Устройство для измерения одиночных интервалов времени

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике и экспериментальной физике. Цель изобретения - повышение быстродействия . Устройство для измерений одиночных интервалов еремзни содержит циркуля- TOD, распределитель импульсов, первый элемент И, первый RS-триггер, второй элемент И, первый счотчик, третий элемент И, второй RS-триггер, четвертый элемент И, второй гчетчик, пятый элемент И, третий RS-триггер, шестой элемент И, третей счегчик, седьмой элемент И, четвертый RS-триггер , восьмой элемент И, четвертый счетчик и генератор квантующих импульсов Циркулятор содержит элемент ИЛИ и линию задержки Распределитель импульсов содержит JK-триггер и первый и второй элементы И. Величину одиночного интервала времени определяют путем использования совпадений импульсов его начала и конца с квантующими импульсами, период которых известен 3 ил. in

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0

С) Ц1

) 1 (21) 4162772/63 (22) 16.12.86 (46) 07.12.91, бюл. iÔ 45 (72) В. Ф. Белявин, В. И. Белоусов, В. И.

Заболотный и В. И, Майка (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 828169, кл. G 04 F 10/04, 1981, Авторское свидетельство СССР

М 1317392, кл. 6 04 F 10/04, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОДИНОЧНЫИ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике и экспериментальной физике.

Цель изобретения — повышение быстродействия. Устройство для измерений одиночИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике, экспериментальной физике.

Известно устройство, реализующее способ измерения длительности одиночных импульсов и содержащее блок циркуляции, элементы совпадения, управляемую линию задержки, блок управления, генератор импульсов, элемент ИЛИ, блок переписи, блок выделения заднего фронта; счетчик и блок сброса, Недостатком данного устройства является измерение с погрешностью, определяемой периодом квантующей последовательности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, кОторое содержит последовательно соеди„„5U „„1697652 А1 ных интервалов времени содержит циркулятор, распределитель импульсов, первый элемент И, первый RS-триггер, второй элемент И, первый с;етчик, третий элемент И, второй RS-триггер, четвертый элемент И, второй с е:-чик, пятый элемент И, третий

RS-триггер, шестой элемент И, третий счетчик, седьмой элемент И, четвертый RS-триггер, восьмой элеме .т И, четвертый счетчик и генератор квантуюших импульсов, Циркулятор содержит эл"-.мент ИЛИ и линию задержки. Распределитель импульсов содержит JK-триггер и первый и второй элементы И. Величину одиночного интервала времени определяют путем использования совпаданий импульсов его начала и конца с квантующими импульсами, период которых известен. 3 ил. ненные циркулятор, вход которого является входом устройства. распределитель импульсоь, первый элемент И, первый RS-триггер, второй элемент И и первый счетчик, последовательно соединенные третий элемент И, второй RS-триггер, четвертый элемент И и второй счетчик, последовательно соединенные пятый элемент И, третий RS-триггер, шестой элемент И и третий счетчик, генератор KBBHT /þùèõ импульсов.

Цель изобретения — повышение быстродействия достигается тем, что в устройство для измерения одинсчных интервалов времени, содержащее последовательно соединенные циркулятор, вход которого является входом устройства, распределитель импульсов, первый элемент И, первый RS-триггер, второй элемент И и первый счетчик, после1697052

Ф

66

55 довательно соединенные третий элемент И, второй RS-триггер, четвертый элемент И и второй счетчик, последовательно соединенные пятый элемент И, третий RS-триггер, шестой элемент И и третий счетчик, генераТ0р квантующих импульсов, Вход катг|рога соединен с объединенными втарьв|и входами первого„третьего, четвертага, пятогс и шестого элементов И, первый и третий входы KoTopol o, cooTBBTcTl38HHo, Объед|лнены с соответствующими входами седьмого элемента.И, выход которого соединен с входсм четвертого счетчика, при этом третьи входы третьего и четвертого элемзнтств И объединены с первым входам вгараго элемента Ifl, второй и третий входы котарага,, соответственно, подключены к г|ервому входу четвертого элемента И и к первому выходу распределителя импупьсс|в, второй вь|хад которого соединен с первым входом третьего элемента И, при этом 8-входы всех триггеров и счетчиков подключены к шине начальной установки, введены последовательно соединенные восьмой элемент lfl, первый и второй входы катарога, cooteeToTвен lo, соединены с саспветствую|цими входами третьего элемента И, и четвертый

ВЯ-триггер, выход которого соединен с Объединенными третьими входами шестого и пятого элементов И, первый вход которого

Объединен с соответствующим входам нервага з.".емента И, при этом первый вход восьмого элемента И объединен с вторым входом седьмого элеме|па И, при этом йвход четвертого RS-триггера падкл|очен к шине начальноЙ установки.

На фиг. 1 приведена стру|ггурная электрическая схема устройства для измерения одиночных интервалаз времени; на фиг, 2— временные диаграммы, поясня|ащ|ле его работу; на фиг, 3 — блок-схема алгоритма вычислений.

Устройство для измерения одиночных интервалов времени содержит циркулятор

1, распределитель 2 им| |ульсов (РИ), первый элемент И 3, первый HS-трипер 4, второй элемент И 5, первый счетчик 6,. третий элемент И 7, второй RS-триггер P., четвер-гый элемент И 9, второй счетчик 10, пятый элемент И 11, третий ВБ-триг|ер 132 шестой элемент И 13, третий счетчик 14, седьмой элемент И 15, четвертый RS-триггер 16, восьмой Элемент И 17, четвертый счетчик 18 и генератор 19 квантующих импульсов (ГКИ).

Циркулятор 1 садер><ит эпемен г ИЛ И 20 и линию 21 задержки. Распределитель 2 импульсов содержит 3 К-триггер 22 и пер|зый 23 и второй 24 элементы И, Блок 25 Bbl Iü:,ñëeний содержит первый — четвертый RS-триггеры 26 — 29 и микропроцессор 30.

Устройство для измерения одиночных интервалов времени работает следующим образом.

На вход устройства для измерения одино-нных интервалов времени, которым является вход циркулятора 1, поступают импульсы начала (Имп. 1) и конца (Имп, 2) измеряемого временного интервала Т», Циркулятар 1, входом которого является первый вход элемента ИЛИ 20, формирует на своем выходе, которым является выход линии 21 задержки, последовательность импульсов (фиг. 2а), при этом выход линии 21 задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИ 20. Период циркуляции Тц = il »+

+Ту, Распределитель 2 импульсов, входом которого являются объединенные первые входы первого и второго элементов И 23 и

24 и тактовый вход J K-триггера 22, J- и К-выходы которого обьединены и соединены с уровнем логической "1", формирует на сВОих rlepsoM и втором выходах (ими соответственно являются выходы первого 23 и второго 24 элементов И, вторые входы

KoTopbix соответственна соединены с прямым и инверсным в::|дами JK-триггера 22) импульснь.е дослед- 3ательности, саответствен но состоя |цие и Имп. 1 (фиг. 26) и Имп, 2 (фиг. 2в), поскольку J K-триггер 22 изменяет свае состояние при поступлении на его тактовый вход переднего франта импульса (начальное состояние JK-триггера 22 соотJ ветствуе, наличию на прямом выходе урааня логического "0", при этом шина начальнсй установки для триггеров, счетчиков и микропроцессора на фиг. 1 не показана).

При совпадении одного из импульсов последовательности Имп, I, которая поступает на первый вход первого элемента И 3, с одним из импульсов, сформированных

ГКИ 19 и поступающих на второй вход этого же элемента И 3, первый RS-триггер 4 формирует на своем выходе сигнал с уровнем логической "1". Этот сигнал поступает на объединенные первый вход второго и третьи входы третьего и четвертого элементов И 5, 7 и 9, при этом второй элемент И 5 пропускает импульсы из последовательности Имп. 1 на вход первого счетчика, а четвертый элемент И 9 пропускает импульсы, r-;I3opìèpoeàHíbIå ГКИ 19, на вход второго счетчика 10.

При повторном совпадении одного из импульсов последовательности Имп, 1, которая поступает на первый вход пятого элемента И 11, с одним из импульсов, сфор1697052

Ц

20 мированных ГКИ 19 и поступающих на второй вход этого же элемента И 11, третий

RS-триггер 12 соответственно формирует сигналы с уровнем логической "1" и логического "0" на прямом и инверсном выходах.

Первый из этих сигналов поступает на соответствующий вход блока 25 вычислений, а второй — на объединенные первые входы шестого и седьмого элементов И 13 и 17, при этом шестой и седьмой элементы И 13 и 17 прекращают пропускать соответствующие импульсы на входы счетчиков 14 и 18.

Первый 6, второй 10, третий 14 и четвертый 18 счетчики 6, 10, 14 и 18 соответственно формируют значения величин N, L, К и М, используемых в выражении для определения Т».

При совпадении одного из импульсов паследова" ельности Имп. 2, которая поступает на первый вход восьмого элемента И

15, с одним из импульсов, сформированных

ГКИ 19 и поступающих на второй вход этого же элемента И 15, четвертый RS-триггер 16 формирует на своем выходе сигнал с уровнем логической "1". Этот сигнал поступает на объединенные третьи входы пятого, шестого и седьмого элементов И 11, 13, 17, при этом четвертый элемент И 17 пропускает импульсы из последовательности Имп. " на вход четвертого счетчика 18, а шестой элемент. И 13 пропускает импульсы, сформированные ГКИ 19, на вход третьего счетчика

14.

При повторном совпадении одного из импульсов последовательности Имп. 2, которая поступает на первый вход третьего элемента И 7, с одним из импульсов, сформированных ГКИ 19 и поступающих на второй вход этого же элемента И 7, второй

RS-триггер 8 соответственно формирует сигнал с уровнем логической "1" и логического "0" на прямом и инверсном выходах.

Первый иэ этих сигналов поступает на соответствующий вход блока 25 вычислений, а второй — на объединенные второй вход второго 5 и первый вход четвертого 9 элементов И, при этом второй 5 и четвертый 9 элементы И прекращают пропускать соответствующие импульсы на входы счетчиков би10

Т

M+N+1 где t< — величина периода в последовательности импульсов на выходе ГКИ 19:

М и N — числа, определяющие количество соответственно Имп. 2 и Имп. 1, поступивших на входы четвертого и первого счетчиков 18 и 6;

L К-числа. определяющие количество импульсов, сформированных ГКИ 19 и соот25

55 еетственна поступивших на входы второго и третьего счетчиков 10 и 14.

При формировании одним из четырех счетчиков на выходе старшего разряда импульса, соответствующего наступлению переполнения этого счетчика, соответствующий ему адин из четырех RS-триггеров

26 — 29 формирует сигнал запроса обработки внешнего прерывания в микропроцессоре

30, Программы обработки прерываний 1цт1-4 (фиг, 3) корректируют значения N, L, M и К и формируют сигнал сброса, который поступает на R-вход соответствующего RS-триггера. Основная программа микропроцессора

30 циклически анализирует уровень сигналое на прямых выходах второго 8 и третьего

12 RS-триггеров, при одновременных значениях логических "1" которых формируются значения N, L, M и К и выполняется вычисление Гк.

Формула изобретения

Устройство для измерения одиночных интервалов времени, содержащее последовательно соединенные циркулятор, вход которога является входом устройства, распределитель импульсов, первый элемент И, первый RS-триггер, второй элемент

И и первый счетчик, последовательно соединенные третий элемент И, второй RS-триггер, четвертый элемент И и второй счетчик, последовательно соединенные пятый элемент И, третий RS-триггер, шестой элемент

И и третий счетчик, генератор квантующих импульсов, выход которого соединен с объединенными вторыми входами первого, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, первый и третий входы которого соответственно объединены с соответствующими входами седьмого элемента И. выход которого соединен с входом четвертого счетчика, при этом третьи входы третьего и четвертого элементов И объединены с первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого соответственно подключены к первому входу четвертого элемента И и к первому выходу распределителя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, при этом RS-входы всех триггеров и счетчиков подключены к шине начальной установки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены последовательно соединенные восьмой элемент И, первый и второй входы которого соответственно соединены с соответствующими входами третьего элемента И, и четвертый RS-триггер, выход которого соединен с объединенными третьими входами шестого и пятого элементов И. первый

1697052 вход которого объединен с соответствующим входом первого элемента И, при этом первый вход, восьмого элемента И обьединен с вторым входом седьмого элемента И, при этом R-вход четвертого RS-триггера подключен к шине начальной установки.

1697052

Составитель,А.Яврумов

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор В.Гирняк

Редактор В.Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4305 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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