммы и регистра 10 приращений, пятый выход соединен с тактовым вхо- 40 дом счетчика 14 циклов, а шестой выход соединен с входами установки в

"0" счетчика 6 времени и счетчика 9 приращений и с входом установки в "1" триггера 13, прН этом второй вход 45 блока 12 управления подключен к выхо ду старшего рязряда счетчика 14 циклов, а выход вентиля 2 подключен к тактовому входу счетчика 3 суммы, выходы которого поразрядно соединены с информационными входами регистра 4 суммы, вход последовательного ввода которого подключен к выходу сумматора 11, а выходы второй группы регистра 4 суммы подключены к первой группе входов элемента 5 сравнения 55 кодов, выход младшего разряда реги-, стра 4 суммы первой группы подключен к первому суммирующему входу сумматора 11, выходы счетчика 6 времени поразрядно соединены с второй 60 группой входов элемента 5 сравнения кодов, .выход которого подключен к входу установки в "0" триггера 13, выходы счетчика 9 приращений поразфоРмационным 65 входам регистра 10 приращений, первый вход временного дискриминатора

7 соединен с вторым входом вентиля 2, второй вход временного дискриминатора 7 соединен с соответствующим выходом триггера 13, первый выход временного дискриминатора 7 соединен с первым входом ветиля 8, а второй выход соединен с управляющим входом сумматора 11, выход вентиля 8 подключен к тактовому входу счетчика 9 приращений, а второй вход вентиля 8 подключен к выходу генератора 1 эталонной частоты, выход младшего разряда регистра 10 приращений соединен с вторым суммирующим входом сумматора 11, а старший разряд регистра 10 приращений соединен со своим входом последовательного ввода.

Цифровой усреднитель временных интервалов работает следующим образом.

Исходное состояние счетчика 6 времени, счетчика 9 приращений и триггера 13 задается сигналом с шестого выхода блока 12 управления.

Входной импульс Х „, длительность которого определяет измеряемый интервал времени t;, разрешает прохождение импульсов эталонной частоты с выхода генератора 1 через первый вентиль 2 на вход счетчика

3 суммы, который подсчитывает число импульсов эталонной частоты в течение и циклов, определяемых счетчиком 14 циклов, на вход С которого в течение каждого цикла работы поступает по одному импульсу с пятоГо выхода блока 12 управления.

По истечении и циклов импульс переполнения с выхода счетчика 14 циклов поступает на вход блока 12 управления, который формирует на третьем выходе синхронизированный импульс требуемой длительности, осуществляющий установку счетчика 3 суммы в исходное состояние. м ! т3 т, Через и циклов код суммы переписывается из счетчика 3 cywau в регистр суммы 4 сигналом с первого выхода блока 12 управления, при этом в старших разрядах регистра суммы 4 формируется код, соответствующий среднему значении с временного интервала за и циклов.

Л

Этот код поступает на первые входы элемента 5 сравнения кодов, на вторые входы которого поступает код с выходов счетчика 6 времени.

При. равенстве кодов сигналом с выхода элемента 5 сравнения кодов опрокидывается триггер 13, на выходе которого формируется импульс

Х, длительность которого равна усредненному временному интервалу

tcp . Полученный импульс Xrp и вход1057921 ной импульс Х „ воздействует на входы временного дискриминатора 7 н сравниваются нм по длительности.

Импульс с выхода временного дискриминатора 7, длительность которого равна разности временных интервалов .(с; - tcp ), разрешает прохождение имйульсов эталонной частоты с выхода генератора 1 через вентиль 8 на вход счетчика 9 приращений, на выходе которого формируется код, со. ответствующий разности между средним t „ и текущим t; временными интервалами. По сигналу,с второго выхода блока 12 управления этот код переписывается в регистр 10 приращений. Импульсами с четвертого выхода блока 12 управления производится сдвиг содержимого регистра 4 суммы и регистра 10 приращений в сторону младших разрядов с одновременным суммированием кодов в сумматоре 11 и запись результатов сложения в старший разряд регистра

4 суммы. Сигнал, поступающий с второго выхода временного дискриминатора 7 на третий вход сумматора

11, дает разрешение на сложение, ес,ли tj tср или вычитание. если t à

4 С

5 содержимсоРго регистра 10 прир щений Р из содержимого регистра 4 сумчы.

Введение временного дискриминатора 7 и связей названных элементов с остальными блоками в соответствии с вышеизложенным позволило значительно сократить объем счетчика 9 и регистра 10 за счет того, что в предлагаемом устройстве производится подсчет и хранение прира 5 щения входного сигнала, величина которого значительно меньше величины входного временного интервала, значение которой подсчитывалось в прототипе. Это позволило значительно сократить объем оборудования,. а, следовательно, повысить надежность работы цифрового усреднителя.

ВНИИ ПИ Заказ 9 461/50 Тнранс 411 Подпнснов филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4