Четырехканальный времяимпульсный преобразователь

 

изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть применено в устройствах, использующих времяимпульс нов преобразование. Целью изобретения является увеличение достоверности результата преобразования. Четырехканальный времяимпульсный преобразователь содержит сумматор 2, генератор 3 импульсов, элемент И5, регистр 6, счетчик 7 импульсов. В устройство введены преобразователь 1 кода, элемент ИЛИ 4. Преобразователь 1 кода содержит 4 элемента ИСКЛ. ИЛИ 11. 12, 15,17: 4 элемента И 13, 14, 16, 18, элемент ИЛИ 19. Введение в устройство новых элементов и образование новых связей между ними позволяют достичь цель изобретения. 1 ил,. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 04 F 10/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4769939/2 7 (22) 14.12,89 (46) 23.01.93. Бюл. N. 3 (71) Украинский заочный политехнический институт им, И.З.Соколова (72) В.П.Соляник, Е.Н.Бант|оков, 3.Б,Бантюкова, А.П.Голубь, B.È,Êoâàëåâ и В.А.Осокин (56) Авторское свидетельство СССР

N 1388827, кл. G 04 F 10/00, 1988. (54) ЧЕТЫРЕХКАНАЛЬНЫЙ ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть применено в устройствах, использующих время„„. Ж, Ä 1789968A1 импульсное преобразование. Целью изобретения является увеличение достоверности результата преобразования, Четырехканальный времяимпульсный преобразователь содержит сумматор 2, генератор 3 импульсов, элемент И5, регистр 6, счетчик 7 импульсов. В устройство введены преобразователь 1 кода, элемент ИЛИ 4.

Преобразователь 1 кода содержит 4 элемента ИСКЛ. ИЛИ 11, 72, 15, 17: 4 элемента И 13, 14, 16, 18, элемент ИЛИ 19. Введение в устройство новых элементов и образование новых связей между ними позволяют достичь цель изобретения, 1 ил„7 табл.

1789968

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть применено в устройствах, использующих времяимпульсное преобразование.

Целью изобретения является увеличе.ние достоверности результата преобразования.

На чертеже представлена функциональная схема гфедлагаемого четырехканального вретчяимпульсного преобразователя.

Четырехканальный времяимпульсный преобразователь содержит преобразователь кода 1, сумматор 2, ко вторым входам которого подключены первый и второй выходы преобразователя кода 1, генератор импульсов 3, элемент ИЛИ 4, второй вход которого соединен с третьим выходом преобразователя кода 1, элемент И 5, регистр

6, к информационным входам которого подключены первый и второй выходы сумматора 2, третий выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 4, выход которого подключен ко второму входу элемента И 5, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов 3 и входом записи регистра 6, счетчик импульсов 7, к суммирующему входу которого подключен выход элемента И 5, первую 8-1, вторую 8-2, третью 8-3 и четвертую 8-4 входные шины, которые подключены к входам преобразователя кода 1, шину сброса 9, которая сое- . динена с выходами сброса регистра 6 и счетчика импульсов 7, выходные шины 10, первая и вторая из которых (младшие разряды) соединены с выходами регистра 6 и с первыми входами сумматора 2, а осталь- . ные — с выходами счетчика импульсов 7.

Запись кода, находящегося на информационных входах, в регистр 6 производится по заднему фронту импульса, поступившего на его вход записи. Регистр 6 двухразрядный, Счетчик импульсов 7 срабатывает по заднему фронту импульсов, поступающих на

его суммирующий вход.

Преобразователь кода 1 предназначен для выработки двоичного кода количества сигналов временных интервалов, имеющихся на входных шинах 8-1, 8-2, 8-3 и 8-4. На чертеже приведен пример реализации преобразователя кода 1. Преобразователь кода

1 содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

11, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, элемент И 13, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 и с первым входом преобразователя кода 1, второй вход которого соединен со вторыми входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 и элемента И 13, элемент И 14, первый вход которого соедиF1 - {аЬ + аb){cd+ сd)+(аЬ + àb)(cd+ сБ)=-(аЬ+ ab)(cd+ cd)+ (аЬ+ аЬ)(сб+ сd) =

- abed+ abed+ abed+ abed+ abed+ abed+

+ abed + abed = (abed + abed + abed +

+abed) + (abed,+ abed+ abed+ abed).

F2 =(аЬ+ ab) (cd+ cd)+ abed+ abed =

=- abed + abed + abed + abed + ab(c + d) +

+ (а + b)cd = abed + abed + abed + abed +

+ abc+abd+ acd+ bcd- abed+ abed+

+ abed + abed + abc(d + б) + abd {с + с) +

+ acd (b + Ь) + bcd (а + а) = abed + abed+

+ abed+ abed+ abed+ abed+ abed+ abed+

+ abed+ abed + abed + аЬс4 = (abed +

+ abed + abed + abed + abed + abed) + нен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 и с третьим входом преобразователя кода 1, четвертый вход которого подключен ко вторым входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 и элемента И 14, элемент ИСКЛ ЮЧАЮЩЕ Е ИЛ И 15, элемент

И 16, первый вход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 и с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮ10 ЩЕЕ ИЛИ 15, второй вход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 12 и со вторым входом элемента И 16, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, элемент

И 18, первый вход которого соединен с вы15 ходом элемента И 13 и с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, второй вход которого соединен с выходом элемента

И 14 и со вторым входом элемента И 18, выход которого подключен к третьему выхо20 ду преобразователя кода 1, элемент ИЛИ 19, к входам которого подключены выходы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 и элемента

И 16, выход элемента ИЛИ 19 соединен со вторым выходом преобразователя кода 1, первый выход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15.

Обозначив сигналы, поступающие на шины 8-1, 8-2, 8-3, 8-4, соответственно а, b, с, d, составим логические функции, описы30 вающие появление сигналов на первом— младшем (F1), втором (F2) и третьем — старшем (FÇ) выходах преобразователя кода 1 в приведенной схеме:

1789968

F3 = abed.

10 входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22 и 30 ко второму входу элемента И 23, элемент

45 (обозначим его — а2), записанного в регист- 50 ре 6, первый из вторых входов является младшим разрядом числа (обозначим его—

+ (abed+ abed+ abed+ abed).

Из полученных выражений видно, что они описывают двоичный код количества сигналов, находящихся на входах преобра. зователя кодов 1.

Сумматор 2 представляет собой комбинационный сумматор и предназначен для суммирования двухрэзрядных двоичных чисел, одно из которых поступает с выходов регистра 6, э второе- с выходов преобразователя кодов 1. На чертеже приведен пример реализации сумматора 2. Сумматор 2 содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

20, элемент И 21, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 и с первым из первых входов сумматора 2, первый из вторых входов которого подключен ко вторым входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 и элемента И 21, элемент ИСКЛ ЮЧАЮЩЕ Е

ИЛИ 22, элемент И 23, первый вход которого соединен со вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22 и со вторым из вторых входов сумматора 2, второй из первых входов которого подключен к первому

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24, элемент И 25, первый вход которого соединен с выходом элемента И 21 и с первым входом элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24, второй вход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22 и ср вторым входом элемента И 25, элемент ИЛИ 26, ко входам которого подключены выходы элементов И

23 и И 25, выходзлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 20 соединен с первым выходом сумматора 2, ко второму выходу которого подключен выходэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

24, выход элемейта ИЛИ 26 соединен с третьим выходом сумматора 2, Первый из первых входов сумматора 2 является младшим разрядом числа (обозначим его а1), записанного в регистре 6, второй иэ первых входов является старшим разрядом числа

b1), поданного на вторые входы сумматора

2 (с выходов преобразователя кода I), второй из вторых входов является старшим разрядом числа (обозначим его — b2), поданного на вторые входы сумматора 2, Младший разряд результата суммирования выдается на первый выход, а старший разряд — на

20 третий выход сумматора 2. Тогда работа сумматора 2 описывается таблицей.

На входные шины 8-1, 8-2, 8-3 и 8-4 подаются сигналы преобразуемых временных интервалов.

На шину 9 подается импульс, устанавливающий регистр 6 и счетчик 7 в нулевое положение, а все устройство в исходное состояние.

На выходные шины 10 выдается двоичный код результата преобразования, при этом шины двух младших разрядов кода (из шин 10) соединены с выходами регистра 6. а шины остальных разрядов кода (из шин

10), начиная с третьего разряда соединены с выходами счетчика 7, Таким образом, содержимое регистра 6 и счетчика 7 является единым кодом — кодом преобразования временных интервалов.

Четырехканальный времяимпульсный преобразователь работает следующим образом.

В исходном положении при отсутствии на шинах 8-1, 8-2, 8-3 и 8-4 сигналов временных интервалов, на выходах преобразователя кода 1 отсутствует код, регистр 6 и счетчик импульсов 7 находятся в нулевом положении, на выходах комбинационного сумматора 2 отсутствует код, элемент И 5 закрыт. Установка четырехканального времяимпульсного преобразователя в исходное положение производится подачей импульса на шину 9.

Работа четырехканального времяимпульсного преобразователя начинается при появлении сигнала временного интервала хотя бы на одной из шин 8-1, 8-2, 8-3 или 8-4.

При появлении сигнала временного интервала на одной из шин 8-1, 8-2, 8-3 или 8-4 на выходах преобразователя кода и соответственно, на вторых входах сумматора 2 появляется код "001", поэтому на выходах сумматора появляется код "001". Первый, после появления сигнала временного интервала, импульс генератора 3 записывает в регистр 6 код "01" по своему заднему фронту, через элемент И 5 этот импульс не проходит, т,к. на третьих выходах преобразователя кода 1 и сумматора 2 отсутствуют сигналы. На выходных шинах 10 установится код 00 ... 001. С выходов регистра 6 код

"01" поступает на первые входы сумматора

2 и поэтому на выходах сумматора 2 появляется код "010". Второй, после появления сигнала временного интервала, импульс генератора 3 записывает в регистр 6 код "10" по своему заднему фронту, через элемент И

5 этот импульс также не проходит. На выходных шинах 10 устанавливается код 00 „, 010. С выходов регистра 6 код "10" поступа1789968

20

30

40

55 ет на первые входы сумматора 2, на выходах которого появляется код "011", Третий, после появления сигнала временного интервала, импульс генератора 3 записывает в регистр 6 код "11" по своему заднему фронту, через элемент И 5 этот импульс также не проходит. На выходных шинах 10 установится код 00 ... 011, На первые входы сумматора 2 поступает теперь код "11" и поэтому на его выходах установится код "100". Сигнал с третьего выхода сумматора 2 открывает элемент И 5. Четвертый, после появления сигнала временного интервала, импульс reнератора 3 записывает в регистр 6 код "00" по своему заднему фронту и, кроме того, проходит через элемент И 5 и фиксируется счетчиком 7. На выходных шинах 10 устанавливается код 00;„.1 00. Далее устройство работает аналогично, увеличивая, при поступлении каждого импульса генератора 3, результат преобразования — содержимое регистра 6 и счетчика 7 на "1", При появлении сигналов временных интервалов на двух шинах 8-1, 8-2, 8-3, 8-4 на выходах преобразователя кода 1 и, соответственно, на вторых входах сумматора 2 появляется код "010", на выходах сумматора 2 также появляется код "010", т.к. регистр 6 находится в нулевом положении. Первый, после появления сигналов временных интервалов, импульс генератора 3 записывает в регистр 6 код "10" по своему заднему фронту, через элемент И 5 этот импульс не проходит, т,к, на третьих выходах преобразователя кода 1 и сумматора 2 отсутствуют.сигналы. На выходных шинах 10 устанавливается код "00 ... 010". Код "10" с выходов регистра 6 поступает на первые входы сумматора 2, на выходах которого устанавливается код "100". Сигнал с третьего выхода сумматора 2 открывает элемент И 5. Второй после появления сигналов временных интервалов, импульс генератора 3 записывает в регистр 6 по своему заднему фронту код

"00" и, крометого,:проходит через элемент

И 5 и фиксируется счетчиком 7. На выходных шинах 10 устанавливается код 00 ... 100. При поступлении третьего и последующих импульсов генератора 3 результат преобразования — содержимое регистра 6 и счетчика 7 увеличивается на "2" каждым импульсом.

При появлении сигналов временных интервалов на трех шинах 8-1, 8-2, 8-3, 8-4 на выходах преобразователя кода 1 и, соответственно, на вторых входах сумматора 2, появляется код "011", поэтому на выходах сумматора 2 появляется также код "011", т.к. регистр 6 находится в нулевом положении, Первый после появления сигналов временных интервалов, импульс генератора 3 запи.8 сывает по своему заднему фронту в регистр

6 код "11", через элемент И 5 этот импульс не проходит, т.к. на третьих выходах преобразователя кода 1 и сумматора 2 отсутствуют сигналы. На выходных шинах 10 устанавливается код 00 ... 011. Код "11" с выходов регистра 6 поступает на первые входы сумматора 2, поэтому на его выходах устанавливается код "110". Второй, после появления сигналов временных интервалов, импульс генератора 3 записывает в регистр 6 код "10" и, кроме того, этот импульс проходит через элемент И 5 и фиксируется счетчиком 7, На выходных шинах 10 устанавливается код 00 ... 110. Код "-10" с выходов регистра 6.поступает на первые входы сумматора 2 и на его выходах устанавливается код "101". Третий, после появления сигналов временных интервалов, импульс генератора 3 записывает в регистр 6 код

"01" и, кроме того, этот импульс проходит через элемент И 5 и фиксируется счетчиком

7. На выходных шинах 10 устанавливается код "00 ... 1001". Код "01" с выходов регистра

6 поступает на первые входы сумматора 2 и на его выходах устанавливается код "100", Четвертый, после появления сигналов временных интервалов, импульс генератора 3 записывает в регистр 6 код "00" и через элемент И 5 поступает на суммирующий вход счетчика 7 и фиксируется им. На выходных шинах 10 устанавливается код "00 ...

1100". Далее устройство работает аналогично, т.е. результат — содержимое регистра 6 и счетчика 7 увеличивается на "3" при поступлении каждого импульса генератора 3 до тех пор, пока на входных шинах дейст вуют сигналы трех, временных интервалов.

При появлении сигналов временных интервалов на всех четырех шинах 8-1, 8-2, 8-3 и 8-4, на выходах преобразователя кода 1 появляется код "100", на вторых входах сумматора 2 будет находиться код "00", на выходах сумматора 2 будет находиться код

"000", элемент И 5 открывается сигналом с третьего выхода преобразователя кода 1.

Импульсы генератора 3, поступающие после появления сигналов временных интервалов, проходят через элемент И 5 на суммирующий вход счетчика импульсов 7 и фиксируются им, в регистре 6 сохраняется нулевой код. Таким образом, в этом случае код длительности временных интервалов накапливается в счетчике 7 и каждь|й импульс генератора 3 увеличивает результат на "4", В том случае, если во время работы преобразователя появляются или исчезают сигналы временных интервалов на каких-либо

1789968 шинах из 8- 1, 8-2, 8-3, 8-4, то соответственно изменяется и код на выходах преобразователя кода 1 и, с этого момента, каждый импульс генератора 3 будет увеличивать результат преобразования - содержимое ре- 5 гистра 6 и счетчика 7 на число, равное количеству сигналов временных интервалов, действующих на шинах 8-1, 8-2, 8-3, 8-4. Одновременное появление сигналов на третьих выходах преобразователя кода 1 и сумматора 10

2 исключено, т,е. во всех случаях результат преобразования будет правильным без подачи каких-либо внешних сигналов.

Формула изобретения

Четырехканальный времяимпульсный преобразователь, содержащий сумматор, генератор импульсов, элемент И, счетчик импульсов, первую, вторую, третью и четвертую входные шины, шину сброса, которая подключена к входу сброса счетчика импульсов, выходные шины, к которым, начиная с третьей, подключены выходы счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью увеличения достоверности результата преобразования, в него введены преобразователь кода, элемент ИЛИ и двухразрядный регистр, выходы которого соединены с первой и второй выходными шинами и с первыми входами сумматора, первый и

При исчезновении сигналов временных интервалов на всех шинах 8-1, 8-2, 8-3, 8-4 на выходах преобразователя кода 1 устанавливается код "000", элемент И 5 будет закрыт, на выходах сумматора 2 будет находиться код, записанный в регистре 6 и. следовательно, каждый импульс генератора 3 будет записывать в регистр 6 его же содержимое, т,е. будет сохраняться код результата преобразования, находящийся в регистре 6 и счетчике 7 до момента сброса их импульсом с.шины 9 или до момента появления новых сигналов на шинах 8-1, 8-2, 8-3, 8-4. второй выходы которого подключены к информационным входам регистра, вход записи которого соединен с выходом генератора импульсов и с первым входом элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с входом сброса регистра, первая, вторая, третья и четвертая входные шины соединены с входами преобразователя кодов. первый и второй выходы которого подключены к вторым входам сумматора, третий выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим выходом преобразователя кодов, а выход — с вторым входом элемента И.