Устройство для измерения интервалов времени

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона длительностей измеряемых интервалов времени . Устройство содержит формирователи 1 и 2 импульсов управляющий триггер 3, секционированные селекторы (СС) 7 и 13, блок 9 триггеров и индикатор 19. Введение генератора 4 парафазных последовательностей им- j пульсов, элементов И 5 и 6, шифраторов 8 и 12, сумматоров 10 и 17, блока 11 триггеров, элемента ИЛИ 14, счетчика 15, блока 16 умножения и дешифратора 18 позволяет осуществлять подсчет числа импульсов, су1-1марная длительность которых определяется максимальной длительностью измеряемого интервала времени, не ограниченного количеством секции СС 7 и 13. В описании приведены примеры реализации СС 7 и 13 и блоков логических фильтров, входящих в состав СС 7 и 13. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. о сл с 4;: о ю Фив.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 04 F 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ- КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4157044/24-21 (22) 08,12,86 (46) 23.07.88. Бюл, У 27 (72) В.Л.Семенов (53) 621.317.7 (088.8) (56) Дворяшин Б.В. и др. Радиотехнические измерения. - M.: Советское радио, 1978, с. 105.

Авторское свидетельство СССР

9 1330605 кл. G 04 F. 10/04, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения " расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона длительностей измеряемых интервалов времени. Устройство содержит формирова тели 1 и 2 импульсов управляющий триггер 3, секционированные селекторы (CC) 7 и 13, блок 9 триггеров и индикатор 19. Введение генератора 4 парафазных последовательностей импульсов, элементов И 5 и 6, шифраторов 8 и 12, сумматоров 10 и 17, бло" ка 11 триггеров, элемента ИЛИ 14, счетчика 15, блока 16 умножения и дешифратора 18 позволяет осуществлять подсчет числа импульсов, суммарная длительность которых определяется максимальной длительностью измеряемого интервала времени, не ограниченного количеством секции СС 7 и 13. В описании приведены примеры реалиэа- а

C) цни СС 7 и 13 и блоков логических фильтров, входящих в состав СС 7 и

13. 2 s.ï. ф-лы, 4 ил.

С:

1411702

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длительности одиночных интервалов времени. 5, Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей путем расширения диапазона длительностей измеряемых интервалов времени.

На фиг.! приведена структурная 10 схема устройства! на фиг.2 — временная диаграмма его работы; на фиг.3— функциональная схема секционированного селектора; на фиг ° 4 — временная диаграмма, поясняющая работу секцио- 15 нированного селектора.

Устройство для измерения интервалов времени (фиг.l) содержит формирователи 1 и 2 импульсов, управляющий триггер 3, генератор 4 парафазных 20 последовательностей импульсов, элементы И 5 и 6, секционированный селектор 7, шифратор 8, блок 9 триггеров, сумматор 10, блок 11 триггеров, шифратор 12, секционированный селектор 13, 25

, элемент ИЛИ 14, счетчик !5, блок 16 ( умножения, сумматор 17, дешифратор

18, индикатор 19, входные шины 20 и

21 опорных напряжений, входные шины "Стоп" и "Старт". 30

Первые входы формирователей 1 и 2 подключены к шинам "Стоп" и "Старт" соответственно, вторые входы ббоих формирователей соединены с входными шинами 20 и Zl опорных налряжений и U ад . Выходы формирователей

1 и 2 соединены соответственно с .Н- и 8-входами управляющего триггера 3, единичный выход которого подключен к вторым входам элементов И 5 40 и 6, первые входы которых соединены с парафазными выходами генератора 4.

Выходы элементов И 5 и 6 соединены соответственно с входами первого

7 и второго 13 секционированных селекторов. Выходы первого секционированного селектора 7, кроме последнего, через первый шифратор 8 и первый блок 9 триггеров соединены с первой, группой входов первого сумматора 10.

Выходы второго секционированного селектора 13, кроме последнего, через второй шифратор 12 и второй блок ll триггеров, подключены к второй группе входов первого сумматора 10, причем входы обнуления первого и второго блоков 9 и 11 триггеров соединены с выходом второго формирователя 2.

Последние выходы первого и второго секционированных селекторов 7 и

13 через элемент ИЛИ 14 соединены со счетным входом счетчика 15, информационные выходы которого через олок 16 умножения подключены к первой группе входов второго сумматора

17, вторая группа вхоцов которого соединена с выходами первого сумматора 10, а информационные выходы второго сумматора 17 через дешифратор 18 подключены к информационным входам индикатора 19.

Секционированный селектор 7 (13) (фиг.3) содержит Б блоков 22.1-22Я логических фильтров. Входом секционированного селектора является первью вход первого блока 22.1 логических фильтров, первые выходы каждого предыдущего блока 22.(-1) логических фильтров соединены с первыми входами каждого последующего блока

22.i логических фильтров, а каждый второй выход последующего блока 22.i логических фильтров подключен к второму входу предыдущего блока 22.(i-l) логических фильтров, а третьи выходы всех блоков 22.1 -22.И логических фильтров являются выходами секций секционированного селектора.

Блок 22 логических фильтров содержит первый 23 и второй 24 элементы задержек, первый 25 и второй 26 ин" верторы, элемент ИЛИ-НЕ 27 и элемент

И 28, Первый вход блока 22 логических фильтров соединен с первым входом элемента И 28 и входом первого элемента 23 задержки, выход которого подключен к второму входу элемента

И 28 и через первый инвертор 25 к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 27 и входу второго элемента 24 задержки, выход которого соединен с вторым выходом блока логических фильтров и через второй инвертор 26 с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 27, третий вход которого подключен к выходу . элемента И 28 и первому выходу блока логических фильтров, второй вход которого соединен с четвертым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход котоporo является третьим выходом блока логических фильтров.

Устройство для измерения интерва-. лов времени работает следующим обра02

3 .14117

По импульсу Старт" с выхода формирователя 2 все триггеры блоков 9 и 11 и счетчик 15 устанавливаются в нулевое исходное состояние.

Формирователи 1 и 2 формируют короткие импульсы, соответствующие началу и концу измеряемого интервала времени. Эти импульсы, воздействуя на управляющий триггер 3, формируют на прямом выходе последнего измеряемый временной интервал (фиг.2а), на время действия которого по вторым входам отпираются элементы И 5 и 6, На первые входы элементов И 5 и 6 15 поступают последовательности импульсов с выходов генератора 4 парафаз" ных последовательностей импульсов (фиг.2б и в). При этом на выходах элементов И 5 и 6 формируются после- 2р довательности импульсов как результат осуществления операции логического умножения между импульсами, поступающими на входы элементов И 5 и 6 с выхода генератора 4 парафазных после- 25 довательностей импульсов и прямого выхода управляющего триггера 3 (фиг.

2г и д).

Сформированные на выходах элементов И 5 и 6 последовательности им- Зр пульсов поступают на входы соответственно первого 7 и второго 13 секционированных селекторов. Так как измеряемый временной интервал несинхронизирован относительно импульсов парафазных последовательностей, то в последовательностях, сформированных на выходах элементов И 5 и 6, первый и последний импульсы могут быть меньшей длительности, чем остальные им- 4р пульсы. Каждый импульс, сформированный на выходах элементов И 5 и 6, измеряется соответственно секционированным селектором 7 или 13. Суммарная длительность последовательности пара- 4> фазных импульсов, сформированных на выходах элементов И 5 и 6, равна длительности измеряемого временного интервала. При выборе количества секций в секционированных селекторах

7 и 13 равным N и длительности им" пульсов в парафазных последовательностях равной N (— суммарное время задержки логического элемента и элемента задержки в секции секционированного селектора) информация в виде информационных импульсов о длительности целых импульсов формируется на последних N-x выходах секционированных селекторов 7 и 13 и через элемент ИЛИ 14 поступает на счетный вход счетчика 15.

Информация о частях целых импульсов в виде информационных импульсов формируется на (И-1)-х выходах секционированных селекторов 7 и 13, преобразуется соответственно шифраторами 8 и 12 из позиционного кода в двоичный, который запоминается в блоках 9 и ll триггеров соответственно на время измеряемого интервала и суммируется в сумматоре )О.

Таким образом, на выходе сумматора 10 за время измерения временного интервала формируется число, которое определяет в двоичном коде суммарную длительность частей (урезанных) импульсов.

Так, например, за время измерения интервала времени на выходе элемента И 5 сформировано А целых импульсов, соответствующих по длительности импульсам парафазных последовательностей (1, д = N 7 ), и один импульс длительностью меньше целого импульса

1,1 л и равный величине К вЂ” —, где К—

N номер секции секционированного селектора 7, на выходе которой сформирован информационный импульс. На выходе элемента И 6 за тот же измеряемый интервал сформировано Б целых импульсов и один импульс длительностью

N n<< меньше целого и равный С где С вЂ” номер секции секционированного селектора 13, на выходе которой сформирован информационный импульс.

Тогда на выходе сумматора 10 сформировано число, величина которого равна (К + С), а длительность суммы двух неполных импульсов составляет величину (К + С) Г, При этом за время измерения счетчиком 15 подсчитано число импульсов, равное сумме (А + Б), а их суммарная длительность составляет величину (А+Б)7 . Для обеспечения сложения информации о дробных и целых частях импульсов, формируемых на выходах элементов И 5 и 6, необходимо количество импульсов, подсчитанное счетчиком 15, увеличить в N pas для отображения информации о длительности измеряемого интервала времени в соизмеримых величинах в виде определенного

14117

5 количества известных интервалов

Операцию умножения полученного результата на число И осуществляют с использованием блока 16 умножения, Сложение информации о длительнос"

5 ти целых и дробных частей импульсов в цифровой форме производится сумматором 17. Информация о длительности измеряемого интервала времени, предс- 10 тавленная двоичным кодом на выходах сумматора 17, преобразуется в десятичный код дешифратором 18 и отображается на табло индикатора 19.

Секционированные селекторы 7 и

13 работают следующим образом.

Пусть, например, на вход селектора (фиг.3) поступают импульсы (фиг.4а) длительностью ьi, 2ь, 3 Г,3 ñ

2с и 4 ь соответственно с длительностью паузы между ними не менее 3 б (при селекторе, состоящем из трех блоков 22 логических фильтров), где — суммарное время задержки любого логического элемента и элемента эа02 6 посредством операции логического сложения с последующим инвертированием импульсов (фиг.4и,к,л,н}.

Информационные импульсы на выходе элемента ИЛИ-НЕ 27 блока 22.3 (фиг.

4у) формируются при подаче на вход секционированного селектора импульсов длительностью 3 (я(4 посредством операции логического сложения с последующим инвертированием импульсов (фиг. 4о,п,р).

Длительность временного интервала, измеряемого с использованием предлагаемого устройства, значительно боль" ще, чем в известном, так как оно позволяет осуществлять подсчет числа импульсов, суммарная длительность кото" рых определяется максимальной дли-. тельностью измеряемого интервала времени, не ограниченного количеством секций секционированного селектора.

Формула изобретения держки. . Элементы 23 задержки каждого блока 22 логических фильтров задерживают импульсы, поступающие на его входы (фиг. 4а, r, и), на время (фиг. 4б, ж, м), а элементы 24 sa-. ,держки задерживают поступающие на их входы импульсы также на время с (фиг, 4в,з,н). Импульсы (фиг.4г,и,о) формируются путем осуществления операции логического умножения импульсов, поступающих на первые входы элементов

И 28, и, соответственно, импульсов, поступающих на их вторые входы с выхода элемента 23 задержки.

Посредством инвертора 25 формируют импульсы (фиг. 4д, к, п) из импульсов, поступающих на входы инверторов с выхода элементов 23 задержки. Им пульсы на входах инверторов 26 (фиг. 4>

4в,з,н) инвертируются в импульсы (фиг. 4е, л,р).

Информационные импульсы (фиг. 4с) формируются на выходе элемента:

ИЛИ-НЕ 27 первого блока логических фильтров, первом выходе секционированного селектора, при поступлении на его вход импульсов длительностью л(л (2л

Информационные импульсы на выходе элемента ИЛИ-НЕ 27 блока 22.2 логических фильтров (фиг. 4т) формируются при поступлении на вход селектора импульсов длительностью 29(i„(3

1. Устройство для измерения интервалов времени, содержащее первый и второй формирователь импульсов, управляющий триггер, первый секционированный селектор, первый блок триггеров и индикатор, первые входы первого и второго формирователей являются соответственно входами "Стоп" и "Старт" устройства, а их выходы подключены соответственно к R- u Sвходам управляющего триггера, о т -. ° л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем расширения диапазона длительностей измеряемых временных интервалов, в него введены генератор парафазных последовательностей импульсов ° первый и второй элементы

И, второй блок триггеров, первый и второй шифраторы, первый и второй сумматоры, элемент ИЛИ, счетчик, блок умножения и дешифратор, причем выходы парафазного генератора подключены к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с прямым выходом управляющего триггера, а выходы подключены соответственно к входам первого и второго секциоиированных селекторов, выходы первого секцнонированнаго селектора, кроме последнего выхода, через первый шифратор и первый блок триггеров соединены с первой группой входов первого сум-

02 8 фильтров, а каждый второй выход последующего блока логических фильтров подключен к второму входу предыдущего блока логических фильтров, третьи выходы всех блоков логических фильтров являют я выходами секций секционированного селектора.

7 )4117 матора, а выходы второго секционированного селектора, кроме последнего выхода, через второй шифратор и второй блок триггеров подключены к второи группе входов первого сумма"

5 тора, выходы которого соединены с первой группой входов второго сумматора, вторая группа входов которого через схему умножения подключена к О информационным выходам счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого подключены к последним выходам первого и второго секционированных селекторов, выход второго формирователя соединен с установочными.. входами. первого и второго блоков триггеров, входы индикатора через дешифратор подключены к выходам второго сумматора, а вторые 2О входы формирователей подключены к входным шинам опорных напряжений.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е .е с я тем, что секционированный селектор содержит N блоков 25 логических фильтров, причем входом секционированного селектора является первый вход первого блока логических фильтров, первые выходы каждого предыдущего блока логических фильт- gp ров соединены .с первыми входами каж" дого последующего блока логических

3. Устройство по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок логических фильтров содержит первый и второй элементы задержек, первый и второй инверторы, -элемент И и элемент ИЛИ-НЕ,причем первый вход блока логических фильтров соединен с первым входом элемента И и входом перво" го элемента задержки, выход которого подключен к второму входу элемента, И, через первый инвертор к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и входу второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым выходом блока логических фильтров и через второй инвертор с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого подключен к выходу элемента И и к первому выходу блока логических фильтров, второй вход которого соединен с четвертым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является третьим выходом блока логических фильтров, 1411702

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 3652/42

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

6 !

Составитель И.Шишкин

Техред А.Кравчук Корректор R,Ãèðèÿê

Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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