Цифровой усреднитель длительности временных интервалов Советский патент 1983 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам обработки информации.

Известны усреднители длительности временных интервалов, предназначенные для анализа статистических данных, представленных временными интервсшагли, содержащие генератор импульсов, счетчики и регистры .

Недостатком их является конструктивная сложность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой измеритель средней длительности ряда временных интервашов, содержащий два вентиля, счетчик сум.мы, регистр суммы, элемент сравнени кодов, счетчик времени, сумматор, счетчик циклов, триггер, блрк управления, счетчик приращений, регистр приращений и генератор эталонной частоты, выход которого подключён к первому входу первого вентиля, к тактовому входу счетчика времени и первому входу блока управления, первый выход которого соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра суммы, второй выход с управляю1т1им и первым тактовым входами регистра приращений, третий с входом установки в О счетчика суммы, четвертый - с вторыми тактовыми входами регистра суммы и регистра приращений, пятый - с тактовым входом счетчика циклов, щестой - с входами установки в О счечика времени и счетчика приращений и с входом установки в 1 триггера среднего, второй вход блока управления подключен к выходу старшего разряда счетчика циклов, входная клемг а устройства соединена с пертлм входом первого вентиля, выход которого подключен к тактовому вход счетчика , выхода которого соединены с информационными входами регистра су{лмы, вход последовательного ввода его подключен к выходу сумматора, выходы второй группы разрядов - к первой группе входов элемента сравнения кодов, а выход младшего разряда первой -руппы разрядов - к первому входу сумг а|ТОра, выходы счетчика времени соедиК€)НЫ со второй группой входов элемента сравнения кодов, выход которого подключен ко входу установки в О триггера среднего выход триггера среднего соед}шен с выходной клеммой устройства, выходы счетчика приращений подключены к информационным входам регистра приращений, младшего разряда которого соединен со ВТОРЫМ входом сумматора 2

Однако устройство сложно, так как в нем для подсчета и хранения текущего значения входного временнего г--итервала используются многоразрядные счетчик и регистр, и, следовательно, отличается невысокой надежностью.

Цель изобретения - повьшения надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой усреднитель длительности временных интервалов, содержащий два вентиля, счетчик cyMNW регистр суммы, элемент сравнения кодов, счетчик времени, сумматор, счечик циклов, триггер, блок управления, счетчик приращений, регистр приращений и генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого вентиля, к тактовому входу счетчика времени и первому входу блока управления, первый выход которого соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра суммы, второй выход соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра приращений, третий выход соединен с входом установки в О счетчика суммы, четвертый выход соединен с вторыми тактовыми входами регистра суммы и регистра приращений, пятый выход соединен с тактовым входом счетчика циклов, а шестой выход соединен с входаг-т установки в О счетчика времени ji счетчика приращений, и с входом установки в 1 триггера, при этом второй вход блока управления поддключен к выходу старшего разряда счетчика циклов, а выход первого вентиля подключен к тактовому входу счетчика , выходы которого поразрядно соединены с информационными входами регистра суммы, вход последовательного ввода которого подключен к выходу сумматора, а выходы второй группы регистра СУГ.1МЫ подключены к первой группе входов элемента сравнения кодов, выход младшего разряда регистра суммы первой группы подключен к первому суммирукидему входу сумматора, выходы счетчика времени поразрядно соединены со второй группой входов элемента сравнения кодов, выход которого подключен ко входу установки в О триггера, зыходы счетчика прираа1ений поразрядно подключены к информационным входам регистра приращений, в него дополнительновведе временной дискриминатор, первый вход которого соединен с вторым входом первого вентиля, второй Вход которого соединен с соответствующим выходом триггера, первый выход временного дискри1 шна,тора соединен с первым входом второго вентиля, а второй выход соединен с управляющим входом сумматора, причем выход второго вентиля подключен к тактовому

входу счетчика приращений, второй вход второго вентиля-подключен к выходу генератора эталонной частоты, выход младшего разряда регистра приращений соединен со вторым суммирующим входом сумматора, а старший разряд регистра приращений соединен со своим входом последовательного ввода.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Цифровой усреднитель временных интервалов содержит генератор 1 эталонной частоты, вентиль 2, счетчик 3 сумлы, регистр 4 суммы, элемент 5 сравнения кодов, счетчик 6 времени, временный дискриминатор 7, вентиль 8, счетчик 9 приращений, регистр 10 приращений, сумматор 11, блок 12 управления, триггер 13, счетчик 14 циклов, блок 12 управления предназначен для установки элементов предлагаемого устройства в исходное состояние, переписи информации и сдвига содержимого регистров и может быть построен, например, на регистре сдвига. Причем, генератор 1 эталонной частоты подключен к первому вхоДу вентиля 2 к тактовому входу счетчика 6 времени и первому входу блока 12 управления, первый выход которого соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра 4 суммы, второй выход соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра 10 приращений, третий выход соединен с входом установки в О счетчика

3суммы, четвертый выход соединен с вторыми тактовыми входами регистра

4суммы и регистра 10 приращений, пятый выход соединен с тактовым входом счетчика 14 циклов, а шестой выход соединен с входами установки в О счетчика 6 времени и счетчика 9 приращений и с входом установки в 1 триггера 13, при этом второй вход блока 12 управления подключен к выхо ду старшего рязряда счетчика 14 циклов, а выход вентиля 2 подключен к тактовому входу счетчика 3 суммы, выходы которого поразрядно соединены с информационными входами регистра 4 суммы, вход последовательного ввода которого подключен к выходу сумматора 11, а выходы второй группы регистра 4 суммы подключены к первой группе входов элемента 5 сравнения кодов, выход младшего разряда реги- , стра 4 суммы первой группы подключе« к первому суммирующему входу сумматора 11, выходы счетчика 6 времени поразрядно соединены с второй группой входов элемента 5 сравнения кодов, .выход которого подключен к входу установки Е О триггера 13, выходы счетчика 9 приращений поразрядно подключены к информационным

входам регистра 10 прирсШ|ений, первый вход временного дискриминатора 7 соединен с вторым входом вентиля 2, второй вход временного днскриминатора 7 соединен с соответствующим выходом триггера 13, первый выход временного днскриминатора 7 соединен с первым входом ветиля а второй выход соединен с управляющим входом сумматора 11, выход вентиля 8 подключен к тактовому входу счет,чика 9 приращеннй, а второй вход вентиля 8 подключен к выходу генератора 1 эталонной частты, выход млaдuJeгo разряда регистра 10 приращений соединен с вторым суммирующим входом сумматора 1 а старший разряд регистра 10 приращений соединен со своим входом последовательного ввода.

Цифровой усреднитель временных интервалов работает следующим образом..

Исходное состояние счетчика 6 времени, счетчика 9 прира1;ений и триггера 13 згщается сигналом с шестого выхода блока 12 управления Входной импульс Х-ге , длительность которого определяет измеряемый интервал времени t , раэремает прохождение импульсов эталонной частоты с выхода генератора 1 через первый вентиль 2 на вход счетчика 3 суммы, который подсчитывает число импульсов эталонной частоты в течение п циклов, определяемых счетчиком 14 циклов, на вход С котрого в течение каждого цикла работ поступает по одному импульсу с пятого выхода блока 12 управления. По истечении п циклов импульс переполнения с выхода счетчика 14 цилов поступает на вход блока 12 управления, который формирует на третьем выходе синхронизированный импульс требуемой длительности, осществляющий установку счетчика 3

суммы в исходное состояние. .и

Через и циклов код суммы % переписывается из счетчика 3 в регистр cyMMtJ 4 сигналом с первого выхода блока 12 управления, при этом в старших разрядах регистра 4 формируется код, соответствую1т1ий среднему значению Ь временного интервеша за м циклов. Этот код поступает на первые входы элемента 5 сравнения кодов, на вторые входы которого поступает код с выходов счётчика 6 времени. При. равенстве кодов сигналом с выхода элемента 5 сравнения кодов опрокидывается триггер 13, на выходе которого формируется импульс , длительность которого равна усредненному временному интервалу tcp . Полученный импульс Хгр и входной импульс воздействует на входы временного дискриминатора 7 и сравниваются им по длительности. Импульс с выхода временного дискриминатора 7, длительность которого равна разности временных интервалов

(t- - tjp ), разрешает прохождение импульсов эталонной частоты с выхода генератора 1 через вентиль 8 на вход счетчика 9 приращений, на выходе которого формируется код, соответствуклций разности между средним и текущим t; временными интервалами. По сигналу с второго выхода блока 12 управления этот код переписывается в регистр 10 приращений. №ипульсами с четвертого выхода блока 12 управления производится сдвиг содержимого регистра 4 суммы и регистра 10 приращений в сторону младших разрядов с одновременным суммировани кодов в сумматоре 11 и запись результатов сложения В старший разряд регистра

4 суммы. Сигнал, поступающий с второго выхода временного дискриминатора 7 на третий вход суквлатора 11, дает разрешение на сложение, ес, ли t| t. или вычитание, если t,4 t, содержимого регистра 10 приращений из содерж}1мого регистра 4 сулмы.

Введение временного дискриминатора 7 и связей названных элементов с остальными блоками в соответствии с вышеизложенным позволило значительно сократить объем счетчика 9 и регистраЮ за счет того, что в предлагаемом устройстве производится подсчет и хранение приращения входного сигнала, величина которого значительно меньше величины входного временного интервала, значение которой подсчитывалось в прототипе. Это позволило значительно сократить объем оборудования, а, следовательно, повысить надежность работы цифрового усреднителя.

J2a.

S

511

oa

ЦИФРОВОЙ УСРЕДНИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВРЕКЛЗИНЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий два вентиля, счетчик сум.1ы, регистр сумми, элемент сравнения кодов, счетчик времени, сумматор, счетчик циклов, триггер, блок управления, счетчик приращений, регистр приращений и генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого вентиля, к тактовому входу счетчика времени и первому входу блока управления, первый выход которого соединен с управлягацим и первым тактовым входаг/ш регистра суммл, второй выход соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра прираще ний, третий выход соединен с входом установки в О счётчика суммы, четвертый выход соединен с вторыми тактовыми входами регистра и регистра приращений, пятый выход соединен с тактовым входом счетчика циклов, а шестой выход соединен с входами установки в О счетчика времени и счетчика приращений и с входом установки в 1 триггера, при этом второй вход блока управления подключен к выходу старшего разряда счетчика циклов, а выход первого вентиля подключенк тактовому входу счетчика суммы, выходы которого поразрядно соединены с информационным входами регистра суммы, вход последовательного ввода которого подключен к выходу сумматора, а выходы второй группы регистра cyMiJttj подключены к первой группе входов элемента сравнения кодов, выход младшего разряда регистра суммл первой группы подключен к первому суммирукицему входу сумматора, выходы счетчика времени поразрядно coejEiHHeHu с второй группой входовэлемента сравнения коS дов, выход которого подключен к k/) входу установки в О триггера, выход счетчика приращения поразрядно подключены к информационным входам регистра приращений, отличающийся тем, что, с целью по§ вышения недежности, в него дополнительно введен временной дискриминатор, первый вход которого соединен с соответствующим выходом тригО гера, первый выход временного дискриминатора соединен с первым входом :л второго вентиля, .а вторЬй выход соединен с управляющим входом сумматора, причем выход второго вентиля UD SD подключен к тактовому входу счетчика приращений, второй вход второго вен. тиля подкопчен к выходу генератора эталонной частоты, выход младиего разряда регистра приращений соеди- . нен с вторым суммирующим входом сумматора, а старший разряд регистра приращений соединен с своим входом последовательного ввода.

H

...ic

x- E e;

IZZ-W

M .d

X-

to

SJ

Ё

E

м

сЬ

g i:

X

v «С

j

ы

10

jt: