Цифровой измеритель отношения временных интервалов Советский патент 1989 года по МПК G04F10/04 

СП

о

00

ел

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к измерительным преобразователям отношения временных интервалов в код.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная схема цифрового измерителя отношения временньк интервалов; на фиг. 2 -

временная диаграмма работы измерителя .

Цифровой измеритель отношения временных интервалов содержит многока- нальньш генератор 1 импульсов, фор- № рователь 2 импульсов синхронизации, регистры 3-5 сумматоры 6 и 7, делитель 8, формирователь 9, элемент 10 задержки, регистр 11, триггер 12 управления, шину 13 управления, шину 14 запроса, шину 15 запуска, входные шины 16-18, шину 19 результата, шину 20 синхронизации.

Щина 13 управления подключена к входу управления генератора 1, выхо- ды которого соединены с информационными входами регистра 3, выходы которого соединены с первыми имформа - онными входами сумматора 6 и информационными входами регистра 4, выход которого соединен с соответствуюш 1ми информационными входами сумматоров 6 и 7 и информационными входами регистра 5, выход которого соединен с вторыми информационными входами сум- матора 7, В1з1ход которого соединен с вторыми входами делителя 8, первые входы которого соединены с выходами сумматора 6. Выход делителя 8 соединен с соответствующими информационны ми входами регистра 11, выходы которого соединены с шиной 19 результата. Входные 111ИИЫ 16 и 17 соединены соответственно с первым и вторым входа формирователя 2 импульсов сонхрониза- ции,третий вход которого соединен с входной шиной 18 и первым входом формирователя 9, выход, которого соединен с входом элемента 10 задержки. Первый выход элемента 10 соединен с входом синхронизации регистра 11 и первым входом триггера 12 управления второй вход которого соединен с шиной 15 запуска измерителя, шина 14 запроса которого соединена с первым выходом триггера 12. Второй выход триггера 12 соединен с вгторым входом формирователя 9 и входом управления формирователя 2 импульсов синхронизации, выход которого соединен с входами синхронизации регистров 3-5. Второй выход злемента 10 задержки соединен с шиной 20 синхронизации.

Цифровой измеритель отношения временных интервалов работает следуюшим образом.

Перед началом работы триггер 12 управления, регистры 3-5 и 11 устанавливаются в исходное нулевое состояние.

Перевод измерителя в режим работы производится при подаче цифрового сигнала Разрешение (фиг. 2а) на уп- равлякмций вход многоканального ге«е- ратора 1 по шине 13 управления. На п выходах многоканального генератора 1 формируется высокостабильная опорная измерительная сетка частот f,... f соответствуюших длительностей

Т,... Т,, п 1,2...,

где п - разрядность генератора, частоты на выходах которого воз Iрастают по двоичному закону

сторону увеличения порядкового номера его разрядов. В вертикальном срезе опорная сетка частот представлена в виде текущего кода N|, где i - число тактов преобразователя (фиг. 2е,ж). На первом выходе триггера 12 форьируется сигнал Запрос, которьй выставляется по шине 14 запроса (фиг. 2л). Через время реакции t р пользователя по шине 15 запуска подается цифровой им- пульсньш сигнал Запуск (фиг. 2м), по которому производится переключение триггера 12 в другое логическое состояние, при этом сигнал Запрос по шине 14 снимается и разблокируются входы формирователя 2 импульсов синхронизации и формирователя 9.

При поступлении по входным пинам 16-18 на сигнальные входы формирователя 2 искомых временных интервалов Т.| Т, представленных тремя смежными цифровыми импульсными сигналами (фиг, 2 б,в,г), на его выходе формируется соответствунидая серия цифровых импульсных сигналов искомых временных интервалов (фиг. 2д). По этим сигналам производится синхронная параллельно-последовательная запись текущих п-разрядных кодов N, по выходу многоканального генератора 1 импульсов в последовательно соединенные

регистры 3-5. В результате полного цикла предпреобраэования в первом 3, втором 4 и третьем 5 регистрах измерителя записаны следукицие текущие коды: N,Ni; ,; ,, которые выставлены в соответствующие моменты времени Т, , Т на п выходах генератора 1 и регистров 3 и 4 (фиг. 2е-и).

В следующие моменты с п-разрядных выходов регистров 3-5 текущие коды смежньк фаз временных интервалов Т, и Т поступают на соответствующие входы сумматоров 6 и 7, где

четвертый регистр 11 кода, выставленного на выходе делителя 8, а именно:

N

N

(4)

Результируюо91й код NX отношения временных интервалов с U -разрядного выхода регистра 11 выставляется по ши- не 19 результата измерителя.

Одновременно производится установка триггера 12 управления в исходное (нулевое) состояние (фиг. 2п). По шине 14 запроса измерителя выставля

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях отношений временных интервалов в код. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей цифрового измерителя отношения временных интервалов, который содержит многоканальный генератор 1 импульсов, формирователь 2 импульсов синхронизации, регистры 3, 4 и 5, сумматоры 6 и 7, делитель 8, формирователь 9, элемент 10 задержки, регистр 11, триггер 12 управления, шину 13 управления, шину 14 запроса, шину 15 запуска, входные шины 16, 17 и 18, шину 19 результата, шину 20 синхронизации. Высокое быстродействие преобразования измерителя достигается использованием параллельно- последовательного табличного метода счисления, который выполняется на блоках 6, 7 и 8 измерителя. Эти блоки могут быть выполнены на программируемых логических матрицах типа ПЗУ или РПЗУ (постоянные или репрограммируемые запоминающие устройства). 2 ил.

проиэводится вычисление их размерное- 15 тся сигнал Запрос, а по шине 20

ти на основе операции логического вычитания:

N N,.f N5- Ni-Nj Tj.f,

где f - частота дискретизации измерительной цифровой шкалы, форсинхронизации по второму выходу элемента 10 задержки черегз время С, , + t ,, , где t , - время распространения

(1)информационных сигналол через регистр 20 11, выставляется цифровой импульсный

(2)сигнал синхронизации (фиг. 2н).

На этом полный ицкл преобразования измерителя заканчивается, и устройство подготовлено к очередному мируемой многоканальным гене- 25 циклу преобразования, который начина- ратором 1 импульсов измерите- ет выполняться без изменения согласно ля.(О-(4) при поступлении очередного

С п-разрядных выходов первого 6 исигнала Запуск по шине 15 измерителя. Его работа может быть принуди- 30 тельно остановлена (режим блокирования) при снятии цифрового сигнала Разрешение по шине 13 упрчвле)гия. Требуемая точность измерения отношения временных интервалов уста;:. - эг ливается выбором соответствующей частоты дискретизации f 1/Т , интервалов ,

Высокое быстродействие преобразо- вания иямерителя достигается исполь- 40 зоваштем плраллельно-послсдовательно- го табличного методг вычисления (1)- (3), вьтолняег;ого в блоках 6-8 измерителя, которые могут бьп ь выполнены на программируемых логических 45 матрицах типа ПЗУ или РПЗУ (лостока- ные или репрограммируемые запоминающие устройства).

второго 7 сумматоров коды N и N временных интервалов Т и Тт. в следу- киций момент поступают на входы цифрового делителя 8, где производится непосредственное вычисление отношения временных интервалов, выраженные через эквивалентные коды:

I

N - -N± - Il-f- - 6 - N.

If

T,.f

Т,

т

Т,.(3)

Вычисленный код N отношения временных интервалов Т, и Т, поступает на информационные входы четвертого регистра 11, вьтояняющего функцию буферного элемента измерителя.

С приходом временного импульсного сигнала по третьей входной шине 18 (фиг. 2г) одновременно с запуском формирователя 2 производится запуск формирователя 9 импульсов. На его выходе формируется цифровой импульсный сигнал (фиг.2к), которьпЧ поступает на вход элемента 10 задержки. Через

время задержки i /tj 4,5 ,7 f ,t - время распространения информацион шх сигналов через электрические цепи элементов 3-7 измерителя, по первому его выходу формируется цг-гфровой импульсный сигнал, по которсчу производится запись в

Формула изoбpere rия 5Q Цифровой измеритель отношемия временных интервалов, содержащий многоканальный генератор Импул15ссь, элемент задержки, формирователь, триггер управлеи я, иерВ1м вхпд которого соединен с шиной запуска, отличающийся тем, что, с целью пс)1:1,га1ения быс гродейстиия, в него вве- четыре регистра, два cyм этopa, лечитгл ., формироватапь импульсов

55

Формула изoбpere rия 5Q Цифровой измеритель отношемия временных интервалов, содержащий многоканальный генератор Импул15ссь, элемент задержки, формирователь, триггер управлеи я, иерВ1м вхпд которого соединен с шиной запуска, отличающийся тем, что, с целью пс)1:1,га1ения быс гродейстиия, в него вве- четыре регистра, два cyм этopa, лечитгл ., формироватапь импульсов

55

синхронизации, первый выход триггера управления соединен с шиной запроса, второй выход соединен с вторым входом формирователя и входом управления формирователя импульсов снихрониза- ции, выход которого соединен с входами синхронизации первого, второго и третьего регистров, шина управления измерителя соединена с входом управ- ления многоканального генератора импульсов, информационные выходы которого соединены с соответствукядими входами первого регистра, информационные выходы которого соединены с со- ответствующими входами первого сумматора и второго регистра, информациN (

иг.г

онные выходы которого соединены с соответствующими входами первого и второго сумматоров и третьего регистра, информационные входы которого соединены с соотвествующими входами второго сумматора, информационные выходы первого и второго сумматоров соединены с соответствующими входами делителя, информационный выход которого соединен с соответствующим входом четвертого регистра, вход синхронизации которого соединен с вторым входом триггера управления и первым выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов синхронизации.

5ло/(иро6онце