Цифровой измеритель отношения временных интервалов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях отношений временных интервалов в код. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей цифрового измерителя отношения временных интервалов, который содержит многоканальный генератор 1 импульсов, формирователь 2 импульсов синхронизации, регистры 3, 4 и 5, сумматоры 6 и 7, делитель 8, формирователь 9, элемент 10 задержки, регистр 11, триггер 12 управления, шину 13 управления, шину 14 запроса, шину 15 запуска, входные шины 16, 17 и 18, шину 19 результата, шину 20 синхронизации. Высокое быстродействие преобразования измерителя достигается использованием параллельнопоследовательного табличного метода счисления, который выполняется на блоках 6, 7 и 8 измерителя. Эти блоки могут быть выполнены на программируемых логических матрицах типа ПЗУ или РПЗУ (постоянные или репрограммируемые запоминающие устройства). 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИН (51)4 С 04 F 10 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM пРи Гкнт ссОР

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4301622/24-21 (22) 08.09.87 (46) 07.09.89. Бюл. Р 33 (71) Пензенский политехнический институт (72) C.Б.Демин (53) 681. 317. 77. (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11r 1381418, кл. G 04 F 10/04,23.09.85.

Авторское свидетельство СССР

N 1322223, кл. G 04 F 10/04,26.02.86. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ

ВРЕМЕНННХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях отношений временных интервалов в код.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей цифI

„„SU„„1506435 А 1

2 рового измерителя отношения временныс интерваЛов, который содержит многоканальный генератор 1 импульсов, формирователь 2 импульсов синхронизации, регистры 3, 4 и 5, сумматоры б и 7, делитель 8, формирователь 9, элемент

10 задержки, регистр 11, триггер 12 управления, шину 13 управления, шину

14 запроса, нину 15 запуска, входные шины 16, 17 и 18, шину 19 результата, шину 20 синхронизации. Высокое быстродействие преобразования измерителя достигается использованием параллельно-последовательного табличного метода счисления, который выполняется на блоках 6, 7 и 8 измерителя. Эти блоки могут быть выполнены на программируемых логических матрицах типа ПЗУ или РПЗУ (постоянные или репрограмьжруемые эапоминаницие устройства) . 2 ил.

1 5064 35

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к измерительным преобразователям отношения временных интервалов в код.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная .схема цифрового измерителя отношения временных интервалов; на фиг. 2— временная диаграмма работы измерителя.

Цифровой измеритель отношения временных интервалов содержит многоканальный генератор 1 импУльсов, фор 15 мирователь 2 импульсов синхронизации, регистры 3-5 сумматоры 6 и 7, делитечь 8, формирователь 9, элемент

10 задержки, регистр 11, триггер 12 управления, шину 13 управления, шину 20

14 запроса, шину 15 запуска, входные шины 16-18, шину 19 результата, шину 20 синхронизации.

Нина 13 управления подключена к входу управления генератора 1, выхо- 25 ды которого соединены с информационными входами регистра 3, выходы которого соединены с первыми информационными входами сумматора 6 и информационными входами регистра 4, выход 30 которого соединен с соответствующими информационными входами сумматоров

6 и 7 и информационными входами регистра 5, выход которого соединен с вторыми информационными входами сумматора 7, выход которого соединен с втор»ми входами делителя 8, первые входы которого соединены с выходами сумматора 6. Выход делителя 8 соединен с соответствующими информационны-40 ми входами регистра 11, выходы которого соединены с ниной 19 результата. Входные нины 16 и 17 соединены соответственно с первым и вторым входами формирователя 2импульсов сонхрониза- 45 ции,третий вход которого соединен с входной шиной 18 и первым входом формирователя 9, выход, которого соединен с входом элемента 10 задержки.

Первый выход элемента 10 соединен с входом синхронизации регистра 11 и первым входом триггера 12 управления, второй вход которого соединен с шиной 15 запуска измерителя, пп на 14 запроса которого соединена с первым выходом триггера 12. Второй выход триггера 12 соединен с вторым входом формирователя 9 и входом управления формирователя 2 импульсов синхронизации, выход которого соединен с входами синхронизации регистров 3-5. Второй выход элемента 10 задержки соединен с шиной 20 синхронизации.

Цифровой измеритель отношения временных интервалов работает следующим образом.

Перед началом работы триггер 12 управления, регистры 3-5 и 11 устанавливаются в исходное нулевое состоя ние.

Перевод измерителя в режим работы прои зводится при подаче цифрового сигнала "Разрешение" (фиг. 2а) на управляющий вход многоканального генератора i по шине 13 управления. На и выходах многоканального генератора

1 формируется высокостабильная опорная измерительная сетка частот соответствующих длительностей где n — разрядность генератора, частоты»а выходах которого воз1 растают по двоичному закону в сторону увеличения порядкового номера его разрядов.

В вертикальном срезе опорная сетка частот представлена в виде текущего кода N., где i — число тактов преобразователя (фиг. 2е,ж) . На первом выходе триггера 12 формируется сиг" нал "Запрос", который выставляется по шине 14 запроса (фиг. 2л) . Через время реакции t р пользователя по шине 15 запуска псдается цифровой импульсный сигнал "Запуск" (фиг. 2м), по которому производится переключение триггера 12 в другое логическое состояние, при этом сигнал Запрос" по шине 14 снимается и разблокируются входы формирователя 2 импульсов синхронизации и формирователя 9.

При поступлении по входным пинам

16-18 на сигнальные входы формирователя 2 искомых временных интервалов

Т 3 Т, представленных тремя смеж ными цифровыми импульсными сигналами (фиг. 2 б,в,г), на его выходе формируется соответствующая серия цифровых импульсных сигналов искомых временных интервалов (фиг. 2д) . По этим сигналам производится синхронная параллельно-последовательная запись текущих и-разрядных кодов М по выходу

1 многоканального генератора 1 импульсов в последовательно соединенные

1506435 (4) !

1к ь

N 4- = N1,-Матти f

Ng = Nz-N)=Tq f, (2) 40

45 регистры 3-5. В результате полного цикла предпреобраэования в первом 3, втором 4 и третьем 5 регистрах измерителя записаны следующие текущие кОДы: N N N =Я И =И, которые

5 выставлены в соответствующие моменты времени Т,, Tz íà и выходах генератора 1 и регистров 3 и 4 (фиг. 2е-и) °

В следующие моменты с и-разрядных выходов регистров 3-5 текущие коды

N,-N смежных фаз временных интервалов Т, и Т поступают на соответствующие входы сумматоров 6 и 7, где производится вычисление их размернос- f 5 ти на основе операции логического вычитанияия: где f — частота дискретизации измерительной цифровой шкалы, формируемой многоканальным гене- 25 ратором 1 импульсов иэмеритеЛЯ °

С п-разрядных выходов первого 6 и второго 7 сумматоров коды N u N

4 5 временных интервалов Т, и Tz в следу- 30 ющий момент поступают на входы цифро— вого делителя 8, где производится непосредственное вычисление отношения временных интервалов, выраженные через эквивалентные коды:

35

И Т, Г Т. — Т » Т .(3)

N Т Г Т.

Вычисленный код Nь отношения временных интервалов Т, и Т, поступает на информационные входы четвертого реги— стра 11, выполняющего функцию буферного элемента измерителя.

С приходом временного импульсного сигнала по третьей входной шине 18 (фиг. 2г) одновременно с запуском формирователя 2 производится запуск формирователя 9 импульсов. На его выходе формируется цифровой импульсный сигнал (фиг. 2к), который поступает на вход элемента 10 задержки. Через время задержки ".,ъ С3 45 + 67 где

С. 4 .. с ь 1 — Время распространения ивформационных сигналов через электрические цепи элементов 3-7 измерителя, по первому его выходу формируется цифровой импульсньгй сигнал, по которсту производится запись в четвертый регистр 11 кода, выставленного на выходе делителя 8, а именно:

Результирукнций код И„отношения вре-! менных интервалов с U -разрядного выхода регистра 11 выставляется по шине !9 результата измерителя.

Одновременно производится установка триггера 12 управления в исходное (нулевое) состояние (фиг. 2п). По шине 14 запроса измерителя выставляется сигнал "Запрос", а по шине 20 синхронизации по второму выходу элемента 10 задержки через время з", +

+t „, где t вр емя распр остра нения информационных сигналов через регистр

11, выставляется цифровой импульсный сигнал синхронизации (фиг. 2н) .

На этом полный цикл преобразования измерителя заканчивается, и устройство подготовлено к очередному циклу преобразования, который начинает выполняться беэ изменения согласно (1)-(4) при поступлении очередного сигнала "Запуск" по шине 15 измерителя. Его работа может быть принуди тельно остановлена (режим блокирсвания) при снятии цифрового сигнала

"Разрешение" rro шине 13 управления.

Требуемая точность измерения отношения временных интервалов ус га:." ливается выбором соответствующей частоты дискретизации f = 1/Т, интервалов.

Высокое быстродействие пр еобра 3о» вания измерителя достигается испольрова ннем и; раллельно-послодовательного табличного метода вычисления (1)(3), выполняемого в блоках 6-8 измерителя, которые могут быть выполнены на r.ðîãðàIIìèðóåìûõ логических матрицах типа ПЗУ или РПЗУ (постоянные или репрограммируемые запоминающие устройства).

Фор мула и э обретения

Цифровой измеритель отноше<п;я временных интервалов, ссдержаший многоканальный генератор импульсов, элемент задержки, формирователь, триггер ут равления, перв . и вход которого ссединен с шиной запуска, о т л ич а ющи йс я тем, что, с целью нов:IBIPHHH бьк тродействия, в Heãо введ яы четыре регистра, два сумматора,,гечитс-л, формирователь импульсов

1506435 бткиробанце

I

1b

17

i I

1/1) 9)

py) т

14

5 Ри.2

Составитель В. Котов

Редактор В.Петраш Техред А.Кравчук Корректор Н,Борисова

Заказ 5437/50 Тираж 363 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01 синхронизации, первый выход триггера управления соединен с шиной запроса, второй выход соединен с вторым входом формирователя и входом управления 5 формирователя импульсов синхронизации, выход которого соединен с входами синхронизации первого, второго и третьего регистров, шина управления измерителя соединена с входом управления многоканального генератора импульсов, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами первого регистра, информационные выходы которого соединены с со- 15 ответствующими входами первого сумматора и второго регистра, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами первого и второго сумматоров и третьего регистра, информационные входы которого соединены с соотвествующими входами второго сумматора, информационные выходы первого и второго сумматоров соединены с соответствующими входами делителя, информационный выход которого соединен с соответствующим входом четвертого регистра, вход синхронизации которого соединен с вторым входом триггера управления и первым выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов синхронизации.