Устройство для измерения периода Советский патент 1989 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах обработки информации.

Цель изобретения - повышение достоверности результата измерения.

На фиг. представлена функциональная схема устройства для измерения периода; на фиг.2 - функциональная схема блока управления; на фиг.З - временная диаграмма работы устройства

Устройство для измерения периода содержит пороговый усилитель-формирователь 1, счетные триггеры 2 и 3, элементы ИЛИ-НЕ 4 и 5, элементы И-НЕ 6-10, счетчики 11 и 12, формирователи 13 и 14 импульсов заднего фронта, элементы И 15 и 16, коммутатор 17, RS-триггер 18, блок 19 управления, шину 20 опорной частоты, группу выходных информационных шин 21 и выходную шину Отсчет 22, информационную шин у.

Входная информационная шина подключена к входу порогового усилителя-формирователя 1 , вькод которого соединен со счетным входом счетного триггера 3, счетный вход счетного триггера 2 подключен к шине 20 опорной частоты, первый и второй выходы формирователя 14 импульсов заднего фронта соединены с входами обнуления соответственно счетчиков 11 и 12, информационные выходы которых подключены соответственно к первой и второй группе информационных входов коммутатора 17, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с выходами элементов И )5 и 16, первые входы которых объединены меткду собой, а информационные выходы коммутатора 17 являются информационными выходами устройства и подключены к группе выходных информационных шин 21 .

Выход порогового ус1-шителя-форми- рователя 1 соединен с первыми входами элементов 5 и 6, входом формирователя 14 импухшсов заднего фронта, R-входом RS-триггера и с первым входом элемента И-НЕ 6, второй вход которого подключен к прямому выходу счетного триггера 2, счетный вход которого соединен с первыми вхо дами элементов И-НЕ 7 и 9, выходы которых подключены к первым входам со- , ответственно злементов И-НЕ 8 и 10, выходы которьо: соединены со счетными

0

5

0

5

0

5

40

45

50

55

входами счетчиков 11 и 12 соответст- венно, а вторые входы элементов И-НЕ 8 и 10 объединены и подключены к выходу элемента И-НЕ 6.

Инверсный выход счетного триггера 3 соединен со вторым входом элемента ШШ-НЕ 5, выход которого подключен к второму входу элемента И- НЕ 9, первому входу формирователя 13 импульсов заднего фронта и второму входу элемента И 15, а прямой выход счетного триггера 3 соединен со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 4, выход которого подключен ко второму входу элемента И-НЕ 7, второму входу формирователя 13 импульсов заднего фронта и второму входу элемента И 16, первый входкоторого соединен с первым выходом RS-триггера 18, S-вход которого подключен к выходной шине 22 Отсчет и выходу блока управления 19, первая и вторая группы информационных входов которого соединены с выходами с m по п старших разрядов счетчиков и и 12 соответственно, а вход опроса отсчета блока управления- подключен к выходу формирователя 14 импульса заднего фронта.

Блок управления 19 (фиг.2) содержит элемент И-2ИЛИ-НЕ 23, 1К-трнг- гер 24, элемент И 25, входную шину Опрос отсчета, выходную шину Вых., Bx.l и вторую Вх.2 группы информационных входов.

Первая Вх.1 и вторая Вх.2 информационные группы входов блока управления соединены с входами первого и второго элементов И элемента И- 2ИЛИ-НЕ 23, выход которого подключен к К-входу 1К-триггера 24, 1-вход которого соединен с входной шиной Опрос отсчета блока управления и первым входом элемента Р 25, выход которого подключен к выходной шине Вых. блока управления, а второй вход соединен с прямым выходом 1К-триггера 24,

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 24 блока управления 19 устанавливается в нулевое состояние. На входную информационную шину устройства подается случайный узкополосный сигнал (фиг.За). Пороговый усилитель-формирователь 1 преобразует входной сигнал в импульсы прямоугольной формы (фиг.Зб), поступающие на счетный

лителя-формирователя I. При этом, в паузах между входными импульсами в счетчики И и 12 поочередно записываются коды величин пауз между входными импульсами (фиг,3.3, и),

По задним фронтам управляющих импульсов, поступающих поочередно с выходов элементов ИЛК-НЕ 4 и 5, формипульсов.ус выходов порогового усилите о рователь 13 импульсов заднего фронта ля-формирователя 1 на входы элемен-формирует выходные импульсы соответтав ИЛИ-НЕ 4 и 5, на выходах послед-ственно на втором и первом выходах

них поочередно формируются управляю-(фиг.Зж, е), Импульсами с выходов форщие импульсы (фиг.Зг,д), длительность мирователя 13 импульсов заднего фронвход счетного триггера 3, на выходе которого формируются импульсы с частотой в два раза меньшей, чем частота входных импульсов (на фиг.Зв приведены импульсы на одном из выходов счетного триггера 3).

При поступлении импульсов с выходов счетного триггера 3 И входных имкоторых равна длительностям пауз меж-|5 ду входными имаульсами на уровне заданного порога.

Импульсы опорной частоты f поступа-. ют на счетный вход счетного триггера 2 и первые входы элементов И-НЕ 7 20 и 9, с выхода счетного триггера 2 импульсы частотой f/2 поступают на второй вход элемента И-НЕ 6.

На интервалах входных импульсов элементы И-НЕ 7 и 9 заперты для про- 25 хождения импульсов опорной частоты f нулевыми уровнями сигналов, поступающих с выходов элементов ИЛИ-НЕ 4 и 5 соответственно. При этом уровнями лота поочередно обнуляются и подготавливаются к измерению нового периода счетчики II и 12. Первый импульс с выхода формирователя 14 (фиг.3л), сформированный по заднему фронту первого импульса на выходе порогового усилителя-формирователя 1, поступает на вход Опрос отсчета блока управления 19. При этом, по заднему фронту входного импульса, поступающего на 1-вход 1К-триггера 24, последний переключается в единичное состояние и подготавливает блок у-правления к , работе. Единичным уровнем сигнала с прямого выхода триггера,24 отпираетгической единицы с выходов элементов 30 ся элемент И.25 для прохождения по- 7 и 9 отпираются элементы И-НЕ 8 и 10 соответственно для прохождения импульсов опорной частоты f/2, поступающих с выхода счетного триггера 2 через элемент И-НЕ 6, отпираемый им- пульсом с выхода порогового усилителя-формирователя 1 .

На интервале входного импульса в .счетчики 11 и 12 одновременно поступают импульсы опорной частоты f/2, 40 соответств.енно с выходов элементов И-НЕ 8 и 10 (фиг.Зз.и) и записьшается код величины половины длительности входного импульса на уровне заданного порога.45

В паузах между входными импульса-т мй элементы И-НЕ 7 и 9 поочередно отпираются управляющими импульсами,поступающими соответственно с выходов элементов ИЛИ-НЕ 4 и 5, для импульсов опорной частоты f, которые поступают соответственно на счетчики I1 к 12 через элементы И-НЕ 8 и 10, открытые уровнем логической единицы,

следующих импульсов с выхода формирователя 14. Эти импульсы (фиг.3м) через Выход блока управления 19 на в.ьгход Отсчет устройства и S-вход RS-триггера 18.Триггер 18 переключается в един1-гчное состояние и отпирает элементы И 15 и 16, через которые поступают управляющие импульсы с выходов элементов ИЛИ- НЕ 5 или ИЛИ-НЕ 4 соответственно на первый или второй у-правляюшие входы коммутатора 17 (фиг.3н,о). .Выходы коммутатора 17, подк люченные к группе выходных информационных шин 21 устройства, импульсом с выхода элемента И 15 подключаются к информационным выходам счетчика 11 (фиг .Зр) а по импульсу с выхода элемента И 16 - к информационным выходам счетчика 12 (фиг.Зн). При этом, на выходах счетчиков 11 и 12 оказываются зафиксированными коды длительностей измеряемых периодов входного сигнала.

Входные импульсы, сформированные пороговым усилителем-формирователем 1,

крытые уровпем J1VJJ t 4c -i v- ri ,ri trtij, 1. ъ.

поступающим с выхода элемента И-НЕ 6, поступают на R-вхо.д триггера 18, пезакрытого для импульсов опорной частоты f/2 уровнем логического нуля, поступающего с выхода порогового усиреключая его в нулевое состояние и подготавливая к приему следчтощего импульса отсчета.

мирователя 13 импульсов заднего фронта поочередно обнуляются и подготавливаются к измерению нового периода счетчики II и 12. Первый импульс с выхода формирователя 14 (фиг.3л), сформированный по заднему фронту первого импульса на выходе порогового усилителя-формирователя 1, поступает на вход Опрос отсчета блока управления 19. При этом, по заднему фронту входного импульса, поступающего на 1-вход 1К-триггера 24, последний переключается в единичное состояние и подготавливает блок у-правления к , работе. Единичным уровнем сигнала с прямого выхода триггера,24 отпирается элемент И.25 для прохождения по-

следующих импульсов с выхода формирователя 14. Эти импульсы (фиг.3м) через Выход блока управления 19 на в.ьгход Отсчет устройства и S-вход RS-триггера 18.Триггер 18 переключается в един1-гчное состояние и отпирает элементы И 15 и 16, через которые поступают управляющие импульсы с выходов элементов ИЛИ- НЕ 5 или ИЛИ-НЕ 4 соответственно на первый или второй у-правляюшие входы коммутатора 17 (фиг.3н,о). .Выходы коммутатора 17, подк люченные к группе выходных информационных шин 21 устройства, импульсом с выхода элемента И 15 подключаются к информационным выходам счетчика 11 (фиг .Зр) а по импульсу с выхода элемента И 16 - к информационным выходам счетчика 12 (фиг.Зн). При этом, на выходах счетчиков 11 и 12 оказываются зафиксированными коды длительностей измеряемых периодов входного сигнала

Входные импульсы, сформированные пороговым усилителем-формирователем 1

- 1. ъ.

поступают на R-вхо.д триггера 18, пепоступают на R-вхо.д триггера 18, переключая его в нулевое состояние и подготавливая к приему следчтощего импульса отсчета.

514658726

В случае значительного уменьшенияформирователь, первый и второй счет- уровня входного сигнала (ниже порого-ные триггеры, формирователь импуль- вого уровня) и пропадания очередногосов заднего фронта, первый и второй входного импульса, код измеряемого .элементы К, первый и второй счетчи- интервала, записываемый в счетчнки 1 I .ки, коммутатор, входная информаиион- и 12, может превысить код длительное-ная шина подключена к входу порогово- ти ожидаемого периода или емкостьго усилителя-формирователя, выход ко- счетчиков. При этом, на выходе уст-торого соединен со счетным входом ройства может быть сформирован недос- 10первого счетного триггера, счетный товерный результат измерения. С цельювход второго счетного триггера под- исключения формирования недостовер-ключен к шине- опорной частоты, пер- ного результата измерения,являющегосявый и второй выходы формирователя им- следствием переполнения счетчиков 1пульсов заднего фронта соединены с или I2 или превышения длительности 15входами обнуления соответственно пережидаемого периода, на информацион-вого и второго счетчиков, информа- ные входы коммутатора 17 поступает ин-ционные выходы которых подключены со- формация со старших cm-го по п-ыйответственно к, первой и второй груп- разрядов счетчиков 11 и 12.В случаепам информационных входов коммута- превышекия периодом входного сигнала 20тора, первый и второй управляющие ожидаемой длительности периода, навходы которого соединены соответст- выходах старших с m по п разрядоввенно с выходами первого и второго счетчиков 11 или 12 последовательноэлементов И, первые входы которых устанавливаются уровни логическихобъединены между собой, а информаци- единиц. При установке всех старших 25онные вьгходы коммутатора являются ин- разрядов (с m по п) счетчика П -.иформационными выходами устройства, или 12 в единичное состояние, на вы-отличающееся тем, что, ходе элемента И-2ИЛК-НЕ 23 блока уп-с целью повышения достоверности ре- равления 19 устанавливается уровеньзультата измерения периода случайно- логического нуля (фиг.Зк), по которо- 30го узкополосного сигнала, в него вве- му 1К-триггер 24 переключается в ну-дены второй формирователь импульса левое состояние. При этом, элемент.заднего фронта, пять элементов И-НЕ, И 25 запирается для- прохождения оче-два элемента ИЛК-НЕ, RS-триггер и редного импульса отсчета (фиг.3м),блок управления, причем выход поро- триггер 18 остается в нулевом состоя- 35 ового усилителя-формирователя сое- нии, а элементы И 15 и 16 оказьшаютсядинен с первыми входами первого и запертыми для прохолздения очередноговторого элементов ИЛИ-НЕ, входом, вто- импульса, в результате чего исключа-Рс го формирователя имцульсов заднего ется поступление недостоверной инфор-.Фронта. R-входом,RS-триггера и с пер7 мвции на выход устройства. 40 вым входом первого элемента И-НЕ,

. При дальнейшем нарастании уровнявторой вход которого подключен к пря- входного сигнала возобновляется фор-мому выходу второго счетного триг- мирование входных импульсов и импуль-гера, счетный вход которого соединен сов формирователя 14. Первый импульсс первыми входами второго и третьего формирователя 14 в новом цикле изме- 45 элементов И-НЕ, выходы которых под- рений переключает триггер 24 в еди- ключены к первь 1 входам соответствен- ничное состояние и работа устройствано четвертого и пятого элементов осуществляется в соответствии с при-И-НЕ, выходы которых соединены со веденным вьше режимом.счетными входами первого и второго Изобретение позволяет повысить до- 50 счетчиков соответственно, а вторые стоверность результата измерения завходы четвертого и пятого элементов счет исключения формирования на выхо- И-НЕ объединены и подключены к вько- де устройства ложного результата.яв-ДУ первого элемента И-НЕ, причем ляющегося следствием случайного умень- инверсный выход первого счетного шения уровня входного сигнала ниже 55 триггера соединен с вторым входом порогового уровня. . . первого элемента ИЛИ-НЕ, выход кото- Ф ормула изобретениярого подключен к второму входу тре- ,

1. Устройство для измерения перио- тьего элемента И-НЕ, первому входу пер- .да, содержащее пороговый усилите.пь-вого формирователя ш.пульсов заднего

фронта и второму входу первого элемента И, а прямой выход первого счетного триггера соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, выход ко торого подключен к второму входу второго элемента И-НЕ, второму входу первого формирователя импульсов заднего фронта и второму входу второго элемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом RS-триггера, S-вход которого подключен к выходной шине Отсчет и выходу блока управления,- первая и вторая группы информационных входов которого соединены с выходами с m по п старших разрядов первого.и второго счетчиков соответственно, а вход блока управления подключен к

ч а го щ

выходу второго формирователя импульса заднего фронта.

2, Устройство по п. 1, о т л и е е с я тем, что блок управления содержит элемент И-2ИЛИ-НЕ, 1К-триггер, элемент И, первую и вторую группы информационных входов,каждая из которых соединена с входами первого и второго элементов И элемента И-2ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к К-входу 1К-триггера, I- вход которого соединен с входной шиной блока управления и первым входом элемента И, выход которого подключен к выходной шине блока управления, а второй вход соединен с прямым выходом 1К-триггера,

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах обработки информации. Целью изобретения является повышение достоверности результата измерения. Устройство для измерения периода содержит пороговый усилите ль-формирователь 1, счетные триггеры 2 и 3, элементы ИЛИ-НЕ 4,5, элементы 1 -НЕ -6-1 О,счетчики 11 и 12,формирователи 13 и 14 импульсов заднего фронта,элементы И 15 и 16, коммутатор 17, КЗ-триггер 8, блок 19 управления,шину 20 опор- нойчастоты, группу 21 выходных информа- ционньгх шин, выходную шину 22 отсчет. Изобретение позволяет повысить достоверность результата .измерения путем исключения .формирования на выходе устройства ложного результата, являющегося следствием случайного уменьшения уровня, выходного сигнала ниже порогового уровня. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л

Фив. 2

(fjue.3