Устройство для измерения временных интервалов между серединами импульсов произвольной длительности

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испол.ьзовано для измерения временных интервалов между импульсными последовательностями , поступающими по раздельным каналам. Цель изобретения - повышение надежности - достигается за счет упрощения устройства. Другая цель - расширение функциональных возможностей - достигается за счет возможности визуального наблюдения и удобства считывания результата измерения , а также возможности определения приоритета привода измеряемых импульсов. Устройство содержит блоки 1,и 2 выделения переднего фронта импульса, блоки 3 и 4 заднего фронта импульса, триггеры 7 и 8, коммутатор 9, реверсивный счетчик 12, генератор 13 опорной частоты, делитель 14 частоты , входные шины 15 и 16, шину 17 установки нуля. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены элементы ИЛИ 5 и 6, элементы И 10 и 11, а коммутатор 9 выполнен на сдвоенном мультиплексоре (показан на чертежах, приведенных в описании изобретения)о 1 з.п. ф-лы, 4 ил. & (Л Вх.15 Bx.rs Wcfn.nQ со со о ю фиг.}

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

21

РОДЛьтот

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3965673/24-21 (22) 19,08.85 (46) 30.05,87. Бюл, N - 20 (72) О.В.Лебедев, В.В.Будашов и Е.В.Левина (53) 691.3 17.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 422097, кл. С 04 F 10/04, 1971.

Авторское свидетельство СССР

9 767693, кл. G 04 F 10/04, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ МЕЖДУ СЕРЕДИНАМИ ИМПУЛЬСОВ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения временных интервалов между импульсными последовательностями, поступающими по раздельным каналам. Цель изобретения — повышение надежности — достигается за счет упрощения устройства. Другая

„,SU„, 1314302 А 1 цель — расширение функциональных возможностей — достигается за счет возможности визуального наблюдения и удобства считывания результата измерения, а также возможности определения приоритета привода измеряемых импульсов. Устройство содержит блоки 1:и 2 выделения переднего фронта импульса, блоки 3 и 4 заднего фронта импульса, триггеры 7 и 8, коммутатор

9, реверсивный счетчик 12, генератор

13 опорной частоты, делитель 14 частоты, входные шины 15 и 16, шину 17 установки нуля, Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены элементы ИЛИ 5 и 6, элементы И 10 и 11, а коммутатор 9 выполнен на сдвоенном мультиплексоре (показан на чертежах, приведенных в описании изобретения), 1 з.п. ф-лы, 4 ил.!

1 1314

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения временных интервалов между импульсными последовательностями, поступающими по разделенным каналам, в случае если полезная информация содержится во временном интервале между серединами импульсов с произвольным временным расположением, 10

Цель изобретения — повышение надежности за счет упрощения устройства и расширение функциональных возможностей за счет возможности визуального наблюдения и удобства считывания результата измерения, а также возможности определения приоритета прихода измеряемых импульсов.

На фиг. t изображена функциональная схема предлагаемого устройства,: 20 на фиг. 2 — временные диаграммы, показывающие все возможные варианты взаимного расположения измеряемых импульсов на входных шинах устройства, на фиг. 3 — два варианта располо- 25 жения импульсов для случая б; на фиг. 4 — возможный вариант блока выделения переднего фронта с запретом, 1

Устройство (фиг. 1) содержит блоки 1 и 2 выделения переднего фронта, 30 блоки 3 и 4 выделения заднего фронта, элементы ИЛИ 5 и 6, триггеры 7 и 8, коммутатор 9, выполненный на сдвоенном селекторе-мультиплексоре, элементы И 10 и. 11, реверсивный счетчик 12, генератор 13 опорной частоты, делитель 14 частоты на два, входные шины 15 и 16 и шину 17 установки

302

4 чика 12, выходы которого являются выходными шинами 21. Выход "заема" счетчика 12 подключен к первому вхо ду элемента ИЛИ 5 и С-входу триггера

8, прямой выход которого является дополнительнбй выходной шиной 22 устройства и подключен ко второму входу блока 4, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 6, второй вход которого подключен к выходу блока 3, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера 8, Rвход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ 5 и к выходу блока 2, второй вход которого подключен ко второму входу элемента И 11 инверсному выходу триггера 7 и второму входу блока 1, выход которого соединен с S-входом триггера 8 непосредственно, а через элемент ИЛИ 5 — с

S-входом триггера 7, R-вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 6, третий вход которого соединен с шиной

17 установки нуля и R-входом реверсивного счетчика 12. Прямой выход триггера 7 подключен ко второму входу элемента И 10.

Устройство работает следующим образом.

Наличие сигналов на выходах се— лектора-мультиплексора 9 в зависимости от уровней сигналов на его управляющих входах отражено в таблице.

Вход 1 Вход 2 Выход "0" Выход "1"

Р/2

F/2

Г/2

Р/2 где F — частота следования импульсов генератора 13.

Импульсы, временной интервал между серединами которых необходимо определить, подаются на входные шины

15 и 16, Блоки 1 и 2 осуществляют выделение передних фронтов этих импульсов, а блоки 3 и 4 выделяют задние фронты импульсов.

Возможны несколько вариантов взаимного расположения измеряемых импульсов ° нуля, Блок выделения фронтов (фиг. 4) щ содержит инвертор 18, конденсатор

19 и элемент И-НЕ 20 и выходные шины

21 и 22.

Выход генератора 13 опорной час" тоты подключен к первому информаци- 4 онному входу коммутатора 9, а через

1 делитель 14 — ко второму информационному входу коммутатора 9, Входная шина 15 устройства подключена к первым входам блоков 1 и 3 и первому уп- SO равляющему входу коммутатора 9, второй управляющий вход которого соединен с шиной 16 и первыми входами блоков 2 и 4. Первый и второй выходы коммутатора 9 подключены к первым входам элементов И 10 и ii соответственно, выходы которых соответственно подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счет3 13143

Рассмотрим вариант а. Короткий импульс, выделенный блоком 1 из импульса, идущего по шине 15, устанавливает триггер 7 через элемент

ИЛИ 5 и триггер 8 непосредственно в единичное состояние. Сигнал с прямого выхода Q триггера 7 открывает элемент И 10, разрешая прохождение импульсов на суммирующий вход счетчика, сигнал с инверсного выхода закрывает элемент И 11 и запрещает выделение передних фронтов блоками

1 и 2, чтобы короткий импульс, выделенный по переднему фронту импуль— са, идущего по шине 16, не оказывал влияния на работу устройства. Сигнал (логическая "1") с прямого выхода триггера 8 разрешает выделение заднего фронта блоком 4 с шины 16, а сигнал (логический "0") с ННВерс- 20 ного выхода триггера 8 запрещает вы— деление заднего фронта блоком 3 с шины 15.

Согласно таблице в течение времени t на суммирующий вход счетчика 25

12 поступают импульсы с частотой F/2, в течение времени t — импульсы с частотой F/2 отсутствуют, а в течение времени t опять поступают им3 пульсы с частотой F/2, В момент оконания импульса по шине 16 блок

4 выделяет по заднему фронту импульс, который, проходя через элемент ИЛИ 6, возвращает триггер 7 в нулевое состояние. Количество тактовых импульсов, прошедших на суммирующий вход счетчика 12, будет соответствовать временному интервалу между серединами входных импульсов, а сигнал логической "1 с прямого выхода триггера 4р

8 указывает на приоритет середины импульса по шине 15, Точно также устройство работает и при варианте в, только в момент времени t на суммирующий вход счетчика 12 поступают 45 импульсы с частотой F. Аналогично устройство работает и в случаях r u е, только передний фронт выделяется блоком 2. Триггер 8 устанавливается в нулевое состояние, запрещая выде- 5р ление заднего фронта блоком 4 и раз.решая выделение заднего фронта бло.<оМ 3 с шины 15, а сигнал логического "0" с прямого выхода триггера 8 указывает на приоритет середины им- 55 пульса по шине 16.

Рассмотрим подробнее вариант б, где приоритет середины импульса мо02

4 жет принадлежать как шине 15, так н шине 16.

На фиг. 3 изображены два варианта взаимного расположения импульса.

Как видно из фиг. 3, в первом варианте приоритетом обладает импульс, идущий по шине 15, во втором — импульс, идущий по шине 16.

В первом варианте устройство работает следующим образом.

Короткий импульс, выделенный блоком 1 по переднему фронту импульса, идущего по шине 15, устанавливает триггер 7 (через элемент ИЛИ 5) и триггер 8 (непосредственно) в единичное состояние. Устройство начинает работать, как описано выше. В момент окончания импульса, идущего по шине 16, короткий импульс от заднего фронта через элемент ИЛИ 6 возвращает триггер 7 в нулевое состояние. Логический 0" с прямого выхода триггера 7 запрещает прохождение импульсов через элемент И 10 на суммирующпй вход счетчика 12, а логическая "1" с его инверсного выхода разрешает прохождение импульсов с селектора-мультиплексора 9 через элемент И 11 на вычитающий вход счетчика 12 (таблица 1) с частотой F/2.

Так как время t больше времени то по окончании измерения s счетчике

12 запишется число соответствующее интервалу времени между серединами импульсов на шинах 15 и 16, а логи— ческая "1" с прямого выхода триггера 8 указывает на приоритет середины импульса, идущего по шине 15.

Во втором варианте устройство работает аналогично, но так как время t больше времени t то в момент перехода счетчика 12.через ноль импульс заема, идущий со счетчика

12 через элемент ИЛИ 5, опрокидывает триггер 7 в единичное состояние, логическая "1" с прямого выхода триггера 7 разрешает прохождение импульсов через элемент И 10 на суммирующий вход счетчика 12, логический "0" с его инверсного выхода запрещает прохождение импульсов через элемент

И 11 на вычитающий вход счетчика 12, импульс "заема", поступающий на тактовый вход триггера 8, опрокидывает его, логический "Он с прямого выхода триггера 8 запрещает выделение заднего фронта блоком 4, а логическая "1" с ийверсного выхода раэреша5 13 ет выделение заднего фронта блоком

3. Таким образом, работа устройства закончится в этом случае в момент окончания импульса, идущего по шине

15, результат измерения в прямом коде запишется в счетчик 12, а логический "0" с прямого выхода триггера

8 будет указывать на приоритет середины импульса, идущего по шине 16.

Аналогично устройство работает и для варианта д.

Таким образом, в счетчике 12 регистрируется в прямом коде временной интервал между серединами импульсов с произвольным временным расположением (при использовании двоично-десятичного счетчика результат можно наблюдать визуально). Время измерения минимально, так как оно заканчивается в момент окончания исследуемых импульсов.

Формула изобретения

1, Устройство для измерения временных интервалов между серединами импульсов произвольной длительности, содержащее генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому информационному входу коммутатора непосредственно, а через делитель частоты на два — к второму информационному входу коммутатора, реверсивный счетчик, два триггера,, два блока выделения переднего фронта и два блока выделения заднего фронта, первая входная шина устройства подключена к первым входам первых блоков выделения переднего и заднего фронтов, вторая входная шина устройства подключена к первым входам вторых блоков выделения переднего и заднего фронтов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены два элемента ИЛИ и два элемента И, причем первая входная шина устройства подключена к первому управляющему входу коммутатора, второй управляющий вход которого подключен к второй входной шине устрой14302 6

50 ства, первый и второй выходы коммутатора соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых подключены к суммирующему и вычитающему входам соответственно реверсивного счетчика, выходы которого является выходными шинами устройства, а выход "за1I ема подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и С-входу первого триггера, прямой выход которого является дополнительной выходной шиной устройства и подключен к второму вхо- ду второго блока выделения заднего фронта, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого блока выделения заднего фронта, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, R-вход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и к выходу второго блока выделения переднего фронта, второй вход которого подключен к второму входу второго элемента И, инверсному выходу второго триггера и второму входу первого блока выделения переднего фронта, выход которого соединен с S-входом первого триггера непосредственно и через первый элемент ИЛИ вЂ” с S-входом второго триггера, R-вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с шиной установки нуля и Rвходом реверсивного счетчика, прямой выход второго триггера подключен к второму входу первого элемента И, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор выполнен на сдвоенном мультиплексоре, причем первый вход его соединен с первым информационным входом коммутатора, второй информационный вход которого соединен с объединенными вторым, третьим, четвертым и пятым входами мультиплексора, шестой, седьмой и восьмой входы которого объединены между собой, а девятый и десятый входы являются соответственно первым и вторым управляющими входами коммутатора, 1314302

Ф/2. 2

1314302

Юрием 1

5upuuem Я

ОГ.

Составитель Л.Плетнева

Редактор А,Ревин Техред B.Кадар, Корректор С.Черни

Заказ 2211/47 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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