СПОСОБ РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ НАНОСЕКУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ В ЦИФРОВОЙ КОД Российский патент 2013 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для цифрового преобразования однократных временных интервалов наносекундной длительности, заданных старт- и стоп импульсами, с нано- и субнаносекундной дискретностью преобразования в системах навигации, управления, определении параметров интегральных схем, исследовании различных физических и технологических процессов.

Известен способ рециркуляционного преобразования временных интервалов (ВИ), заданных старт- и стоп-импульсами, основанный на их рециркуляции в одном рециркуляторе, причем в каждой из рециркуляций длительность старт- и стоп-импульсов увеличивается на калиброванное значение τ, равное дискретности преобразования, и подсчитывании числа совершенных рециркуляций до момента времени совпадения рециркулирующих импульсов [1].

Недостатком известного способа является большое время преобразования, обусловленное тем, что период рециркуляции должен удовлетворять условию T>2t_Xmax где t_Xmax - наибольшее значение длительности преобразуемого ВИ.

Известен способ (прототип), основанный на рециркуляции в одном рециркуляторе с периодом рециркуляции T>t_Xmax старт- и стоп-импульсов исходной калиброванной длительности, соответствующих началу и концу преобразуемого ВИ, с увеличением исходной калиброванной длительности старт-импульса на калиброванное значение длительности τ в каждой из рециркуляций, а стоп-импульса исходной калиброванной длительности - без изменения его длительности в каждой из рециркуляций, до момента времени совпадения рециркулирующих старт- и стоп-импульсов, и подсчитывании числа рециркуляции, совершаемых стоп-импульсом исходной калиброванной длительности [2].

Недостаток известного способа состоит в большом времени преобразования.

Целью предлагаемого способа является уменьшение времени преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что старт- и стоп-импульсы исходной калиброванной длительности, соответствующие началу и концу преобразуемого временного интервала, подвергают рециркуляции в одном рециркуляторе, причем с периодом рециркуляции T-τ стоп-импульса, исходной калиброванной длительности, а период рециркуляции старт-импульса исходной калиброванной длительности выбирают равным T+τ, где τ - дискретность преобразования, подсчитывают число рециркуляций, совершенных стоп-импульсом исходной калиброванной длительности с момента начала рециркуляции и до момента совпадения рециркулирующих старт- и стоп-импульсов, а цифровой результат преобразования определяют как удвоенное значение подсчитанного числа рециркуляций.

Сущность способа рециркуляционного преобразования временных интервалов наносекундной длительности в цифровой код состоит в следующем.

Старт- и стоп-импульсы исходной калиброванной длительности t_H и t_К, соответствующие началу и концу преобразуемого ВИ, длительностью t_X, направляют в рециркулятор.

Старт- и стоп-импульсы должны иметь равные калиброванные значения длительности t_H=t_К>t_P+τ, где t_P - суммарное время переключения логических элементов рециркулятора. Старт-импульс t_H подвергают рециркуляции с периодом (Т+τ), в результате в рециркуляторе вырабатывается монотонная последовательность импульсов:

f_H(t)=f(t_H+n_н(Т+τ)),

где n_H - число рециркуляций старт-импульса.

Одновременно в процессе рециркуляции с периодом рециркуляции Т-τ стоп-импульса исходной калиброванной длительности t_К в рециркуляторе вырабатывается монотонная последовательность импульсов:

f_К(t)=f(t_К+n_к(Т-τ)),

где число рециркуляций стоп-импульса n_к=n_н=n, a T>t_Xmax.

В момент времени f_H(t)=f_К(t), то есть при совпадении заднего фронта рециркулирующего старт-импульса с передним фронтом рециркулирующего стоп-импульса подсчет числа рециркуляций n стоп-импульса (или старт-импульса) исходной калиброванной длительности, начатый с момента их ввода в рециркулятор, прекращается.

Функция преобразования предлагаемого способа имеет вид:

t_X=2nτ=βτ, где область изменения n∈[1; N/2] (N=t_Xmax/τ), а цифровой результат преобразования β определяется как удвоенное значение подсчитанного числа рециркуляций стоп-импульса.

Время преобразования предлагаемого варианта способа преобразования:

Т_пр=t_Xmax+(T-τ)N/2≈N/2 t_Xmax, а способы (прототипа)

Т^* _пр=(N+l)t_Xmax≈N t_Xmax.

Тогда выигрыш во времени преобразования предложенного способа равен:

K=T^* _пр/T_пр=N/(N/2)=2.

Таким образом предлагаемый способ преобразования имеет в два раза меньше время преобразования.

Литература

1. А.С. СССР №654932, М.кл. G04F 10/00.

2. Патент РФ №2443007, М.кл. G04F 10/00.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для цифрового преобразования однократных временных интервалов наносекундной длительности, заданных старт- и стоп-импульсами, с нано- и субнаносекундной дискретностью преобразования в системах навигации, управления, определении параметров интегральных схем, исследовании различных физических и технологических процессов. Изобретение направлено на уменьшение времени преобразования, что обеспечивается за счет того, что рециркуляция старт- и стоп-импульсов исходной калиброванной длительности осуществляется с периодом рециркуляции соответственно T+τ и T-τ, причем их длительности в каждой из рециркуляций остаются неизменными, а цифровой результат преобразования определяет как удвоенное значение подсчитанного числа рециркуляций, совершенных стоп-импульсом с момента начала рециркуляции и до момента совпадения рециркулирующих старт- и стоп-импульсов.

Способ рециркуляционного преобразования временных интервалов наносекундной длительности в цифровой код, основанный на рециркуляции в одном рециркуляторе старт- и стоп-импульсов исходной калиброванной длительности, соответствующих началу и концу преобразуемого временного интервала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени преобразования, значения длительностей старт- и стоп-импульсов исходной калиброванной длительности в каждой из рециркуляций оставляют неизменными, период рециркуляции старт-импульса исходной калиброванной длительности выбирают равным T+τ, период рециркуляции стоп-импульса исходной калиброванной длительности выбирают равным T-τ, где τ - дискретность преобразования, подсчитывают число рециркуляций, совершенных стоп-импульсом исходной калиброванной длительности с момента начала рециркуляции и до момента совпадения рециркулирующих старт- и стоп-импульсов, а цифровой результат преобразования определяют как удвоенное значение подсчитанного числа рециркуляций, совершенных стоп-импульсом исходной калиброванной длительности.