Многоканальный измеритель временных интервалов в сериях импульсов Советский патент 1986 года по МПК G04F10/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике, предназначено для многократного измерения временных интервалов между опорным (запускаюп им) и канальными электрическими импульсами и хранения всех результатов измерения и может быть использовано в системах автоматичес- .кого измерения и(или) контроля, а также и измерительно-вычислительных комплексах на базе мини- и микроЭВМ.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей измерителя за счет многократного измерения временных интервалов и использования как двоичной, так и двоично-десятичной систем счисления, а также уменьшение потребляемой мощности.

На чертеже показана структурная схема К канального измерителя временных интервалов в М сериях импульсов,

Многоканальньш .измеритель временных интервалов в сериях импульсов содержит одноканальный Т-разрядный счетчик 1 времени, п КЗ-триггеров 2 .приема информации, коммутатор 3 RS-триггеры 4 и 5g двухвходовые элементы И 6 и 7, М-разрядный счетчик 8, N-разрядный счетчик 9, запоминающее устройство (ЗУ) 10 емкостью N-M-T бит, двухвходовый элемент ИЛИ 11, шину 12

временных импульсов, шину 13 опорных импульсов, шину 14 тактовых импульсов и п входных шин 15.

Шины 15 соединены с R-входами триггеров 2, выходы Которых подключены к информационньм входам коммутатора 3, а S-входы соединены с дом триггера 4, с одним из входов элемента 11 и с входом сброса счетчика 1 и подключены к шине 13. Вход элемента 11 соединен со счетным входом счетчика 1 времени и подключен к шине 12, а выход соединен с S-вхо- дом триггера 55.К-вход которого сое- дине.н с выходом переноса счетчика 9,, а выход - с входом элемента 6. Второй вход элеме.нта 6 подключен к выходу триггера 4 и соединен с входом разрешения счетчика 1. R-вход триггера 4 соединен со счетныг-i входом счетчика 8 и подключен к выходу переноса счетчика 1. Выход элемента 6 подключен к входу разрешения счетчика 9 и входу выбора ЗУ 10. Счетный вход счетчика 9 соединен с входом злемен- та 7 и с шиной 14. Выхода счетчика

15

25

12576012

9 соединены с адресными (адресами строк ЗУ) входами ЗУ 10 и с адресными входами ко1-1мутатора 3. Выход коммутатора соединен с входом элемента

5 7j выход которого соединен с входом записи ЗУ 10. Выходы счетчика 8 соединены с адресными входами ЗУ 10 (адресами столбцов ЗУ). Информационные входы ЗУ подключены к выходам

10 счетчика 1.

Многоканальный измеритель работает следующим образом.

Перед началом измерений счетчики 8 и 9, триггеры 2, 4 и 5 обнулены, т.е. напряжение на их выходах соответствует логическому нулю. На шине 12 присутствует последовательность управляющих импульсов, период следо- вания которых соответствует требуемой

20 разрешающей способности измерения временных интервалов, а на шине 13 - последовательность тактовых импульсов, частота которых должна быть много большей частоты временных им- пульсов и ограниченой быстродействием ЗУ и/или счетчика 9. Поскольку триггер 4 находится в состоянии логического нуля, то сигнал разрешения на счетчики 1 и 9 (через элемент 6)

30 не поступает, сигнал выбора на ЗУ также отсутствует и ЗУ находится в режиме ожидания, потребляя небольшой ток.

Опорный импульс по шине 13 обнуля35 бт счетчик 1 и переключает триггеры 2 и 4 и триггер 5 через элемент 11 в состояние логической единицы. На счетчики 1 и 9 поступает сигнал разрешения, а на ЗУ - сигнал выбора.

40 Счетчик 9 начинает считать тактовые импульсы и последовательно устанавливать адреса строк ЗУ 10 с нулевого по N-1-й номер, одновременно коммутатор 3 подключает выход соответствующего триггера 2 к элементу 7. Если импульсы по шине 15 отсутствовали, то с приходом тактового импульса на вход элемента 7 на его выходе появляется сигнал разрешения записи и в ЗУ 10 записывается значение времени, отсчитанное счетчиком 1.После перебора всех номеров каналов и заполнения счетчика 9 импульс переноса этого счетчика переключает триггер

45

50

55

5 в нулевое состояние, счетчик 9 и ЗУ 10 переходят в лсдущее состояли.

Очередной управляющий импульс по шине 12 через элемент 11 переключает

55

5 в нулевое состояние, счетчик 9 и ЗУ 10 переходят в лсдущее состояли.

Очередной управляющий импульс по шине 12 через элемент 11 переключает

3

триггер 5 в единичное состояние, одновременно увеличивая содержимое счетчика 1 на единицу. Цикл опроса каналов и записи в ЗУ повторяется. Если на шине 15 появляется импульс, то соответствующий триггер 2 переходит в нулевое состояние и при опросе этого канала счетчиком 9 на входе элемента 7 появляется логический ноль, сигнал записи с выхода элемента 7 отсутствует и записи нового значения времени в соответствующую ячейку ЗУ 10 не происходит. При заполнении счетчика 1 времени импульс переноса этого счетчика переключает триггер 4, цикл измерения и записи заканчивается. Если импульсы по шине 15 отсутствовали, то в соответствующих ячейках ЗУ 10 записьшается максимальное значение временного интервала, что свидетельствует об отсутствии импульсов. Одновременно импульс переноса счетчика 1 увеличивает содержимое счетчика 8 на единицу. Но- вьй цикл измерения и записи в ЗУ начинается с приходом опорного импульса по шине 13, однако запись результатов измерения производится в другой столбец ячеек ЗУ, соответствующий номеру цикла измерений.

Погрешность измерения временных интервалов не превьшхает периода следования временных импульсов.

Максимальное количество каналов ойределяется отношением периодов тактовых и временных импульсов, т.е. требуемой точностью измерений и быстродействием ЗУ (при соответствующей емкости ЗУ).

Формула изобретения

Многоканальный измеритель временных интервалов в сериях импульсов, ,содержащий счетчик времени, коммута I тор и запоминающее устройство, информационные входы которого соединеРедактор А. Лежнина

Составитель Л. Плетнева

Техред А.Кравчук Корректор А. Зимокосов

Заказ 4917/45 . Тираж 398Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

.по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2576014

ны с выходами счетчика времени, о т

личающийся тем, что, с

0

5

о

5

0

5

0

целью расширения функциональных воз- , можностей при одновременном уменьшении потребляемой мощности, в него введены два RS-триггера, п триггеров приема информации, два элемента И, два счетчика и элемент ИЛИ, причем R-входы триггеров приема информации соединены с соответствующими входными шинами измерителя, S-входы триггеров приема информации объединены, соединены с S-входом первого RS-триггера, входом сброса счетчика времени, первым входом элемента ИЛИ и подключены к шине опорных импульсов, выходы триггеров приема информации подключены к информационным входам коммутатора, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика времени и с шиной управляющих импульсов , R-вход первого RS-триггера соединен со счетным входом первого счетчика и подключен к выходу переноса счетчика времени прямой выход первого RS-триггера соединен с управляющим входом счетчика времени и с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу второго RS-триггера, а выход - к входу выбора запоминакнцего устройства и входу разрешения записи второго счетчика, счетный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов и вторым входом первого элемента И, . выход которого соединен с входом записи запоминающего устройства, первая группа адресных входов которого сое- . динена с выходами первого счетчика, i вторая группа адресных, входов кото- рого соединена с адресными входами коммутатора и выходами второго счетчика, выход переполнения которого подключен к R-входу второго RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ.