Устройство для измерения временных интервалов Советский патент 1987 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измери- тельной технике и может быть использовано при создании цифровых измерителей временных интервалов, а также частотомеров и фазометров.

Целью изобретения является повышение достоверности измерения временных интервалов между сигналами импульсной последовательности за счет исключения ошибочной информации в начале измерений.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема блоков вывода информации.

Устройство (фиг.1) для измерения временных интервалов содержит генератор 1 тактовых импульсов, элементы 2-1 и 2-2 совпадения, блок 3,коммутации, триггер 4, счетчики 5 и 6 импульсов с дополнительными разрядами 7 и 8 соответственно, блоки 9 и 10 вывода информации.

Блок 3 коммутации содержит счетный триггер 11, линии 12 и 13 задержки, элементы 14-20 совпадения, элементы ИЛИ 21 и 22. Причем выход генератора 1 подключен к первому входу элемента 2-1, второй вход которого подключен к третьему входу блока 3 коммутации, выходу триггера

4и первому инверсному входу элемен- та 2-2, второй вход которого подключен к входной шине и второму входу блока 3, первый вход которого соединен с выходом элемента 2-2 и S-вхо дом триггера 4, первый и второй выходы блока 3 соединены со счетными входами соответственно счетчиков 5

и 6 с дополнительными разрядами 7 и 8 соответственно, выходы счетчиков

5и 6 подключены к информационным входам блоков 9 и 10 соответственно, управляющие входы которых соединены с пятым и шестым выходами соответственно блока 3, третий и четвертый выходы которого подключены к R-BXO- дам счетчиков 5 и 6. Кроме того, в блоке 3 вход счетного триггера 11 соединен с вторым входом блока и одним входом элемента 20, другой вход которого подключен к третьему входу блока 3, а выход - к входам линий

12 и 13 задержки, выход линии 12 сое динен с входами элементов 16 и 17, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов 21 и 22, вторые входы которых объединены

5

0

5

0

5

0

5

соединены с четвертым входом блока 3, третий и четвертый выходы которого соединены с выходами элементов ИЛИ 21 и 22, выход элемента 13 подключен к вторым входам элементов 18 и 19, выходы которых соединены с пятым и шестым выходами блока 3, первый выход триггера 11 соединен с входами элементов 14, 17 и 19, а второй его выход - с входами элементов 15, 16 и 18.

Блок 9 (10) может быть выполнен на элементах И 23-27 (28-32) и вентильных элементах (диодах) 33-38 (39-44), диоды обеспечивают объединение и развязку выходов элементов И блоков 9 и 10 вывода информации.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства начинает работать генератор 1 тактовых импульсов. Триггер 11 коммутатора 3 находится в одном из положений (О или 1), благодаря чему открыт один из элементов 14 или 15 совпадения, но до поступления первого импульса исследуемого процесса счетчики 5 и 6 не работают, так как несимметричный триггер 4, имея преобладание в нулевое состояние, после включения устройства устанавливается в нулевое состояние, а низкий потенциал с выхода триггера запрещает прохождение импульсов с выхода триггера 1 через элемент 2-1 совпадения.

Первый импульс исследуемого процесса, пришедший на вход устройства, проходит через элемент 2-2 совпадения и через элементы 21 и 22 поступает на R-вкод счетчиков 5 и 6 импульсов с дополнительными разрядами 7 и 8, устанавливает их в исходное (нулевое) состояние, так как после включения устройства в счетчиках 5 и 6 и допол- 5 нительных разрядах 7 и 8 устанавливается произвольная (случайная) кодовая комбинация. По аналогии с триггером 11 триггеры счетчиков 5 и 6 и дополнительных разрядов 7 и 8 могут находиться в одном из положений (произвольно О или 1). Одновременно импульс с выхода элемента 2-2 совпадения поступает на вход триггера 4 и устанавливает его в состояние 1. Высокий потенциал с выхода триггера 4 открывает элементы 2-1 и 20 совпадения и закрывает элемент 2-2 совпадения. Тактовые импульсы с выхода генератора 1 проходят через элемент 2-1

0

совпадения и через открытые элементы 14 и 15 совпадения на один из счетчиков 5 или 6, которые ведут счет импульсов, поступивших на их вход. Пришедший второй импульс исследуемого процесса перебрасывает триггер 11. Изменение уровня напряжения на его выходах закрывает один из элементов 14 или 15 совпадения, а другой открывает. Благодаря этому один из счет- чиков 5 или 6 останавливается, а другой запускается на счет импульсов. Одновременно второй импульс проходит через открытый элемент 20 совпадения на вход линий 12 и 13 задержки. Время задержки линии 13 меньше, чем время задержки линии 12. Импульс с выхода линии 13 задержки через один из элементов 18 или 19 совпадения, открытых высоким потенциалом с одного из вы- ходов триггера 11, считывает содержимое остановленного (содержащего кодовую комбинацию, соответствующую числу импульсов генератора 1, поступивших на вход соответствующего счетчика за время между первым и вторым импульсами исследуемого процесса) счетчика через соответствующий блок 9 или 10 на выход устройства. После считьша- ния измерительной информации на вы- ход устройства задержанный импульс с выхода линии 12.задержки через один из открытых элементов 16, 21 или 17, 22 совпадения поступает на R-вход остановленного ранее счетчика 5, 7 или 6, 8 и устанавливает его в нулевое состояние. Установленный в нулевое состояние счетчик 5 или 6 готов к запуску на счет импульсов по приходу очередного импульса. В это вре- мя другой счетчик считывает тактовые импульсы от генератора 1.

Таким образом, когда одним счетчиком 5 или 6 проводится измерение межимпульсного интервала, с другого счетчика проводится считывание результата предыдущего измерения и он подготавливается для следующего измерения .

В исследуемом процессе может ока- заться межимпульсный интервал такой длины, при измерении которого счетчик переполняется, и он начинает считать сначала. В результате кодовая комбинация, зафиксированная счетчиком, не соответствует истинному значению межимпульсного интервала. Такое переполнение может произойти несколько раз при измерении одного

периода. Для выявления таких ложных измерений каждый счетчик 5 и 6 снабжен дополнительным разрядом, который устанавливается в положение 1 при переполнении счетчика и в О при сбросе счетчика . При считывании результата со счетчика происходит маркировка недостоверного измерения. Наличие 1 на выходе дополнительного разряда указывает на неверность данного результата. I

Таким образом предотвращается считывание случайной кодовой комбинации со счетчика 5 или 6 по приходу первого импульса исследуемого процесса, а обнуление счетчиков 5 и 6 по приходу первого импульса исследуемого процесса позволяет проводить правильное измерение интервала между первым и вторым импульсами исследуемого процесса.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения временных интервалов, содержащее генера тор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента совпадения, второй вход которого подключен к прямому выходу триггера, а выход - к первому входу блока коммутации, второй вход которого соединен с входной шиной устройства, а первый и второй выходы подключены к счетным входам соответственно первого и второго счетчиков с дополнительными разрядами, выходы которых подключены к информационным входам соответственно первого и второго блоков вывода информации, выходы которых соединены с выходной шиной устройства, R-входы первого и второго счетчиков с дополнительными разрядами подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блок коммутации, пятый и шестой выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго блоков вывода информации соответственно, о т- личающееся тем, что, с целью повышения достоверности измерений, в него введен второй элемент совпадения, первый вход которого подключен к прямому выходу триггера и третьему входу блока коммутации, четвертый вход которого подключен к S-входу триггера и выходу второго элемента совпадения, второй вход

которого подключен к входной шине устройства.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок коммутации содержит счетный триггер, две линии задержки, семь элементов совпадения и два элемента ИЛИ, выход которых являются соответственно третьим и четвертым выходами блока коммутации, первый выход которого подключен к первьм входам первого и второго элементов совпадения, выхо

ды которых подключены соответственно к первому и второму выходам блока коммутации, лервый выход счетного триггера подключен к второму входу первого элемента совпадения и первым входам третьего и четвертого элементов совпадения, второй выход счетного триггера соединен с вторым входом второго элемента совпадения и первыми

tff

Редактор О.Головач

Составитель Л.Плетнева Техред Л.Сердюкова

Заказ 2861/42Тираж 370Подписное

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

t5

20

3222226

входами пятого и шестого элементов совпадения, выходы шестого и четвертого элементов совпадения являются соответственно пятым и шестым выхо- с дами блока коммутации, второй вход которого подключен к входу счетного триггера и первому входу седьмого элемента совпадения, второй вход которого соединен с третьим входом 10 блока коммутации, а выход - с входами линий задержки, выход первой линии задержки соединен с вторыми входами третьего и пятого элементов совпадения, выходы которых подключены к первым входам соответственно второго и первого элементов ИЛИ, вторые входы которых объединены и соединены с четвертым входом блока коммутации, выход второй линии задержки соединен с вторыми входами четвертого и шестого элементов совпадения.

3S

-иSf

-«39

-и4i

-Й«/-WКорректор Л.Пилипенко

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при создании цифровых измерителей временных интервалов, а также частотомеров и фазометров. Цель изобретения - повышение Достоверности измерения временных интервалов между сигналами импульсной последовательности - достигается за счет исключения ошибочной информации в начале измерений. Для этого в устройство, содержащее генератор 1 тактовых импульсов, элемент 2-1 совпадения, триггер 4, счетчики 5 и 6 импульсов с дополнительными разрядами 7 и 8 соответственно, блоки 9 и 10 вывода информации, введен второй элемент 2-2 совпадения, а блок коммутации 3 содержит счетный триггер 11, линии 12 и 13 задержки, элементы 14-20 совпадения и элементы ИЛИ 21 и 22. Это обеспечивает предотвращение считывания случайной кодовой комбинации и позволяет производить правильное измерение интервала между импульсами исследуемого процесса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с сл