Многостоповый преобразователь временных интервалов в цифровой код

 

1. ,МНЬГОСТОПОВЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В-ЦИФРО ВОЙ КОД, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами формирователя таймерной серии и формирователя импульсов перезаписи, вторые входы которых подключены соответственно к шинам Старт и Стоп импульсов, вы ход формирователя таймерной серии соединен со -счетным входом счетчика импульсов, выходы разрядов которого подключены к соответствующим Ц-вХодам буферного регистра, выход форми1 рователя импульсов перезаписи соединен с входом блока задержки, выходы которого подключены к соответствующим С-входам буферного регистра, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что с целью повышения точност путем уменьшения вероятности получения искажен ного результата измерения, в него. введены Элемент И, элемент задержки, блок формирования решения и элемент . ИЛИ, причем шина Стоп импульса через элемент задержки подключена к первому входу блока формирования решения , второй вход которого подключен к выходу элемента И, входы которого соединены с выходами блока задержки , первый вход элемента ИЛИ :соединен с первым выходом блока формирования решения, втррой выход которого подключен к установочному входу буферного регистра непосредственно и через элемент ШШ к/установочному § входу блока задержки. .. 2. Преобразователь по п.1, о т -. личающийся. тем, что блок О) формирования решения содержит инвертор и два элемента И причем первые входы элементов .И брединены с первым входом блока, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И непосредственно и с втойьм входом вторрго элемента И через инвертор, вькоды первого и второго элементов И являются соответственно дервым и вторым выходами блока.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„;SU„„1061601 (584. G 04 Р 10 04 т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЬП ИЙ (21) 3407670/18-21 (22) 10.03.82 (23) 25.12.81» (46) 07.12.86. Бюл. 11р 45 (71) Ленинградский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова, (72) И.С.Горохов1 В.В.Марченков и Ю.В.Тубольцев (53) 681.325.3(088.8) .(56) Многостоповый конвертер с непосредственным преобразователем времени

„в код.:Nucl. Iristraud Peth., 1977, 140, 11р 2, р. 283-287.

НО96-Канальный временной анализатор с регулируемой шириной каналов.— . "Приборы для научных исследований;", 1965, В 8, с. 86.

:(54).(57) 1.,МНОГОСТОПОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ B ЦИФРО

ВОИ КОД, содержащий генератор такто. вых импульсов, выход которого соединен с первыми входами формирователя таймерной серии и формирователя импульсов перезаписи, вторые входы которых подключены соответственно к шинам "Старт" и "Стоп" импульсов, выев ход формирователя таймерной серии соединен со -счетным входом счетчика ° импульсов, выходы разрядов которого подключены к соответствующим D-входам буфебного регистра, выход форми1 рователя импульсов перезаписи соединен с входом блока задержки, выходы которого подключены к соответствую" щим С-входам буферного регистра, о тл и ч а ю шийся тем, что с целью повышения точности путем уменьшения вероятности получения искажен ного результата измерения, в него, введены элемент И, элемент задержки, блок формирования решения и элемент

ИЛИ, причем шина "Стоп" импульса через элемент задержки подключена к. первому входу блока формирования решения, второй вход которого подключен к выходу элемента И, входы к эторого соединены с выходами блока saдервки, первый вход элемента йЛИ соединен с первым выходом блока фор:мирования решения, второй выход которого подключен к установочному входу буферного регистра непосредственно и через .элемент ИЛИ к установочному входу блока задержки.

2. Преобразователь .по п.1, о т †. мы л и ч а ю шийся . тем, что блок () формирования решения содержит инвер- ф тор и два элемента И, причем первые

: входы элементов .И соединены с первым входом блока, второй вход которого р соединен с вторым входом первого. элемента И непосредственно и с вторым входом второго элемента И через инвертор, выходы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым выходами блока. . В»

1 1061

Изобретение относится к оборудова-.: нию для автоматизации научных исследований в области ядерной физики, в частности к временным снектрометрам, и может быть использовано в ряде ней-

5 тронно-физических экспериментов, ис- пользующих время-пролетную методику измерений.

Известен многостоповый преобразователь временных интервалов в цифро- . 10 вой код, содержащий таймер, генератор тактовых импульсов, сдвиговый регистр из и триггеров, и схем совпа-, дений с двумя входами и счетчиками.

Указанный преобразователь обладает 1 рядом недостатков: во-первых, при неидеальном фазировании стоповых сигналов с импульсами тактового генератора имеет место недостоверность результата измерения", во-вторых, объем ° аппаратурных средств находится в прямой зависимости от числа измеряемых интервалов времени. т.е. от числа сигналов СТОП.

Наиболее близким по технической 25 сущности к изобретению является пре.образователь, содержащии генератор тактовых импульсов, формирователь таймерной серии, и-разрядный последовательный счетчик времени, и-разрядный буферный регистр, формирователь импульса перезаписи кода со счетчика времени в буферный регистр и блок за".. держки в цепи перезаписи кода. Причем, первые входы формирователя таймерной серии и формирователя имйульса 35 перезаписи объединены между собой и соединены с выходом генератора тактовых импульсов, выход формирователя. таймерной серии соединен с входом

40 п-разрядного последовательного. счет.чика времени, п выходов которого под, ключены к соответствующим и информа цИонным входам и-разрядного буферноr0 регистра, выход формирователя им45 пульса перезаписи соединен с входом блока задержки, и выходов которого подключены соответственно к и синхронизирующим входам и-разрядного буферного регистра.

Основным недостатком преобразова- 50 гелей такого типа является довольно высокая вероятность недостоверного результата измерения, связанная с неидеальностью фазирования сигнала Суоп с .тактовыми импульсами гене-

Н 5S ратора. В результате неидеального фазирования на выходе формирователя

И импульса перезаписи возникает реза601 2 ный" импульс т. е. импульс с энергией, недостаточной для осуществления правильной перезаписи в. буферный регистр. При этом в извест,ном преобразователе с задержкой в цепи перезаписи кода, выполненной на линии с распределенными параметрами; либо на логических элементах, невозможно в реальном масштабе времени или после окончания процесса перезапаса осуществить контроль кода, получаемого в буферном регистре. Веро"ятность недостоверного измерения приводит к искажению временного спектра и при данном быстродействии используемой элементной базы находится в прямой зависимости от соотношения временной области, в пределах которой возникает "резаный" импульс при фазировании, и частотой следованйя тактовых импульсов. При повышении точности измерения, т.е.. при повышении частоты следования тактовых импульсов генератора, задача уменьшения вероятности возникновения иска- . женного кода при перезаписи становится весьма актуальной.

Цель изобретения — повышение точности путем уменьшения вероятности получения искаженного результата измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в многостопавый преобразователь временнйх интервалов в;цифровой код, содержащий генератор. тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами формирователя таймерной серии.и формирователя импульсов перезаписи, вторые входы icoторых подключены соответственно к шинам "Старт" и "Стоп" импульсов, выход формирователя таймерной серии соединен со счетным входом счетчика импульсов, выходы разрядов которого подключены к соответствующим D-входам буферного регистра, выход формирователя импульсов перезаписи соедин" нен с входом блока задержки, выхода которого подключены к соответствующим С-входам буферного регистра, вве- дены элемент И, элемент задержки, блок формирования решения и элемент

ИЛИ, причем шина Стоп" импульса через элемент задержки подключена к первому входу блока формирования решения второй вход которого подклю" . чен к выходу элемента И, входы которого соединены с выходами блока задержки, первый вход элемента ИЛИ соез 106160 динен с первым выходом блока формирования решения, второй выход которого подключен к установочному входу буферного регистра непосредственно и через элемент ИЛИ к установочно- 5 му входу блока задержки, кроме того, блок формирования решения содержит инвертор и два элемента И, причем первые входы элементов И соединены с первым. входом блока, второй вход ко- 10 торого соединен с вторым входом первого элемента И непосредственно и с вторым входом второго. элемента И че .рез инвертор, выходы первого и вто-. рого элементов И являются соответ- 15 ственно первым и вторым выходами блока.

На фиг. 1 изображена структурная схема многостопового-преобразователя временных интервалов в цифровой Код; 20 на фиг.2 — временная диаграмма.

Преобразователь содержит генератор i тактовых импульсов, формирователь 2 таймерной серии, счетчик 3 им" пульсов, буферный регистр 4, формиро-25 ватель 5 импульсов перезаписи, блок

6 задержки, выполненный, например, в виде и-разрядного последовательного . счетчика перезаписи, элемент 7 И с и входами, элемент 8 задержки, блок 5б

9 формирования решения, в состав которого входят инвертор 10 и элементы

11, 12 И, элемент 13 ИЛИ.

Принцип работы многостопового преобразователя временных интервалов в цифровой код заключается в следующем,,В исходном состоянии триггеры счетчика 3 и буферного, регистра 4 находятся в состоянии 0, триггеры 40 (счетчика перезаписи) блока 6 — в состоянии "1". По сигналу "Старт" (см. фиг, 2,а) с выхода формирователя

2 таймерной серии (см. фиг, 2,б) на вход счетчика 3 поступают тактовые 45 имйульсы генератора 1. По сигналу

"Стоп" (см. фиг. 2,в) на выходе формирователя 5 вырабатывается импульс перезаписи (см.фиг. 2,г). Этот импульс, поступая на вход блока 6, на- 50

1t 11 ходящегося в состоянии 1, последовательно устанавливает каждый триг; или гер этого счетчика в состояние 0

При переходе каждого триггера счет11 11

- чика перезаписи в состояние 0" осу- 55 ществляется задержка импульса перез аписи и происходит перезапись кода : со счетчика 3 в буферный регистр 4 .

1 4

В том случае, когда формирователем 5 импульса перезаписи вырабатыва- ется полноценный сигнал (на фиг.2 он формируется по второму сигналу

"Стоп ), после окончания перезаписи кода в буферный регистр 4 на выходе: элемента 7 вырабатывается сигнал, подтверждающий нулевое состояние всех триггеров блока 6. В результате этого на одном из выходов -блока 9 формирования решения (см. фиг. 2,ж) в момент поступления на его вход сигнала "Стоп", задержанного с помощью элемента 8. задержки на время установки в "0" счетчика перезаписи (см. фиг. 2,д), вырабатывается сигнал, по которому происходит чтение правильного. результата измерения, полученного на буферном регис тре 4, и установка через элемент 13

ИЛИ счетчика перезаписи 6 в состояние

"1" (см. фиг. 2,з).

В случае, когда формирователем 5 импульса перезаписи вырабатывается

"резаный" сигнал (на фиг.2 он форми-,. руется по первому стоповому сигналу), который не устанавливает хотя бь

,один из триггеров блока 6 в состояние

;"0", на втором выходе блока 9 формирования решения (см.фиг.2,е) в момент поступления на его вход задержанного сигнала "Стоп", вырабатывается сиг .нал, по которому происходит сброс буферного регистра 4 и установка через элемент 13 ИДИ блока 6 в состояние "1". Результат измерения принима- . ется в этом случае недостоверным.

Таким образом, счетчик перезаписи блока 6 выполняет роль элемента за- держки для импульса перезаписи и устройства,.по состоянию которого в нереальном масштабе времени определяется достоверность результата измере» . ния. Для того, чтобы времй задержки триггеров счетчика перезаписи блока

6 практически было бы равно задержке, триггеров счетчика 3, эти счетчики достаточно выполнить на одной и той же элементной базе.

Таким образом, в настоящем преобразователе удалось уменьшить вероятв ность получения искаженного результата измерения путем контроля процесса перезаписи кода счетчика времени в буферный регистр.

Использование предлагаемого устройства в качестве измерительного позволяет получить более качественй

3 1061601 б ные временные распределения изучае- . не зависящем от частоты генераторамых процессов при мертвом времени, такговых импульсов

Фий„;-.

Корректор M.màðîøèРедактор С.Титова

Техред В.Кадар

Заказ 6588/1 Тираж 398 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4