Устройство для измерения и регистрации частоты

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и позволяет осуществлять накопление результатов измерения частоты и периодический их вывод в последовательном коде. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых частот. Устройство для измерения и регистрации частоты содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 серии импульсов, элемент 3 задержки, счетчик 5 разрядов слова, счетчик 6 слов, блок 7 памяти, триггер 11, кварцевый генератор 12, делитель 13, элемент ИЛИ 14 и элемент И 15. Введение формирователя 4 управляющих импульсов, последовательного сумматора 8 и коммутаторов 9, 10 позволяет накапливать большие массивы данных в расширенном диапазоне входных частот, выводить их блоками в последовательном коде, обеспечивать непрерывность измерения частот. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ())5 С 01 R 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР (21) 4390505/21 I (22) 21.12.87 (46) 07.07.91. Бюл. N 25 (71.) Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного научного центра АН СССР (72) Г.С.Богданов (53) 621.3 17 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1167521, кл. G Oi R 23/02, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЭМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и позволяет осуществлять накопление результатов измерения частоты и периодический их вывод в последовательном

2 коде. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых частот, Устройство для измерения и регистрации частоты содержит формирователь

1 импульсов, генератор 2 серии импульсов, элемент 3 задержки, счетчик

5 разрядов слова, счетчик 6 слов, блок 7 памяти, триггер 11, кварцевый генератор 12, депитель 13, элемент

ИЛИ 14 и элемент И 15; Введение формирователя 4 управляющих импульсов, последовательного сумматора 8 и коммутаторов 9 и 10 позволяет накапливать большие массивы данных в расширенном диапазоне входных частот, выводить их блоками в последовательном коде, обеспечивать непрерывность измерения частот. 2 ил.

1661662

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и позВоляет осуществлять накопление результатов измерений .частоты и перио5 дический их вывод в последовательном коде.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых частот р функциональных возможностей, На фиг, 1 представлена структур° ° ° ая схема устройства, на фиг.2 — вреенные диаграммы, поясняющие его работт.у, Устройство для измерения и регист- 15 рации частоты содержит формирователь, 1 импульсов, генератор 2 серии импульсов, элемент 3 задержки, форми;рователь 4 управляющих импульсов, счетчик 5 разрядов слова, счетчик 6 слов, блок 7 памяти, последователь ный сумматор 8, коммутаторы 9 и 10, !

:триггер 11, кварцевый генератор 12, делитель 13, элемент ИЛИ 14 и элемент И 15.

Выход формирователя 1 импульсов,,вход которого является входом уст,,ройства, через последовательно соеиненные генератор 2 серии импульсов, оммутатор 9 и элемент 3 задержки подключен к входу счетчика 5 раз:рядов слова, выходы которого соединены с адресными входами разрядов слова блока 7 памяти, а выход кварцевого генератора 12 через делитель

13 подключен к информационному входу триггера 11, выход которого соединен .с вторым входом коммутатора 10, при чем первый вход коммутатора 10 объе,динен с входом синхронизации триггера 11 и старшим разрядом счетчика 5 разрядов слова. Первый вхсд последовательного сумматора 8 подключен к выходу формирователя 1, вход синхронивации объединен с выходом элемента 3 задержки и входом управления режимом работы блока 7 памяти, а второй вход объединен с выходом блока 7 памяти и первым входом элемента И 15, второй вход которого объединен с

50 первым входом элемента ИЛИ 14 и .управляющими входами коммутаторов 9 и 10. Вход счетчика 6 слов подключен к выходу коммутатора 10, выходы — к адресным входам блэка .7 памя55 ти, а старший разряд соединен с первым входом элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с входом данных блока 7 памяти. Выход последовательного сумматора 8 подключен к второму входу элемента ИЛИ 14, а вход делителя 13 соединен с вторым входом коммутатора 9, выход которого чере з формирователь 4 управляющих импульсов подключен к входу выбора блока 7 памяти, Устройство для измерения и регистрации частоты работает следующим образом.

При подаче питания, когда еще не начался первый цикл счета, который инициируется импульсом частоты f<, поступившим на вход формирователя 1 импульсов, выход .которого запускает генератор 2 серии импульсов и т,д., устройство находится в исходном .состоянии. При этом счетчики 5 и 6,блок

7 памяти, триггер 11 и делитель 13 обнулены и низкий уровень старшего разряда счетчика б слов, управляющий режимом работы устройства "Измерение!вывод", закрывает элемент И 15, через который результаты измерений выводятся из устройства, а также открывает элемент ИЛИ 14, через кото1 рый выход последовательного сумматора 8 соединен с D-входом данных блока 7 памяти и переключает коммутаторы 9 и 10 в положение "Измерение".

При этом через коммутатор 9 входы формирователя 4 управляющих импульcos и элемента 3 задержки соединяются с выходом генератора 2 серии импульсов, а через коммутатор 10 вход счетчика 6 слов соединяется с выходом триггера 11, который служит для синхронизации начала измерения по окончании очередного цикла счета, В режиме "Измерение" устройство работает следующим образом.

Импульс измеряемой частоты f после формирования в формирователе 1 запускает генератор 2 серии импульсов, а также выставляет единицу на А-вход последовательного сумматора 8.

По переднему фронту первого из серии импульсов, выработанных генератором 2, формирователь 4 формирует отрицательный импульс, поступающий на. вход выбора ЧК блока 7 памяти. По этому импульсу содержимое нулевого разряда слова считывается и поступает на В-вход последовательного сумматора 8.

Задержка, создаваемая элементом 3 задержки, превышает длительность импульса VK поэтому к моменту прихода

5 166 переднего фронта на С-вход последовательного сумматора 8 и V-вход разрешения блока 7 памяти все переходные процессы, связанные с чтением, завершаются, При этом низкий уровень на V-входе переводит блок 7 памяти в режим "Запись", а в последовательном сумматоре 8 завершается сложение, результат которого через элемент ИЛИ 14 поступает на информационный D-вход блока 7 памяти, а переполнение, если оно возникло при сложении, запоминается в последовательном сумматоре 8, По заднему фронту первого импульса серии формирователь 4 вновь выра. батывает сигнал UK, по которому происходит запись результата сложения в нулевой разряд слова.

Задержанный задний фронт добавляет единицу в счетчик 5 разрядов слова.

Каждый последующий импульс с выхода генератора 2 серии импульсов вызывает аналогичную процедуру суммирования в последующих разрядах слова с той лишь разницей, что на А-входе последовательного сумматора 8 присутствует нуль и добавление единицы к содержимому обрабатываемого разряда зависит от того, было ли переполнение при суммировании в предыдущем разряде слова.

Таким образом, каждый импульс частоты f добавляет единицу к содержимому слова.

По окончании временного интервала, формируемого делителем 13 в момент завершения очередного цикла счета, триггер 11 опрокидывается и сигнал с его выхода через коммутатор 10 добавляет единицу в счетчик 6 слов.

Начинается новое измерение.

При заполнении всего объема блока 7 памяти, т.е. после того, как заканчивается последнее измерение, старший разряд счетчика 6 слов устанавливается в единицу и переключает коммутаторы 9 и 10, Устройство переводится в режим "Вывод". При этом через коммутатор 9 на входы формирователя 4 и элемента 3 задержки поступает частота Г кварцевого генератора 12, а через коммутатор 10 вход счетчика 6 слов соединяется со старшим разрядом счетчика 5 разрядов слова, элемент И 15 открывается, а элемент ИЛИ 14 закрывается.

1662

По каждому импульсу частоты f производится чтение из ячейки памя-! ти и запись в нее нуля, Вывод данных происходит через элемент И 15, 5 начиная с младшего разряда первого слова и кончая старшим разрядом последнего ° Элемент ИЛИ 14 в режиме вывода постоянно подает нуль на D10 вход блока 7 памяти, По окончании вывода старший разряд счетчика 6 слов сбрасывается и устройство переходит в исходное состояние.

Измеряемая частота может определяться по формуле

f

Х Т э о

2р где N — число импульсов, зарегистрированных в слове памяти за образцовый интервал времени Т

Блок 7 памяти имеет структуру Ism

25 и разбит на К и-разрядных слов. Величина и определяется объемом счетчика 5 разрядов слова, величина К— количество слов в памяти — вдвое меньше объема счетчика 6 слов, Блок

30 7 памяти может быть реализован на основе К561РУ2.

По импульсу измеряемой частоты f> запускается генератор 2 серии импульсов отрицательного знака, по

35 передним и задним фронтам которых формируются короткие импульсы.

Приведенные временные циаграммы (фиг„2) соответствуют значению п=4 и частоте генератора 2 — Ео/2, при

40 этом приняты следующие обозначения:

1-й цикл счета, когда из блока

7 памяти считано число 0100, а записано 1100; +М. — 2-й цикл счета, когда считано число 1100 (младший бит слева), а записано 0010 (между циклами счета завершился интервал Т о поэтому после завершения цикла счета адрес слова увеличивается на единицу и начинается новое измерение— интервал Т ); м-%-- во время цикла

1 счета завершился интервал Т память оу заполнена, начался вывод данных (1010, 0110, 1110) с частотой f

Возможность накапливать большие массивы данных в расширенном диапазоне входных частот, выводить информацию блоками в последовательном кодв, обеспечивать непрерывность измерения частоты и минимум аппаратных

1661662 средств позволяют эффективно использовать устройство в качестве бортовых и автономных регистрирующих приборов.

6>ex 64( дыИ(а.

Au3(vj

Д 7(4)

gx 7(An)

Ь Ф(Ю)

8x7P)

Ьа 13

&Е

8AI6(A бы 6

Состав:лтель Н.Федоров

Редактор И,Дербак Техред С.Мигунова

Корректор Н.Ревская

Заказ 2120 Тираж Подписное

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,101

Формула изобретения

Устройство для измерения и регистрации частоты, содержащее формирователь импульсов, вход которого являЮтся входом устройства, генератор се( ии импульсов, кварцевый генератор, елитель, элемент задержки,, блок памяти, элемент И, счетчик разрядов слова, триггер, элемент ИЛИ и счет,чик слов, причем выход кварцевого

Генератора подключен к входу делителя, вход управления режимом работы и выход блока памяти соединены соответственно с выходом элемента задержки и первым входом элемента И, а адресные входы разрядов слова блока памяти подключены к выходам счетчика разрядов слова, о т л и ч а ю щ е

Е с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых частот, и функциональных возможностей, в него до—

Полнительно введены первый и второй коммутаторы, формирователь управляющих импульсов и последовательный сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственнс с выходом формирователя импульсов и выходом блока памяти, вход синхронизации объединен с выходом элемента задержки и

5 входом счетчика разрядов слова а выУ ход подключен к второму входу элемента ИЛИ, причем выход формирователя импульсов через последовательно соединенные генератор серии импульсов и первый коммутатор подключен к входу элемента задержки и входу формирователя управляющих импульсов, выход которого соединен с входом выбора блока памяти, второй вход элемента И объединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, с первым входом элемента ИЛИ и старшим разрядом счетчика слов, выходы которого подключены к адресным входам блока памяти, а вход соединен с выходом второго коммутатора, выход старшего разряда счетчика разрядов слова объединен с первым входом второго коммутатора и входом синхрони25 зации триггера, информационный вход которого соединен с выходом делителя, а выход — с вторым входом второго коммутатора, выход кварцевого генератора подключен к второму входу

3р первого коммутатора, а выход элемента ИЛИ соединен с входом данных блока памяти.