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

ГГ

(Л

Изобретение относится к измерительной технике. Целью является упрощение устройства. Для этого в него введены блок 3 квантования интервалов, управляемый распределитель 6 импульсов и группа входных шин 14 управления. Устройство содержит также пороговый усилитель-формирователь 1, счетный триггер 2, два счетчика 4 и 5 импульсов, RS-триггер 7, элемент И 9, блок 8 управления, входную информационную шину 10, шину 11 эталонной частоты, выходную шину 12 и группу выходных информационных шин 13. 2 ил.

ел

СО

о

00

.1

Изобретение относится к измери- тельной технике и может быть использовано в системах обработки информации .

Цель изобретения - упрощение устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство для измерения периода содержит пороговый усилитель-формирователь 1, счетный триггер 2, блок

3квантования интервалов, счетчики

4и 5 импульсов, управляемый распре- делитель 6 импульсов, RS-триггер 7, блок 8 управления, элемент И 9, входную информационную шину 10, шину 11 эталонной частоты, выходную шину 12 Отсчет, группу выходных информа- ционных шин 13 и группу входных шин

14 управления. Входы порогового усилителя-формирователя 1 и счетного триггера 2 соединены соответственно с входной информационной пмиой 10 и 1Ш1НОЙ 11 эталонной частоты.

Информационные выходы счетчика

5импульсов подкл очены к первой группе информационных входов блока 8 управления, выход которого соединен с R-входом RS-триггера 7, прямой выход которого подключен к первому

входу элемента И 9.

Выход порогового усилителя-формирователя 1 соединен с первым входом Запуск управляемого распределителя

6импульсов и первым входом блока 3 квантования интервалов, второй вход которого подключен к входу счетного триггера 2, выход которого соединен с третьим входом блока 3 квантования интервалов,первый и второй выходы ко-; торого подключены соответственно к счетным входам счетчиков 5 и 4 импульсов, причем счетчик 5 импульсов вьтолнен с предустановкой, а информационные ; выходы счетчика 4 импульсов соединены с информационными входами счетчика 5 импульсов,информационные выходы которого подключены к группе выходных информационных шин 13 устройства, группа входшдх шин 14 управления которого соединена с второй группой информационных входов блока

В управления,а выходная шина 12 От

счет подключена к выходу элемента И 9, второй вход которого соединен с первым выходом управляемого распределителя 6 импульсов, второй и тре

Q , Q

5

5

тий выходы которого подключены соответственно к входу ввода информации в счетчик 5 импульсов и к объединенным входу обнуления счетчика 4 импульсов и S-входу RS-триггера 7, а тактовый вход управляемого распределителя 6 импульсов соединен с шиной 11 эталонной частоты устройства.

Блок 3 квантования интервалов содержит элемент ИЛИ 15 и элементы И-НЕ 16 и 17. Первй вход блока квантования интервалов соединен с первыми входами элементов ИЛИ 15 и И-НЕ 17.

Второй и третий входы блока квантования интервалов подключены к вторым входам соответственно элементов ИЛИ 15 и И-НЕ 17, выход последнего из которых соединен с перпым входом элемента И-НЕ 16, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 15, а выход соединен с первым выходом блока квантования интервалов, второй выход которого подключен к выходу элемента И-НЕ 17.

Управляемый распределитель 6 импульсов содержит сдвиговый регистр 18, D-триггер 19 и элемент ИЛИ-НЕ 20. Тактовый вход D-триггера 19 соединен с первым входом Запуск уп равляемого распределителя импульсов, второй тактовый вход которого подключен к тактовому входу сдвигового регистра 18, первый выход которого соединен с первым входом элемента ШШ-НЕ 20 и первым выходом управляемого распределителя импульсов, второй выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ 20 и второму выходу сдвигового регистра 18, третий выход которого соединен с третьим выходом управляемого распределителя Импульсов и третьим входом элемента ШМ-НЕ 20, выход которого подключен к информационному входу сдвигового регистра 18, четвертый выход которого соединен с единичным входом D- триггера 19, D-вход которого подклю- чен к шине логического нуля, а прямой выход соединен с входом -обнуления сдвигового регистра 18. .

В данном случае блок 8 управления выполнен на блоке сравнения кодов.

Устройство работает следутощим образом.

В исходном состоянии обнулены счетчик 4 импульсов и триггер 7.

На входную информационную шину 10 поступает входной сигнал с фиксирован51

ной .Hi-f; границеГ частот и испыты- i iiioiUMH з Т;,; : яя амшпггудм (фиг.2а),

Порогоаый ycHniiTe,ni.-(jj :,-м1-;розатель 1 преобразует входной сигнал в им- пулься прямоугольной формы (фиг.26), поступающие на первый вход блока 3 квантова1шя интервалов. За величину периода сигнала принимается интервал между серединами импульсов.

Импульсы эталонной частоты f по шине 11 поступают на второй вход блока 3 квантования интервалов и вход счетного триггера 2, с выхода которого импульсы частотой f/2 поступают на третий вход блока 3 квантования интервалов.

В течение длительности импульса на выходе порогового усилителя-формирователя 1 на первом и втором выходах блока 3 квантования интервалов формируются импульсы эталонной частоты f/2 (фиг.2в и г), которые поступают на счетные входы счетчиков 5. и 4 импульсов соответственно.

При этом в указанные счетчики оказьшается записанным код, соответствующий половине длительности импульса.

По заднему фронту импульса на выходе - порогового усилителя-формирователя 1 запускается управляемьш распределитель 6 импульсов, на пе р- вом, втором и третьем выходах которого формируется по одному импульсу, сдвинутому относительно друг друга на величину периода эталонной частоты (фиг.2д, е, ж).

Импульсом с второго выхода управляемого распределителя 6 импульсов (фиг.2е) содержимое (код, равный половине длительности первого импульса входного сигнала) счетчика 4 импульсов переписывается в счетчик 5 импульсов с предустановкой.

Импульсом с третьего выхода (фиг.2ж управляемого распределителя 6 импульсов обнуляется счетчик 4 импульсов, устанавливается в единичное состояние RS-триггер 7 (фиг.2и) и отпирается элемент И У.

В паузе между импульсами измеряемого сигнала импульсы квантования поступают только с первого выхода блока 3 квантования интервалов, причем их частота равна f. При этом в счетчик 5 импульсов поступают импульсы, число которых соответствует длительности паузы.

0686

За время длительности второго импульса измеряемого сигнала на входы счетчиков 4 и 5 иглул сов поступают импульсы частотой f/2. В результате по окончании второго импульса измеряемого сигнала в счетчик 5 оказьшается записан код, соответствующий сумме длительностей интервалов половины

Q первого импульса, паузы и половины второго импульса или длительности первого периода.

По окончании второго импульса вновь осуществляется запуск управляемого

5 распределителя 6 импульсов.

Импульс с его первого выхода ступает через отпертый элемент И 9 на выходную шину 12 Отсчет. Этим импульсом код измеренного периода

0 из счетчика 5 может быть переписан с выходных шин 13 во внешнее устройство.

Б случае затухания входного сигнала на выходе порогового усилителя5 формирователя 1, настроенного на заданный пороговый уровень, обеспечивающий необходимое превышение шума, очередной импульс не формируется.

Если интервал между импульсами из0 меряемого сигна1Га превысит максимально допустимое значение длительности периода,код подсчитанного счетчиком 5 числа импульсов превысит код числа, установленного на входных шинах 14 управления, в результате чего на выходе блока 8 управления формируется импульс (фиг.2з), переключающий RS-триггер 7 в нулевое состояние (фиг.2и). При этом запирается элемент

Q И 9, запрещающий поступление команды Отсчет на вькодную шину 12, отсутствие которой не позволяет осуществлять считывание информации с выходных информационных шин 13.

При возрастании амплитуды входного сигнала первым импульсом с выхода порогового усилителя-формирователя 1 в новой серии импульсов измеряемого сигнала запускается упQ равляемый распределитель 6 импульсов и работа устройства повторяется в соответствии с рассмотренным алгоритмом.

Однако первьш импульс с выхода управляемого распределителя 6 импульсов, соответствующий недостоверному результату измерения, на выходную шину 12 Отсчет через элемент И 9 не поступает, так как последний

5

5

5

заперт нулевым уровнем сигнала с выхода RS-триггера 7.

Вторым импульсом с выхода управля емого распределителя 6 импульсов информации о длительности первого импульса серии переписывается из счетчика А импульсов в счетчик 5 импульсов, в результате чего, в случае отсутствия превышения допустимой дли тельности периода, снимается единичный уровень сигнала с выхода блока 8 управления.

Третьим импульсом с выхода управляемого распределителя 6 импульсов RS-триггер 7 переключается в единичное состояние, отпирая элемент И 9, который оказывается подготовленным для формирования на своем выходе очередной команды Отсчет, которая по- ступает на выходную шину 12.

Далее процесс измерения продолжается аналогично описанному.

Формула изобретения

5 0

5

о п г

5

0

ответственно к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов, причем первый счетчик импульсов вы- полнен с предустановкой, а информационные выходы второго счетчика соединены с информационными входами первого счетчика, информационные выходы которого подключены к группе выходных информационных шин устройства, группа входных шин управления которого соединена с второй группой информационных входов блока управления, выходная шина Отсчет подключена к выходу элемента И,второй вход которого соединен с первым выходом управляемого распределителя импульсов, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входу ввода информации в счетчик и к объединенным входу обнуления второго счетчика и 8-входу RS- триггера, а второй тактовый вход управляемого распределителя импульсов соединен с шиной эталонной частоты устройства.

2 о Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок квантования интервалов содержит два элемента И-НЕ и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и первым входом блока квантования интервалов, второй и третий входы которого подключены соответственно к вторым входам элемента liJlH и первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И- НЕ, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход соединен с первым выходом блока квантования интервалов,второй выход которого подключен к выходу первого элемента И-НЕ.

ИЛИ-НЕ и второму выходу сдвигового регистра, третий выход которого соединен с третьим выходом управляе - мого распределителя импульсов и тре- тьим-входом элемента Ш1И-НЕ, выход которого подключен к информационному

входу сдвигового регистра,четвертый выход которого соединен с единичным входом D-триггера, В-вход которого подключен к шине логического нуля, а прямой выход соединен с входом обнуления сдвигового регистра.

фиг.г