Измеритель временных интервалов импульсных последовательностей Советский патент 1992 года по МПК G04F10/00 

Фаг,1

v Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для анализа статистической структуры импульсных сигналов.,

Целью изобретения является повыше- ние достоверности измерения.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого измерителя; на фиг.2 - структурная схема блока блокировки записи; на фиг.З - временные диаграммы сигна- лов в различных точках блока блокировки записи.

Измеритель временных интервалов импульсных последовательностей содержит формирователь 1 коротких импульсов по пе- реднему фронту, формирователь 2 коротких импульсов по заднему фронту, генератор 3 импульсов, счетчики 4 и 5 импульсов, элемент ИЛИ 6, элементы 7 и 8 задержки, блоки 9 и 10 памяти, блоки 11 и 12 блокировки записи, установочную 13 и входную 14 шины. Вход формирователя 1 соединен с шиной 14 и входом формирователя 2, а выход - с сигнальным входом блока 11, Выход формирователя 2 соединен с входом элемента 7, соединенного своим выходом с сигнальным входом блока 12, и счетным входом счетчика 5, вход установки нуля которого соединен с шиной 13, а выход - с адресными входами блоков 9 и 10. Выход генератора 3 соединен со счетным входом счетчика 4 и управляющими входами блоков 11 и 12. Первый вход элемента 6 соединен с выходом блока 11 и входом обращения блока 10, второй - с выходом блока 12 и входом обращения блока 11, а выход - с входом элемента 8. Вход установки нуля счетчика 4 соединен с выходом элемента 8, а выход - с информационными входами блоков 9 и 10.

Каждый из блоков 11 и 12 содержит жду- щий мультивибратор 15 , элементы 16 и 17 задержки, элементы И 18 и 19 и элемент ИЛИ 20. Сигнальный вход блока блокировки записи соединен с первыми входами элемен1 тов И 18 и 19, управляющий вход-с входом элемента 16. Вход, мультивибратора 15 соединен с выходом элемента 16, а прямой и инверсный выходы - с вторыми входами элементов И 18 и 19 соответственно. Элемент 17 включен между выходом элемента 19 и вторым входом элемента 20, первый вход которого соединен с выходом элемента 18, а выход является выходом блока блокировки записи.

Измеритель работает следующим обра- зом.

Перед началом измерений по шине 13 поступает импульс запуска, под действием которого счетчик 5 устанавливается в нулевое состояние. Содержимое счетчика 5 поступает на адресные входы блоков 9 и 10 в качестве адреса соответствующей строки этих блоков. Входная последовательность импульсов поступает через шину 14 на входы формирователей 1 и 2. По переднему фронту первого импульса входной последовательности формирователь 1 вырабатывает короткий импульс, который через блок 11 поступает на вход обращения блока 10, и в нулевую строку последнего, имеющую код адреса, соответствующий содержимому счетчика 5, записывается содержимое счетчика 4. Этот же импульс с выхода блока 11 проходит через элемент 6 и элемент 8, имеющий незначительную задержку т& гз, где Тз - время записи информации в блок 9(10) с выхода счетчика 4, на вход обнуления счетчика 4, последний обнуляется. После обнуления счетчик 4 производит счет импульсов генератора 3, поступающих на его счетный вход.

По заднему фронту первого импульса входной последовательности формирователь 2 вырабатывает короткий импульс, который, поступая на счетный вход счетчика 5, увеличивает его содержимое на единицу. Этот же импульс через элемент 7, имеющий незначительную задержку, достаточную для завершения переходных процессов в счетчике 5, и блок 12 поступает на вход обращения блока 9 и далее через элементы 6 и 8 на вход обнуления счетчика 1, В первую строку блока 9 записывается содержащийся в счетчике 4 код числа импульсов генератора 3, поступивших на счетный вход счетчика 4 за время длительности первого импульса входной последовательности. Затем (через время Га) счетчик 4 обнуляется импульсом с выхода блока 12, прошедшим через элементы 6 и 8 на его обнуляющий вход.

По переднему фронту второго импульса входной последовательности формирователь 1 вновь вырабатывает короткий импульс, который через блок 11 поступает на вход обращения блока 10, и в первую строку последнего записывается содержащийся в счетчике 4 код числа импульсов генератора 3, поступивших на счетный вход счетчика 4 за время длительности первого межимпульсного интервала входной последовательности. Затем через время тв счетчик 4 обнуляется импульсом с выхода блока 11, прошедшим через элементы 6 и 8, и вновь начинает счет импульсов генератора 3, поступающих на его счетный вход.

По заднему фронту второго импульса входной последовательности формирователь 2 вновь вырабатывает короткий импульс, под действием которого увеличивается на единицу содержимое счетчика 5 и становится равным двум, и далее во вторые строки блоков 9 и 10 записываются числа, соответствующие длительности соответственно второго импульса входной последовательности и второго межимпульсного интервала.

Далее цикл повторяется.

Число разрядов счетчика 4 определяется из расчета, чтобы время их заполнения было не меньше максимальных длительно- стей импульсов и межимпульсных интервалов входных последовательностей, а частота генератора 3 выбирается из расчета необходимой точности преобразования, Число разрядов в блоках 9 и 10 равно числу разрядов счетчика 4, Число разрядов счетчика 5 и число строк в блоках 9 и 10 определяются числом импульсов входной последовательности.

По окончании импульсной последова- тельности блок 9 содержит цифровой код длительности каждого импульса входной последовательности, а блок 10 - цифровой код каждого межимпульсного интервала, причем номер строки блока 9 соответствует номеру импульса, а номер строки блока 10 - номеру межимпульсного интервала.

Каждый из блоков 11 и 12 предназначен для того, чтобы исключить запись недостоверной информации в блоки 9 и 10. Запись недостоверной информации в блок 9{10) возможна лишь при совпадении во времени переходного процесса в блоке 9(10), вызванного импульсом на его входе обращения, с переходным процессом в счетчике 4, вы- званным импульсом генератора 3 на его счетном входе.

Исключение такого совпадения осуществляется следующим образом.

Импульсы генератора 3 с периодом Тз следования, поступающие на счетный вход счетчика 4, одновременно через управляющий вход блока 11(12) поступают на вход элемента 16(фиг.3а), который имеет задержку Tie, удовлетворяющую условию

Т1б ТСр.

где Тер - время переходного процесса (время срабатывания) в счетчике 4.

Задерживаясь в элементе 16 на время Tie, импульс генератора 3 поступает на вход мультивибратора 15 По каждому входному импульсу мультивибратор формирует прямоугольный импульс с уровнем, соответ- ствующим 1, длительностью TIS, который с его прямого выхода поступает на второй вход элемента 18. Инверсный сигнал с инверсного выхода мультивибратора 15 поступает на второй вход элемента 19. Длительность Tie импульса мультивибратора 15 выбирается из условия

Тз

Г15 Тз - Тер ТВ.

(2)

На первые входы элементов 18 и 19 через сигнальный вход блока 11(12) поступает импульс с выхода формирователя 1 (элемента 7). Этот импульс проходит на выход того из элементов 18 и 19, на втором входе которого в момент его прихода имеет место сигнал, соответствующий 1. Так, импульс, пришедший в момент времени ti, совпадающий с переходным процессом в счетчике 4, проходит на выход элемента 19, а импульс, пришедший в момент бремени t2 (фиг.Зд), не совпадающий с переходным процессом в счетчике 4, проходит на выход элемента 18. Импульсы с выходов элементов 18 и 19 проходят через элемент 20 на выход блока 11(12), причем импульсы с выхода элемента 18 проходят на вход элемента 20 непосредственно, а импульсы с выхода элемента 19 задерживаются элементом 17 на время т-, удовлетворяющее условию

Т17

J3

2

(3)

3035

4045

50

55 Выбор длительностей TIG, tis и тчу в соответствии с условиями (1), (2) и (3) соответственно обеспечивает разнос во времени переходных процессов в счетчике 4 и блоке 9(10), что предотвращает запись недостоверной информации в блоке 9(10).

Таким образом, достоверность измерения предлагаемого измерителя выше достоверности прототипа, в котором совпадение во времени переходных процессов в счетчиках и блоках памяти не исключено.

Формула изобретения

1. Измеритель временных интервалов импульсных последовательностей, содержащий формирователь импульсов по переднему фронту, формирователь импульсов по заднему фронту, генератор импульсов, два счетчика импульсов и два блока памяти, входы формирователей импульсов по переднему и заднему фронтам соединены с входной шиной, вход установки нуля первого счетчика импульсов соединен с установочной шиной, счетный вход - с выходом формирователя импульсов по заднему фронту, а выход - с адресным входом первого блока памяти, счетный вход второго счетчика импульсов соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с информационным входом второго блока памяти, о тличающийся тем, что, с целью повышения достоверности измерения, в него введены элемент ИЛИ, два элемента задержки и два блока блокировки записи, выход формирователя импульсов по переднему фронту соединен с сигнальным входом первого блока блокировки записи, выход первого элемента задержки, соединенного своим входом с выходом формирователя импульсов по заднему фронту, соединен с сигнальным входом второго блока блокировки записи, а выход - с входом второго элемента задержки, соединенного своим выходом с входом установки нуля второго счетчика импульсов, информационный вход первого блока памяти соединен с выходом второго счетчика импульсов, адресный вход второго блока памяти соединен с выходом первого счетчика импульсов, управляющие входы первого и второго блоков блокировки записи соединены с выходом генератора импульсов, а выходы - соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ и входами обращения соответственно первого и второго блоков

памяти.

2. Измеритель поп,1,отличающий- с я тем, что каждый из блоков блокировки записи содержит ждущий мультивибратор, два элемента задержки, два элемента И и

элемент ИЛИ, сигнальный вход блока бло-. кировки записи соединен с первыми входами элементов И, управляющий вход - с входом первого элемента задержки, вход ждущего мультивибратора соединен с выходом первого элемента задержки, а прямой и инверсный выходы - с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, второй элемент задержки включен между выходом второго элемента И и вторым входом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход является выходом блока

Изобретение может использоваться в измерительной технике. Сущность изобретения: создание измерителя временных интервалов, позволяющего выполнять измерение с большей достоверностью за счет исключения записи недостоверной информации в блоки памяти. Устройство содержит два формирователя импульсов по фронту 1.2, генератор импульсов 3. два счетчика импульсов 4,5, элемент ИЛИ 6, два элемента задержки 7.8, два блока памяти 9,10, два блока блокировки записи 11,12; , , , ,

от генератора J о

О5

Фаг. 2

Ж

кБящ 9(10)

от элемента 7

{от формирователя 1)

д

и

t

t

фиг.З