Преобразователь интервала времени в цифровой код Советский патент 1977 года по МПК H03K13/20 G04F10/08 

1

Изобретение относится к информационноизмерительной, вычислительной те.хнике, к автоматике и радиотехнике, в частности к цифровым измерителям интервалов времени ловышенной точности.

По основному авт. св. N° 427468 известен преобразователь интервала времени в цифровой код с формированием результата с точностью до половины периода счетных импульсов

.

В этом преобразователе выход первого вентиля подключен к входу триггера младшего разряда, выход второ го вентиля соединен со счетным входо.м триггера второго разряда и входом линии задержки, выполненной с настройкой в лолпериода отсчетных импульсов. Этот преобразователь имеет низкую точность измерений.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя.

Это достигается тем, что предлагаемый преобразователь интервала времени в цифровой код снабжен разрядами повыо1енной точности лреОбразования, каждый из которых содерж 5т последовательно соединенные элемент ИЛИ, вентиль старт-импульса, линию задержки, вентиль стоп-импульса и триггер, причем вторые входы вентилей старт- и стоп-имлульсов кал дого разряда соединены параллельно и лодключены к вентилям младнюго разряда, входы

элементов ИЛИ каждого разряда соединены с выходами линий задержек всех старших разрядов до младшего включительно н к счетному входу триггера второго разряда.

Па фит. 1 представлена -фуикциональная схема предлагаемого преобразовате тя; на фит. 2 - элюры, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержит триггер 1 второго разряда, являюш,ийся счетным триггером и представляющий первый разряд счетч 1ка, пересчитывающего входные импульсы, а также трипгеры 2 .младшего разряда и триггеры 3,4 дополнительных разрядов повышенной точности лреобразования, управляющий три1ггер 5, выходы которого подключены к вентилям 6 старт-импульсов и к соединенным через линии 7 задержек вентилям 8 стол-импульсов, многов.ходовые схемы ИЛИ 9, вход 10 счетных имлульсов стабильной частоты и входы 11 и 12 старт- и стоп-импульсов соответственно. Линии задержек в калсдом разряде выполнены с половинной настройкой следующего по старшинству. Младший из дополнительных

разрядов - разряд с триггером 4.

На :фпг. 2 изображены: lOi - счетные импульсы, GI-63 - входные импульсы вентилей 6, BI-83 - входные импульсы вентилей 8 для триггеров 2-4 соответственно, 11 и 12i -

старт- и стон-импульсы. 2i, 3|, 4i, 5i - исходное и изменяющиеся в процессе формирования результата измерения состояния триггеров 5 и три1лгеров 2-4 индикации результата измерения не счетным, а комбинационным способом.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии (вертикаль Л на энюрах) управляющий три1ггер 5 и счетный триггер 1 находятся в нулевом состоянии (сигналы снимаются с заштрихованного на фиг. 1 ллеча триггера), а триггеры 2-4 - в единичном состоянии {сигналы снимаются с незаштрихованно1го на фиг. 1 нлеча три-пгеров), энюры отображают состояния триггеров, соответствующие наличию сигналов с нсзаштриховаиных («единичных) нлеч.

В момент ирихода на вход 11 старт-импульса (вертика.оь Б на эиюрах) триггер 5 опрокидывается и поступающие на вход 10 счетные илшульсы через открывшийся вентиль 6 младшего разряда, соответствующего триггеру 2, поступают на счетный вход триллера 1 и через схемы ИЛИ 9 и остальные вентили 6 на линии 7 задержек. Задержанные в линиях 7 импульсы поступают на закрытые триггером 5 вентили 8. Триггеры 2-4 сохраняют свое исходное состояние в течение всаго процесса пересчета, до MOMeirra поступления на вход 12 стоп-импульса.

Предположим, что к этому моменту счетчик лереочитал п импульсов (э-пюра lOij. В преобразователе протекают -процессы, изображенные на эпюрах. На входы вентилей 6 поступают и.млульсы с периодом цены следуюигего старшего разряда. Благодаря наличию в разрядах линий задержек

Т:

где Т - период счетных и.мпульсов (рассматривается преобразователь с двумя дополнительными разрядами повышенной точности), в каждом из них входные импульсы сдвигаются на 180° и в таком виде поступают на входы вентилей 8 (эпюры 8i-83, где стрелочками показаны соответстБуюи1ие сдвиги относител)ио входных ИМПУЛЬСОВ).

В момент ирихода стоп-импульса (вертикаль В, элюра 12) в изображенно.м на фиг. 2 случае происходит задержка импульса в разряде триггера 3 (на эпюре Вг стрелочка задержки пересекается с вертикалью В и опрокидывание в нулевое состояние триггера 5. В результате переключения триггера вентили 6 закрываются, а через открывшиеся вентили 8 проходит импульс лишь на триггер 3, так как на .момент закрытия вентилей 6 лишь в этом разряде проходил через линию задержки и.млульс. Триггер 3 задержанным и.мпульсом переключается в нулевое состояние (эпюра 3).

При снятии информации через полпериода счетных импульсов после прихода стоп-импульса счетчик показывает код целого числа я, а три1лгеры 2-4 (младший трипгер 4) - код 101 дробной части периода счетных импульсов. Ошибка показаний при этом не превышает по абсолютной величине цены младшего разряда преобразователя - настройки линии задержки в нем.

Формула изобретен и я

Преобразователь интервала времени в цифровой код по авт. св. № 427468, отличающийся тем, что, с Целью повышения точности преобразования, он снабжен разряда.ми преобразования, каждый из которых содержит последовательно соединенные элемент ИЛИ, вентиль старт-импульса, линию задержки, вентиль стоп-импульса и триггер, причем вторые входы вентилей старт- и стол-импульсов каждого разряда соединены параллельно и подключены к вентилям младшего разряда, входы элементов ИЛИ каждого разряда соединены с выходами линий задержек всех старп1их разрядов до младшего включительно и со счетным входом триггера второго разряда.

Источники информации, И1)11нятыс во внимапие при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 427468, кл. Н ОЗК13/00, 1974.

563714

10; 6; 62

t- fc-:

. :.-:Jо

pllг 1

12

10

I- - I

I;

.

V

i

E

v t--4 i

/bI ч/я-I

-