Самонастраивающийся генератор опережающих импульсов Советский патент 1991 года по МПК G04F10/04 

T, nt:;

n-1

ut, (A)

Таким образом, время прохождения объектом участка 1 при равнозамед- Время прохождения объектом расстоя- ленной скорости определяется зависи

мостью (13), где k - величина, опре деляющая выбор частоты импульсов перестраиваемого генератора тактовых импульсов.

нии 1 между датчиком / и мишенью определяется как

t, +

t «

. г /Г

т2 2т; 5)

де т - количество участков длительностью h на интервале

г

t - время прохождения объектом 1 первого участка h на интервале Ј, равное длительности строба 3 } - время прохождения телом последнего участка h на интервале 1 % ,

т

как Ь1

t ( + n & t ;

n t t - t,

(6) (7)

Таким образом, время прохождения объектом участка 1 при равнозамед- ленной скорости определяется зависи

мостью (13), где k - величина, определяющая выбор частоты импульсов перестраиваемого генератора тактовых импульсов.

Зависимость (13) реализуется функциональной схемой самонастраивающегося генератора опережающих импупь- сов, приведенной на фиг.1.

Самонастраивающийся генератор опережающих импульсов работает следующим образом.

Для формирования опережающего импульса в генераторе используются задающий генератор 9 тактовых импульсов с частотой f2 (Фиг.3.5) для формирования интервала Тг и1 перестраиваемый генератор R тактовых импульсов с частотой fi kfi (фиг.3.6).

91700533

По импульсу Сброс все элементы

пу ве

самонастраивающегося генератора опережающих импульсов устанавливаются в исходное нулевое состояние.

На формирователи стробов поступает последовательность сигналов (фиг.3.1) с выходов датчиков 1-4.

По этим импульсам на выходах формирователей формируются стробы 1-3 (фиг.3.2; 3.3 и 3.).

С выхода формирователя 5 строба строб 1 поступает на информационный D-вход D-триггера 13, на прямом выходе которого формируется строб 1, синхронизированный импульсами частотой f, поступающими на его тактовый вход с выхода перестраиваемого генератора 8 тактовых импульсов.

Импульсы с выхода перестраиваемого генератора 8 тактовых импульсов через элемент И-НЕ 20, отпертый единичным уровнем сигнала с прямого выхода D-триггера 13 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 31 (фиг.3.7), в котором фиксируется код, эквивалентный длительности строба 1.

По заднему фронту импульса на выходе формирователя 5 строба формирователем 10 формируется импульс, переключающий RS-триггер 14 в единичное состояние.

Единичный уровень с прямого выхода D-триггера 13 снимает обнуляющий сигнал с R-входа D-триггера 12.

По окончании строба 1 на инверсном выходе D-триггера 13 устанавливается единичный уровень, который поступает на информационный D-вход D-триггера 12, на прямом выходе которого формируется единичный уровень передний фронт которого синхронизи- рован с импульсами частотой f с за дающего генератора 9 импульсов.

На выходе элемента И 26, отпертого единичным уровнем с прямого выхода D-триггера 12, формируется последовательность импульсов, поступаю щих на входы элементов И-НЕ 19 и 23.

Строб 2 (фиг.3.3) с выхода формирователя 6 строба поступает на вход элемента И-НЕ 21, отпирая его, а на второй вход поступают импульсы с выхода перестраиваемого генератора 8 тактовых импульсов частотой f. На выходе элемента И-НЕ 21 формируется последовательность (фиг.3.8) им10

0

5

0

0

5

0

5

пульсов, длительность которой соответствует длительности строба 2.

Количество импульсов, формируемых на выходе элемента И-НЕ 21 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 32, в котором фиксируется код, эквивалентный длительности t,, строба 2.

Строб 3 (фиг.3.4) с выхода формирователя 7 строба поступает на вход элемента И-НЕ 19, отпирая его и разрешая на время t{ прохождение импульсов частотой f.

На выходе элемента И-НЕ 19 формируется последовательность импульсов, соответствующая длительности t,1 строба 3, поступающая через элемент И 30, работающий как элемент ИЛИ по нулевому уровню, на вычитающий вход реверсивного счетчика 31 (фиг.3.9).

Строб 3 с выхода формирователя 7 строба поступает на второй вход элемента И-НЕ 25, на третьем входе которого присутствует отпирающий уровень с инверсного выхода D-триггера 13 а на первый вход поступают импульсы частотой f,| с выхода перестраиваемого генератора 8 тактовых импульсов ,

На выходе элемента И-НЕ 25 формируется последовательность импульсов, поступающая на вычитающий вход реверсивного счетчика 32s куда за время длительности строба 2 был записан1 код, эквивалентный его длительности t./.

Так как длительность строба 2 при равнозамедленной скорости движения объекта всегда меньше длительности строба 3, то в результате вычитания реверсивный счетчик 32 до истечения длительности строба 3 должен обну- литься.

В момент обнуления импульс с выхода реверсивного счетчика 32 переключает RS-триггер 15- в единичное состояние и уровнем логической единицы с его прямого выхода отпирается элемент И-НЕ 22 для прохождения импульсов частотой f( с выхода перестраиваемого генератора 8 эталонных импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика 33.

По окончании строба 3 RS-триггер 15 переключается в нулевое состояние и запрещает поступление импульсов на суммирующий вход реверсив11

ного счетчика 33. Количество импульсов, зафиксированных реверсивным счетчиком 33, соответствует разности числа импульсов, зафиксированны за время наличия стробов 3 и 2, что эквивалентно разности временных интервалов (tj - tj) (фиг.З.Ю) .

При окончании строба 3 на выходе элемента НЕ 18 формируется единичный уровень, отпирающий элемент М-НЕ 2k для прохождения импульсов с выхода элемента И-НЕ 26 на вход делителя 3 частоты (фиг„3.11).

Коэффициент деления делителя З определяется из зависимости

кг

m+n

С выхода делителя 3 импульсы поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 33 до его обнуления,

. Время вычитания в реверсивном счетчике 32 равно

m+n

(t -1

{

При обнулении реверсивного счетчика 33 импульсом с его выхода через отпертый элемент И 1 28 RS-триггер 1б переключается в единичное состояние.

Единичным уровнем с его прямого выхода отпирается элемент И 29, на выходе которого формируется единичный уровень, поступающий на вход разрешения компаратора 35 и на вход элемента И-НЕ 23.

При этом через элемент И-НЕ 23 и И 30 импульсы с выхода задающего генератора 9 тактовых импульсов поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 31 (фиг.3.12).

Процесс вычитания импульсов в реверсивном счетчике 31 длится до момента равенства кодов на информационных входах цифрового компаратора 35 с выходов реверсивного счетчика 31 и блока 36 задания кода.

При совпадении кодов на выходе информационного компаратора 35 формируется выходной импульс, который через формирователь 11 поступает на вход самонастраивающегося генератора, опережающих импульсов и является опережающим импульсом (фиг.3.13

Кроме того, импульс с выхода1 цифрового компаратора 35 через элемента И 27 и элемент НЕ 17 обнуляет RS170053312

триггер И, RS-триггер 1б, реверсивные счетчики 31, 32 и 33 и делитель 3 частоты.

Изобретение позволяет формировать импульс опережения заданной длительности при исследовании объектов, движущихся как с равномерной скоростью, так и с равнозамедленной.

10

Формула изобретения

0

5

0

Самонастраивающийся генератор опережающих импульсов, содержащий два датчика импульсов, Формирователь строба, перестраиваемый генератор тактовых импульсов, задающий генератор импульсов, два Формирователя импульсов, два В-триггера, RS-триггер, элемент НЕ, два элемента И-НЕ, два элемента И, реверсивный счетчик импульсов, цифровой компаратор, блок задания кода, выходная шина и шина Сброс - причем выходы первого и второго датчиков соединены соответственно с первым и вторым входами первого формирователя строба, выход которого через первый формирователь импульсов подключен к S-входу первого RS-триггера и напрямую - к D-входу первого П-триг- гера, тактовый вход которого соединен с выходом перестраиваемого генератора тактовых импульсов и первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к прямому выходу первого D-триггера, а выход соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, информационные выходы которого подключены к первой группе информационных входов цифрового компаратора, вторая группа информационных входов которого соединена с информационными с выходами блока задания кода, выход цифрового компаратора через второй формирователь импульсов подключен к выходной шине самонастраивающегося генератора опережающих импульсов и напрямую к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с шиной Сброс, а выход через первый элемент НЕ подключен к шине Сброс первого счетчика и напрямую к R-входу первого RS-триггера, выход задающего генератора импульсов соединен с тактовым входом второго D-триггера, прямой выход которого подключен к первому входу

5

0

0

5

второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, отличающий- ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены два датчика импульсов, два формирователя строба, два RS-триггера, элемент НЕ, три элемента И, пять элементов И-НЕ, два реверсивных счетчика, делитель частоты, причем первые входы второго и третьего формирователей стробов соединены соответственно с выходами первого и второго датчиков импульсов, а вторые входы подключены к выходам третьего и четвертого датчиков импульсов, выход второго фор мирователя строба соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика и R-входам третьего RS- триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу второго D-триггера, а выход соединен с входом разрешения цифрового компаратора и первым входом шестого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к входу вычитания первого реверсивного счетчика, а второй вход соединен с выходом второго элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу третьего формирователя строба, к второму входу пяСинхримпульсы

Uonep

того элемента И-НЕ, R-входу второго RS-триггера, к входу второго элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход соединен с входом делителя частоты, выход которого подключен к

g вычитающему входу третьего реверсивного счетчика, вход суммирования которого соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого подключен к первому входу

5 пятого элемента И-НЕ, второму входу третьего элемента И-НЕ и выходу перестраиваемого генератора тактовых импульсов, а второй вход соединен с прямым выходом второго RS-триггераs

0 S-вход которого подключен к выходу второго реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом пятого элемента И-НЕ, третий вход которого подключен к Р-входу

5 второго D-триггера и инверсному

выходу первого D-триггера, выход первого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к S-входу треть0 его RS-триггера, а первый вход соединен с выходом третьего счетчика, вход обнуления которого подключен к входам обнуления первого и второго реверсивных счетчиков и дели5 теля частоты, выход задающего генератора импульсов подключен к второму входу второго элемента И, а прямой выход первого RS-триггера соединен с R-входом второго D-триггера.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении скорости движения тел и моментов его регистрации. Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей за счет исследования объектов, движущихся как с постоянной, так и равнозамед- ленной скоростью. Поставленная цель в самонастраивающемся генераторе опережающих импульсов достигается ведением в него датчиков 3 и Ц импульсов, формирователей 6 и 7 строба, RS-триггеров 15 и 16, элемента НЕ 18, элементов И-НЕ 21-25, реверсивных счетчиков 32 и 33 и делителя 3 частоты. Кроме того, устройство содержит датчики 1 и 2 импульсов, Формирователь 5 строба, перестраиваемый генератор 8 тактовых импульсов, задающий генератор 9 импульсов, формирователи 10 и 11 ип- пульсов, D-триггеры 12 и 13, RS-триг- гер И, элемент НЕ 17, элементы И-НЕ 19 и 20, элемент И 26, реверсивный счетчик 31, компаратор 35 и блок 36 задания кода. 3 ил. (Л