Устройство для измерения временных интервалов Советский патент 1985 года по МПК G04F10/04 

1 ИзЬбретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в информационно-измерительны системах для автоматического анализ длительности импульсов в исследуемо последовательности импульсов. Цель изобретения - повьппение надежности путем упрощения конструкци и расширение функциональных возможностей за счет возможности безсбойной работы при любом распределении по длительности измеряемых временны интервалов н.а всем анализируемом интервале. На фиг. 1 показана структурная схема устройства для измерения временных интервалов; на фиг. 2 - стру турная схема блока управления; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства. Устройство содержит элементы И 1, генератор 2 импульсов, вход 3, счетчики 4 и 6 сравнения кодов, элемент И 7. Блок 8 управления содержит (фиг.2) элементы 9-11 И-НЕ, конденсатор 12, элемент 13 ИЛИ и триггер 14. Входы первого элемента И 1 соединены с выходом генератора 2 и с входом 3 устройства, а выход - с входом первого счетчика 4, выходы разрядов второго счетчика 5 соединены с второй группой входов блока 6 сравнения кодов, первая группа входов которого соединена с выходам разрядов первого счетчика 4, а выход - с первым входом второго элемента И 7, вторая группа входов соединена с выходами разрядов второго счетчика 5, установочный вход которого соединен с выходом блока 8 управления, в блоке 8 управления входы первого элементы И-НЕ 9 объединены и подключены к входу блока, входы второго элемента И-НЕ 10 объединены и подключены к выходу перво го элемента И-НЕ 9 и к первому вход третьего элемента И-НЕ 11, а выход к второму входу третьего элемента И-НЕ 11 и к одной из обкладок конденсатора 12, другая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, первый вход элемента ИЛИ 13 подключен к выходу третьего элемента И-НЕ 11, а выход - к перво му выходу блока и триггера 14, выходы которого соединены с установоч ными входами Пуск и Стоп, а ин32версный выход - с вторым входом элеента ИЛИ 13 и с вторым выходом блока. Устройство работает следующим образом. В исходный момент времени счетчики 4 и 5 обнулены, т.е. находятся в одинаковом состоянии. На выходе блока 6 сравнения кодов, подключенного к выходам одноименных разрядов указанных счетчиков - потенциал высокого уровня, соответствующего уровню логической 1 (фиг.3,л), подается на вход элемента И 7. На вход 3 устройства поступают импульсы, соответствующие измеряемым интервалам, число которых равно п, а длительность 2, (1 1, 2, 3, ,.., п) соответствует i-му измеряемому временному интервалу (фиг.За). Начало цикла измерения задается блоком 8 управления путем подачи импульса на установочный вход Пуск (фиг.Зд), триггера 14, при этом триггер 14 устанавливается в положение 1., по2;енциал на его инверсном выходе Q (которьш до этого момента времени блокировал оба счетчика, т.е. держал их в нулевом состоянии) скачком изменяется до уровня логического О (фиг.Зе) и блокировка счетчиков снимается. На время, равное длительности В первого временного интервала (фиг.За), открывается элемент И 1 и тактовые импульсы генератора 2 (фиг.Зб), проходячерез него, начинают заполнять счетчик А .непосредственно (фиг.Зв) и счетчик 5 - через элемент И 7 (фиг.Зг). В момент времени, соответствующий заднему фронту первого входного импульса, указанные счетчики сформируют код NP пропорциональный . , после чего счетчик 4 импульсом с первого выхода блока 8 сбрасывается в нуль. Импульс сброса в нуль счетчика 4 формируется формирователем блока 8 (фиг.2), собранным на элементах И-НЕ 10-11 и конденсаторе 12} на вход формирователя подается импульс с длительностью t, | , проинвертировайньй инвертором на элементе И-НЕ 9 (фиг.Зж), а с выхода снимается упомянутый импульс сброса (фиг.Зэ), которьй поступает далее на соответствующую шину счетчика 4 через ,элемент ИЛИ 13 (фиг.Зи). Сброс счетчи31

ка 4 в нулевое состояние вызьшает нарушение условия равенства кодов на входах блока 6.в результате чего потенциал на его выходе скачком изменяется до уровня логического О (фиг.3л), а разрешающий потенциал с входа элемента И 7 снимается, В счетчике 5 остается код N.

Дальнейшая работа устройства зависит от соотношения длительностей каждого последующего и предьщущего максимального (по длительности) входных импульсов. Например, если следующий импульс имеет длительность 5 с),, то содержимое счетчика 4 по мзре поступления тактовых импульсов генератора 2 на его вход через элемент И 1 нарастает (фиг.Зв), в момент времени, когда оно становится равным коду, содержащемуся в счетчике 5 (в данном случае - коду N, срабатывает блок 6 и разрешающий потенциал с его выхода (фиг.3л) вновь подается на управляющий вход элемента И 7. Начиная с этого момента времени, счетчики 4 и 5 работают синхронно (фиг.Зв, г), подсчитьшая тактовые импульсы генератора, причем код в счётчике 5 получает приращение пропорциональное i-i-i), Затем блок 8 управления импульсом с первого выхода (фиг.Зи), соответствующим по времени появления по заднему фронту текущего (второго) входного импульса, сбрасывает счетчик 4 в нуль, при. этом в счетчике 5 остается код N,, пропорциональньй . Разрешающий потенциал с управляющего входа элемента И 7 снимается.

Если у следующего (третьего) входного импульса, поступающего на вход 3 устройства, длительность j меньше о , то содержимое счетчика 4 по мере поступления тактовых импульсов генератора 2 на его вход через элемент И 1 опять нарастает.

871434

но не дотягивает до кода М, хранящегося в счетчике 5 и соответствующего максимальной длительности входных импульсов, поступающих ранее (т.е. до третьего входного импульса) . Блок 6 сравнения кодов не изменяет своего состояния (фиг.3л), элемент И 7 закрыт (нет разрешающего потенцила . на его управляющем

10 входе) и тактовые импульсы генератора за время Сз не могут пройти на вход счетчика 5 (фиг.Зг) содержимое которого (N2) запоминается до прихода и анализа длительности следующего входного импульса.

Далее процесс измерения осуществляется аналогично рассмотренному. В конце цикла измерения импульс, поступающий на установочный вход

20 Стоп триггера 14 (фиг.Зк), возвращает триггер 14 в исходное положение О, при этом высокий потенциал с его нулевого выхода (фиг.Зе), блокируя оба счетчика (счетчик 5 непосредственно, а счетчик 4 через элемент ИЛИ 13), устанавливает в исходное состояние все узлы устройства. Предварительно (например, в момент времени, соответствующий пезо реднему фронту импульса Стоп) содержимое счетчика 5 должно быть считано, например, во внешний регистр (не показан).

Таким образом, в счетчике 5 за любое время анализа, устанавливаемое в блоке 8 управления, будет зафиксирована в цифровой форме максимальная длительность импульса из п поступающих на вход устройства импульQ сов. Параллельно с этим устройство измеряет текущее значение длительности каждого входного импульса (результат формируется в счетчике 4 и периодически сбрасывается), причем достигается этот эффект без необходимости перевода блока управления в другой режим работы.

If

7}i&f

5

н:

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к входу первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, второй элемент И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, и блок управления, вход которого подключен к входу устройства, а выходы - к установочным входам обоих счетчиков, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе и расширения функциональных возможностей, в него введен блок сравнения кодов, первая группа входов которого соединена с выходами разрядов первого счетчика, вторая группа входов соеди- у иена с выходами разрядов второго счет(Л чика, а выход соединен с первым входом .второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого подключен к входной шинеус тройств а.

.

Сшп