Устройство для преобразования временных интервалов в код

 

Устройство для преобразования временных интервалов в код содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты , пересчетную схему 2, мультиплексор 3, D-триггер 4, счетчики 5, 6, преобразователь 7 кодов, группы 8, 9 информационных выходов и входную шину 10. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства. 1 ил. ff (Л с: s

if% (ff) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, й., Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЫВЛЫс Т!. - > (21) 3988423/24-21 (22) 13.11.85 (46) 15.05.87. Бюл. и 18 (72) А.H.Øàðàõîâ (53) 617.321(088.8) (56) Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. M.: Энергия, 1975, с.236, рис.6.1, Авторское свидетельство СССР

f1!! 1007081, кл. G 04 F 10/04, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В КОД (57) Устройство для преобразования временных интервалов в код содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты, пересчетную схему 2, мультиплексор 3, D-триггер 4, счетчики

5, 6, преобразователь 7 кодов, группы 8, 9 информационных выходов и входную шину 10. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства. 1 ил.

f310771 по максе " где nð„, — емкость счетчика 5; коэффициент деления пересчетной схемы между выходами i-1 и i.

Информационные выходы преобразователя 7 являются первой группой выходов устройства, а информационные выходы счетчика 5 — второй группой выходов.

Устройство работает следующим образом.

55

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых измерительных устройствах, а также в составе измерительно-вычислительных комплексов при 5 измерении и регистрации временных интервалов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

fO

На чертеже представлена функциональная схема устройства для преобразования временных интервалов в код.

Устройство содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты, пересчетную схему 2, мультиплексор 3, D-триггер 4, первый счетчик 5, второй счетчик 6, преобразователь 7 кодов, первую 8 и вторую 9 группы информационных выходов устройства и входную шину 10.

Выход генератора 1 соединен с первым входом пересчетной схемы 2, втоpoH Bxop KoTopoA подключен K BxopHQH шине 10 устройства, а выходы i с 1-го по m-й соединены соответственно с информационными входами с 0„ по 0„, мультиплексора 3, инверсный выход которого подключен к инверсному входу установки D-триггера 4 в нулевое сос30 тояние и счетному входу счетчика 5, инверсный вход предварительной установки которого соединен с инверсным выходом D-триггера; 4, а выход переполнения подключен к тактовому входу

D-триггера и счетному входу счетчика

6, информационные выходы которого соединены с информационными входами преобразователя 7 и выходами управления мультиплексора 3.

Информационный D-вход D-триггера

4 подключен к шине логической единицы, а на информационные входы счетчика 5 постоянно подается код, эквивалентный числу

Импульсы высокостабильной эталонной частоты f,, с выхода генератора

I поступают на тактовых вход пересчетной схемь| 2, представляющей собой m последовательно соединенных счетчиков — делителей частоты с постоянным коэффициентом деления -,работающих на вычитание.

При этом коэффициент деления от входа пересчетной схемы до выхода

i=1 равен р а от выхода i=l до выхода i=2 равен у, где р- целое число, выбранное таким, чтобы число

1"/р также было целым числом.

Коэффициент деления между любыми выходами i-1 и i также равен у. На выходах пересчетной схемы 2 формируется ряд частот, отличающихся одна от другой в г раз.

При выбранных коэффициентах дейст„ Е т Езт ления f = вЂ," f = ---; f р 2 p.g> ) р .2 и т.д., т.е. . = „/г. " (2)

На выход мультиплексора 3 поступает сигнал с того информационного входа D D код которого, эквивалентный числу па., присутствует на его управляющих входах и определяется содержимым счетчика 6.

Так, если число, код которого хранится в счетчике 6, равно 0(п,=О), то на выход мультиплексора поступают импульсы с первого выхода пересчетной схемы 2, если n =l, то на выходе мультиплексора 3 прйсутствуют импульсы с второго выхода пересчетной схемы 2 и т.д.

Таким образом, зависимость между номером выхода пересчетной схемы 2, подключенной к счетному входу счетчика 5, и числом, код которого хранится в счетчике 6, имеет вид

i =n + 1. (3)

При этом зависимость частоты импульсов, поступающих на счетный вход счетчика 5 при различных значениях кода, хранящегося в счетчике 6, с учетом (3) имеет вид

f эт

f (4)

) а период следования этих импульсов соответственно равен

Р Z"

Тп (5)

Ъ ь эт

В исходном состоянии на входной шине 10 устройства присутствует уро1310 вень логической единицы, который запрещает работу счетчиков-делителей пересчетной схемы 2, удерживая их в нулевом состоянии. При этом на выходах пересчетной схемы 2 импульсы отсутствуют.

При поступлении на входную шину 10 нулевого уровня преобразуемого временного интервала по перепаду из единицы в ноль осуществляется обнуление счетчиков 5 и 6 цепи обнуления (не показана).

Кроме того, нулевой уровень сигнала на втором входе пересчетной схемы

2 разрешает работу счетчиков-делителей.

Так как счетчики 5 и 6 обнулены, т.е. числа эквивалентные кодам, хранящимся в счетчиках 5 и 6, соответственно равны п =о и про, то на 20 счетный вход счетчика 5 с выхода мультиплексора 3 начинают поступать импульсы, следующие с частотой

fs>

Е„ о = р с первого i=1 выхода пеп =о р ресчетной схемы 2.

Импульсы, поступающие на счетный вход счетчика 5, увеличивают его содержимое.

Если преобразуемый временной интервал заканчивается до того, как происходит первое переполнение счетчика 5, что возможно, если ТХ (по хТ„ =0, где Тн =о= 1/f „y-p=P/fэт период следования импульсов с выхо- 35 да мультиплексора при нулевом коде, хранящемся в счетчике 6, то цифровой эквивалент преобразуемого временного интервала равен числу импульсов, прошедших на вход счетчика 6, помноженному на период их следования:

1хил o np Тп =0 п эт

Если преобразуемый временной интервал превышает время заполнения счетчика 5 импульсами с первого выхода пересчетной схемы 2, т.е.

Tx по макс T „y=o то происходит переполнение счетчика 5 и на его выходе переполнения формируется выходной им-.50 пульс.

По этому импульсу увеличивается на единицу содержимое счетчика 6, т.е. и =1, и к выходу мультиплексора 3

9 подключается второй выход пересчетной схемы 2, частота импульсов на выходе котброго на основании (4) равна

771 4 эг

P.y

Кроме того, импульсом переполнения счетчика 5 D-триггер 4 устанавливается в единичное состояние, при котором на вход предварительной установки подается сигнал, обеспечивающий запись в счетчик 5 кода, эквивалентного значению временного интервала от момента начала преобразования до переполнения счетчика 5, приведенного к новому временному масштабу. ь

Величина этого числа N определяется как отношение времени заполнения счетчика 5 до переполнения импульсами с частотой, определяемой кодом 1 эквивалентным числу п а, на выходе счетчика 6, к периоду следования импульсов при последующем заполнении, определяемому кодом на выходе с-reTэквивалентным числу п +1 т.е.

-1

НФ-Тх „7 б Тп Ä =n o мс гце Tx e су =n о макс T n g, = помакав(РЭ" / э ) ь время заполнения счетчика 5 при коде в счетчике 6, эквивалентном числу и у+1

Т = — — — — период следовас.

Пv1 f/ эт ния импульсов заполнения счетчика 5 при коде счетчика 6, эквивалентном числу n +l.

Так как емкость счетчика 5 и и коэффициент деления частоты у пересчетной схемы 2 постоянны, то при всех переполнениях счетчика 5 код вводимого числа остается постоянным и эквивалентным числу

1 ф о мсекc- 1"

Таким образом, при каждом последующем переполнении счетчика 5 происходит его обнуление и последующий по импульсу с выхода D-триггера ввод в него кода числа N . Этот код при теЧ кущем значении масштаба времени, определяемого кодом счетчика 6, соответствует длительности временного интервала заполнения счетчика 5 от начала преобразования до момента предыдущего переполнения.

При такой организации процесса преобразования, когда временной интервал, пройденный до момента пере полнения счетчика 5, учитывается в результате преобразования путем периодической записи кода постоянного числа N> в счетчик 5, позволяет представить результат преобразования в

10771

Составитель Ю.Шишкин

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Ïîæî

Редактор А.Огар

Заказ 1888/43 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул,Проектная,4

5 13 виде кода на информационных выходах счетчика 6, эквивалентного числу,которое содержится в счетчике 5 в момент окончания преобразования, равного сумме числа импульсов, поступивших на счетчик 5 после переполнения, и числа Н .

При этом результат преобразования определяется из зависимости

p "

Т =n Т и к о о. уг

Таким образом, измеряемый временной интервал определяется кодом на информационных выходах счетчика 5, эквивалентным числу импульсов п, и кодом на информационных выходах счетчика 6, эквивалентным числу импульсов п и определяющим временной ìàñштаб. Преобразователь 7 предназначен для преобразования кода числа и в код, удобный для использования.

Представление результатов преобразования в удобной для непосредственного считывания форме позволяет исключить специализированный вычислитель при использовании устройства в измерительных приборах, а отсутствие затрат времени на вычисление цифрового эквивалента — работать в реальном масштабе времени.

Формула изобретения

Устройство для преобразования временных интервалов в код, содержащее генератор импульсов эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом пересчетной схемы, первый и второй счетчики, вход второго счетчика подключен к выходу переполнения первого счетчика, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены мультиплексор, D-триггер и преобразователь кодов, информационные выходы которого являются первой группой выходов устройства, а информационные входы соединены с информационными выходами второго счетчика и входами управления мультиплексора, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам пересче-ной схемы, а инверсный выход соединен со счетным входом первого счетчика и ин20 версным входом установки в нулевое состояние D-триггера, D-вход которого соединен с шиной логической единицы, а тактовый вход подключен к выходу переполнения первого счетчика, инверсный вход предварительной записи которого соединен с инверсным выходом D-триггера, причем информационные входы предварительной записи первого счетчика подключены к шине пред30 варительной записи, а информационные выходы первого счетчика являются второй группой информационных выходов устройства, входная шина которого со" единена с вторым входом пересчетной

35 схемы.