Устройство для измерения временных интервалов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения временных интервалов в непрерывно следующих друг за другом импульсных последовательностях. Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства и упрощение схемы считывания. Устройство для измерения временных интервалов содержит триггеры 1-4, счетчик 6 импульсов, генератор 7 эталонных импульсов, регистр данных 8, элемент И-НЕ 11, инвертор 13. Для достижения цели изобретения в устройство введены регистр 5 сдвига, одновибратор 9, первый элемент И 10, делитель частоты 12, второй элемент И 14. Благодаря введению новых элементов и образованию новых связей в устройстве созданы раздельные каналы измерения и считывания, что обеспечивает высокую помехозащищенность устройства. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 С 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

B)cQ М/ ИСИИЫЦ о8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4431090/24-21 (22) 27.05.88 (46) 30.01.90. Бюл, М- 4 (72) В.M.Ðóáëåâ, А.И,Шишин, Т.В.Иуравлева, E.С.Кузина, Г.Н.Петрова и В.Г.Дровянников (53) 681.11 (088.8) (56) Авторское свидетельства СССР

У 746396. кл, Г 04 Р 10/04 1976 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения временных интервалов в непрерывна следующих друг за другом импульсных последовательностях. Пенью изобретения яв„„SU„„1539724 А1 ляется повышение помех озащищенности устройства и упрощение схемы считывания. Устройство для измерения временных интервалов содержит триггеры

1-4, счетчик б импульсов, генератор

7 эталонных импульсов, регистр данных 8, элемент И-EE 1?, инвертор 14.

Для достижения цели изобретения в устройство введены регистр 5 сдвига, одновибратор 9, первый элемент И 10, делитель частоты 13 второй элемент

И 11. Благодаря введению новых элементов и образованию новых связей в устройстве созданы раздельные каналы измерения и считывания, что обеспечивает высокую гомехозащищеннасть устройства. 2 ил, 1539724

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения временных интервалов и непрерывно следующих друг за другом импульсных последовательностях, Цель изобретения — повьппение помехозащищенности устройства и повьппение надежности устройства, 10

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для измерения временных интервалов; на фиг.2диаграммы напряжений на элементах устройства, где: а — форма напряжения на инверсном

S-входе первого триггера; б - форма напряжения .на входе устройства; в — форма напряжения на прямом выходе первого триггера;

r — форма напряжения на выходе первого элемента И; д — форма напряжения на прямом выходе второго триггера; 25

1 е - форма напряжения на выходе генератора эталонных импульсов; ж — форма напряжения на выходе элемента И-НЕ; з — форма напряжения на выходе делителя частотьц и - форма напряжения на прямом выхо- . де третьего триггера; к - форма напряжения на инверсном выходе четвертого триггера; л, M н, 35 о - форма напряжения на выходах регистра сдвига, и —, форма напряжения на выходе инвертора, 40 р - форма напряжения на выходе второ" го элемента И; с — форма напряжения на выходе одновибратора.

Устройство содержит первьй 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 триггеры, регистр 5 сдвига, счетчик 6 импульсов, генератор 7 эталонных импульсов, регистр 8 данных, одновибратор 9, первый 10 и второй 11

50 элементы И, элемент 12 И-НЕ, делитель 13 частоты, инвертор t4.

Вход устройства образован одним из входов элемента 10 И, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 1, а третий вход подключен к выходу одновибратора 9, выход элемента 10 И соединен с С-входами триггеров 2 и 3, инверсные S-входы которых подключены к инверсному Sвходу триггера 4 и D-входам триггера 2 и регистра 5 сдвига, которые соединены с положительным потенциалом источника питания, инверсный

R-вход триггера 2 соединен с первым входом элемента И 11 и с инверсным

R-входом триггера 1, который подключен к шине "Сброс" устройства, а инверсный S-вход триггера 1 соединен с шиной "Пуск", прямой выход триггера 2 соединен с D-входом триг» гера 3 и первым входом элемента 12

И-НЕ, прямой выход триггера 3 соединен с D-входом триггера 4, инверсный R-вход которого соединен с инверсным R-входом триггера 3 и с выходом элемента И 11, второй вход которого подключен к выходу инвертора 14, соединенного своим входом с четвертым выходом регистра 5 сдвига, третий выход которого соединен с вхо-. дом сброса счетчика 6, а второй выход подключен к входу "Запись" регистра 8 данных и выходу устройства

"Запрос", выход регистра 8 данных является информационным выходом устройствя, информационный вход регист-, ра 8 данных соединен с выходом счет" чика 6, счетный вход которого подключен к выходу делителя 13 частоты и

С-входу триггера 4, инверсный выход которого соединен с управляющим Чвходом регистра 5 сдвига и входом одновибратора 9, вход делителя 13 частоты подключен к выходу элемента

12 И.-НЕ, второй вход которого соединен с выходом генератора 7 эталонных импульсов и подключен к С-входу регистра 5 сдвига.

Устройство работает следующим образом.

Перед. началом измерения производится сброс триггеров 1-4 подачей отрицательного импульса (логического нуля) на шину "Сброс". При этом на прямых выходах триггеров 1 и 2 устанавливается логический нуль. На выходе элемента 11 И появляется логический нуль, который переводит триггеры 3 и 4 в состояние логического нуля. На выходе одновибратора 9 находится логическая единица, которая подается,на один из входов элемента 10 И. Положительный потенциал источника питания и связанных с ним инверсных S-входов триггеров 2-4 и

Ь-входов триггера 2 и регистра 5

1539724

10

55 сдвига соответствуют уровню логической единицы.

Запуск устройства производится подачей на шину "Пуск" отрицательного импульса (логического нуля), (фиг.2а), после чего на прямом выходе триггера 1 появляется логическая единица (фиг. 2в), поступающая на вход элемента 10 И. Первый измерительный импульс на входе устройства (фиг. 2б) вызывает срабатывание элемента 10 И,, на выходе которого появляется логическая единица (фиг ° 2г), которая поступает на Свходы триггеров 2 и 3, при этом триггер 3 остается в исходном состоянии, а на прямом выходе триггера

2 появляется логическая единица (фиг.2д), которая подается на первый вход элемента 12 И-НЕ, разрешая прохождение импульсов генератора

7 (фиг.2е) на вход делителя 13 частоты. Делитель 13 делит поступающую частоту на и (n7j4) равных частей и с его выхода (фиг.2з) импульсы поступают на счетный вход счетчика 6 и на С-вход триггера 4. Триггер 4 не изменяет своего состояния, а счетчик б начинает считать импульсы с выхода делителя 13 частоты.

С поступлением на вход устройства второго измерительного импульса, отмечающего границу первorо временного интервала (фиг.2б) и следующего через элемент 10 И на С-входы триггеров 2 и 3, триггер 2 остается в прежнем состоянии, а на прямом выходе триггера 3 (фиг.2и) появляется логическая единица, кот орая поступает на D-вход триггера 4. После этого на инверсном выходе триггера

4 синхронно с первым счетным импульсом, совпадающим со следующим временным интервалом, появляется логический нуль (фиг.2к), который подается на вход одновибратора 9 и управляющий V-вход регистра 5 сдвига.

При этом одновибратор 9 запускается, и на его выходе появляется логический нуль (фиг. 2с), поступающий на вход элемента 10 И и запрещающий прохождение сигнала с входа устройства. Одновременно с запуском одновибратора 9 начинает работу и-разрядный регистр 5 сдвига, который производит сдвиг информации синхронно с импульсами генератора 7.

6

Первый импульс на свободном первом выходе регистра 5 сдвига (фиг.2л) появляется синхронно с первым эталонным импульсом на его С-входе, совпадающим с первым счетным импульсом следующего временного интервала (фиг.2з). Это делает невозможным переключение какого-либо элемента устройства в момент, отстоящий от момента считывания менее, чем на период следования эталонных импульсов.

С поступлением на С-вход регистра

5 сдвига второго эталонного импульса, на его втором выходе появляется импульс (фиг.2м), который подается на вход "Запись" регистра 8äàííûõ и на выход устройства "Запрос". По переднему фронту этого импульса (соответствует логической единице) производится запись информации из счетчика б в регистр 8 данных и посылается запрос на передачу данных, после чего информация -из регистра 8 данных пересылается во внешнее устройство в оставшийся до прихода второго счетного импульса промежуток времени.

Третий эталонный импульс, поступающий на С-вход. регистра 5 сдвига, вызывает появление его на третьем вы— ходе импульса (фиг. 2н), подаваемого на вход сброса счетчика б„по переднему фронту которого производится обнуление счетчика.

Четвертый эталонный импульс, поступающий на С-вход регистра 5 сдвига, вызывает появление на его четвертом выходе (фиг.2о) импульса (логической единицы), который подается иа вход инвертора 14, на выходе которого появляется логический нуль (фиг.2п), поступающий на второй вход элемента 11 И (на его первом входе находится логическая единица) . Ha:. выходе элемента 11 И появляется логический нуль (фиг. 2р), который подается на инверсные R-входы триггеров 3 и 4 и сбрасывает их, при этом логическая единица, появившаяся на инверсном выходе триггера 4, поступает на вход одновибратора 9, состояние которого не изменяется. Эле, ментный состав одновибратора подбирается таким образом, чтобы время

его пребывания в неустойчивом состоянии было равно или немногим больше периода следования счетных импульсов, в течение которого вход устрой-.

1539724

10 l5

20 ства защищен от помех. Поэтому с поступлением на счетчик 6 второго счетного импульса, совпадающего со следующим временным интервалом, одновибратор 9 снимает запрет на прохождение сигнала с входа устройства (фиг.2с). Третий и последующие измерительные импульсы, поступающие на вход устройства, вызывают повторение цикла считывания; начиная с перевода триггера 3 в единичное состояние.

Останов устройства производится подачей отрицательного импульса (логического нуля) на шину "Сброс", которыя переводит все. триггеры в состояние логического нуля, ведущее к прекращению счета и запрету прохождения сигнала через входной элемент

10 И.

Таким образом, в предлагаемом устройстве проведено разделение каналов измерения и считывания, что обеспечивает высокую помехозащищенность при одновременном упрощении схемы считывания.

В случае появления в момент считывания в этом устройстве помехи в виде деформированного фронта единичного эталонного импульса, приводящего к отсутствию считывания, резуль тат измерения не искажается, так как считывание производится с приходом следующего эталонного импульса на

С-вход регистра 5 сдвига.

Поскольку переключение всех эле-. ментов устройства-отстоит от момента считывания не менее чем на.псриод следования эталонных импульсов, .то при любом сочетании моментов прихода измерительного иьшульса на Вход элемента 10 И и-счетного импульса на Вход триггера 4 искдпочается возможнОсть ВозникноВения помехи для считывания .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения Временных интервалов, содержащее первый, второй, третий, четвертый триггеры, инвертор, элемент И-HH,„. регистр данных, счетчик импульсов, генератор эталонных импульсов, подключенньпЪ своим выходом к первому входу элемента И-НЕ, к второму входу которого подключен прямой выход первого

55 триггера, отличающееся .тем, что, с целью повьппения помехозащитности и повьппения надежности, введены делитель частоты, регистр сдвига, одновибратор, два элемента

И, при этом вход устройства является первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а третий вход подключен к выходу одновибратора, выход первого элемента И соединен с синхронными С-входами второго и третьего триггеров, инверсные установочные S-входы которых подключены к инверсному установочному Sвходу четвертого триггера и информационным D-входам второго триггера и регистра сдвига и соединены с положительным потенциалом источника питания, инверсный R-вход сброса второго триггера соединен с первым входом второго элемента И и с инверсным Rвходом сброса первого триггера, который подключен к шине "Сброс" устройства, а инверсный установочный

S-вход первого триггера соединен с шиной "Пуск", прямой выход второго триггера соединен с информационным

D-входом третьего триггера и первым входом элемента И-НЕ, прямой выход третьего триггера соединен с информационным D-входом четвертого тригге-. ра инверсньФ R-вход сброса которого соединен с инверсньп R-входом сброса третьего триггера и с выходом второго элемента И, второй вход которо-, го подключен к выходу инвертора, соединенного своим входом с четвертым выходом регистра сдвига, третий выход которого соединен с входом сброса счетчика, а второй выход подключен к входу "Запись" регистра данных, соединенному с выходом устройства

"Запрос", выход регистра данных является информационным выходом устройства, информационный вход регист-, ра данных соединен с выходом счетчика импульсов, . счетный Вход кОторОгО подключен к выходу делителя частоты и синхронному С-входу четвертого триггера, инверсный выход которого соединен с управляющим V-входом регистра сдвига и входом одновибратора, вход делителя частоть1 подключен к выходу элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к тактовому счетному С-входу регистра сдвига.

15397?4

Составитель С.Кротова

Техред Л.Олийнык

Редактор Н.Киштулинец

Корректор О. Кравцова

Заказ 217 Тираж 350 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101