Устройство для измерения интервалов времени Советский патент 1983 года по МПК G04F10/04 

4ii

СО 00 О5 Изобретение относится к импульсной технике, вычислительной технике и может быть использовано для анализа квазислучайных процессов в системах контроля состояния технических и биологических объектов и для автоматизации процессов интерпретации сейсмограмм. Известно устройство для анализ1а случайных интервалов времени, содержащее два измерительных канала, элементы И, ИЛИ, блок задания положения селекции, блок переключения и счетчик фиксации результата 1. Недостатками устройства являются низкая точность анализа вследствие детерминированного задания зоны селекции, сложность аппаратурной реализации и, как следствие, низкая надежность в работе, а также ограниченность функциональных возможностей, выражающаяся в невозможности измерения селективных отрезков времени. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения интервалов времени, содержащее генератор импульсов, элемент «ЗАПРЕТ, сигнальный вход которого соединен с входной клеммой устройства, первый элемент И, входы которого соединены с выходами генератора и элемента ЗАПРЕТ, первый счетчик импульсов, сигнальный вход которого соединен с выходом первого элемента И, блок управления, вход которого соединен с входной клеммой устройства, а первый выход - с входом сброса первого счетчика импульсов, формирователь импульсов, вход которого соединен с вторым выходом блока управления, группа элементов И-НЕ, первые входы которых соединены с выходом счетчика, а вторые - с выходом формирователя, триггер, первый вход которого соединен с входной клеммой устройства, а выход - с входом управления элемента ЗАПРЕТ, вто рой элемент И, входы которого соединены с выходами генератора и триггера, и второй счетчик импульсов, вход сброса которого соединен с третьим выходом блока управления, сигнальный вход - с выходом второго элемента И, разрядные входы - с выходами элементов И-НЕ группы, а выход - с другим входом триггера 2. Известному устройству присущи следующие недостатки: невозможность селекции измеряемых отрезков времени и низкая надежность в работе, обусловленная управлением узлов устройства по трем каналам. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет селекции интервалов времени на его числовой оси. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения интервалов времени, содержащее генератор эталонных импульсов, первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора эталонных импульсов, первый счетчик импульсов, сигнальный вход которого соединен с выходом первого элемента И, группу элементов И, первые входы которых соединены с выходами разрядов первого счетчика импульсов, триггер, второй элемент И, первый вход которого соединен с единичным выходом триггера и второй счетчик импульсов, сигнальный вход которого соединен с выходом второго элемента И, введены две дифференцирующие цепочки, коммутатор, инвертор и регистр памяти, сигнальные входы которого соединены с выходами группы элементов И, вход первой дифференцирующей цепочки соединен с единичным выходом триггера, а выход ее соединен с входами установки в исходное состояние двух счетчиков импульсов и регистра памяти, входы коммутатора соединены с выходами разрядов второго счетчика импульсов, а выход его связан с вторым входом первого элемента И, вход второй дифференцирующей цепочки соединен с выходом коммутатора, а ее выход через инвертор соединен с вторыми входами группы элементов И и с нулевым входом триггера. На фиг. 1 показана функциональная схема устройства для измерения интервалов времени; на фиг. 2 - диаграммы работы. Устройство содержит (фиг.- 1) генератор 1 эталонных по частоте импульсов, первый элемент И 2, первый вход которого соединен с выходом генератора, первый счетчик 3 импульсов, сигнальный вход которого соединен с выходом элемента И 2, группу элементов И 4, первые входы которых соединены с выходом разрядов счетчика 3, регистр 5 памяти, сигнальные входы которого соединены с входами элементов И 4, триггер 6, второй элемент И 7, первую дифферен цирующую цепочку 8, вход которой соединен с единичным выходом триггера 6, а выход - с входами установки в исходное состояние счетчика 3 и регистра 5 и второго счетчика 9 импульсов, сигнальный вход которого соединен с выходом элемента И 7, ком.мутатор Ш, входы которого соединены с выходами счетчика 9, а выход-с вторым входом элемента И 2, вторую дифференцирующую цепочку 11, вход которой соединен с выходом коммутатора 10, и инвертор 12, вход которого соединен с выходом цепочки 11, а выход соединен с вторыми входами группы элементов И 4 и с нулевым входом триггера 6, а также входные шины 13 и 14 и выходную шину 15. На фиг. 2а представлена диаграмма сигналов, поступающих на шину 14;ria фиг. 26 на шину 13; на фиг. 2в - на выходе триггера 6; на фиг. 2г - на выходе элемента И 7; на фиг. 2д - на выходе дифференцирующей цепочки 8; на фиг. 2е - на выходе коммутатора 10 на фиг. 2ж - на выходе дифференцирующей цепочки И; на фиг. 2з на выходе инвертора 12; на фиг. 2и - на выходе генератора 1; на фиг. 2к - на выходе элемента И 2; на фиг. 2л - результат измерения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 6, счетчики 3 и 9 обнулены, элементы И 7 и 2 закрыты, так как на их соответствующих входах - низкие потенциалы. Низкие потенциалы также на единичном выходе триггера 6 и коммутаторе 10. По сигналу «Пуск (фиг. 2а) триггер 6 переходит в единичное состояние, на его единичном выходе (фиг. 2в) устанавливается высокий потенциал, который разрещает прохождение сигналов с входной щины 13 через элемент И 7 (фиг. 2г). Передним фронтом импульса с выхода триггера 6 через дифференцирующую цепочку обнуляются счетчики 3, 9 и регистр 5, еели они были ранее не обнулены. Счетчик 9 суммирует число импульсов, поступивщее на его счетный вход с выхода элемента И 7 (фиг. 2г). По импульсу с заданным номером, (например 6) на выходе коммутатора 10 устанавливается высокий потенциал (фиг. 2е), который открывает элемент И 2 и на его выходе появляется последовательность (фиг. 2к) эталонных по частоте (или,

что то же самое, по периоду следования, фиг. 2и) импульсов, которые поступают на счетный вход счетчика 3. Импульс конца счета (в конкретном примере под ном.ером 8), будучи зафиксированным счетчиком 9 (фиг. 2д), обнуляет выход, коммутатора 10 (фиг. 2г), закрывает элемент И 2 (фиг. 2к), останавливает счетчик 3 и через цепочку 11 (фиг. 2ж) и инвертор 12 (фиг. 2з) переносит содержимое счетчика 3 в регистр 5 памяти и переводит триггер 6 в нулевое состояние (фиг. 2в). Элемент 7 закрывается, а по новому импульсу запуска цикл может быть повторен. Информация, записанная в регистр 5, выводится в удобной форме либо на индикатор, либо в арифметическое устройство (не показано) для дальнейшей обработки. Для селекции одиночных отрезков времени коммутатор 10 имеет один выход, а для селекции группы отрезков времени - два выхода, один из которых соединяется с вторым входом элемента И 2, а другой - с входом дифференцирующей цепочки П. Таким образом, изобретение решает задачу селекции измеряемых отрезков времени, а также позволяет упростить схему устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ, содержащее генератор эталонных импульсов, первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора эталонных импульсов, первый счетчик импульсов, сигнальный вход которого соединен с выходом первого элемента И, группу элементов И, первые входы которых соединены с выходами разрядов первого счетчика импульсов, триггер, второй -элемент И, первый вход которого соединен с единичным выходом триггера, и второй счетчик импульсов, сигнальный вход которого- соединен с выходом второго Элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены коммутатор, две дифференцирующие цепочки, инвертор и регистр памяти, сигнальные входы которого соединены с выходами группы элементов И, вход первой дифференцирующей цепочки соединен с единичным выходом триггера, а выход ее соединен с входами установки в исходное, состояние двух счетчиков импульсов и регистра памяти, входы коммутатора соединены с выходами разрядов второго счетчика импульсов, а выход соединен с вторым входом первого элеменi та И, вход второй дифференцирующей цепоч- ки соединен с выходом коммутатора, а ее (Л выход через инвертор соединен с вторыми входами группы элементов И и с нулевым входом триггера.