Цифровой измеритель серии временных интервалов Советский патент 1978 года по МПК G04F10/04 

второму входу второго элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ и выходом эталонного генератора, выход- четвертого элемента И-НЕ соединен с инверсным входом нервого дополнительного триггера, выход инвертора соединен с одним из входов нятого атемента И-НЕ, второй вход которого подключен к инверсному выходу формирователя импульсов, а выход - к входу установки нуля разрядов счетчика, счетный вход которого подключен к выходу эталонного генератора, прямой выход формирователя импульсов соединен с вторыми входами элементов И, выходы которых подключены к входам регистрирующего блока.

На фиг. 1 приведена схема описываемого устройства; на фиг. 2, 3 - временные диаграммы его работы.

Измеритель содержит эталонный генератор 1, три RS-триггера 2, 3, 4, пять элементов И-НЕ 5-9, инвертор 10, формирователь 11 импульсов, счетчик 12, элементы И 13, 131, число которых .может варьироваться в зависимости от числа разрядов в счетчике 12 и равно е.му, и регистрирующий блок 14.

Точка соединения 15 прямого входа 16 триггера 2 и вход 17 эле.мента И-НЕ 7 образуют вход измерителя. Нря.мой выход 18 триггера 2 подключен к входу 19 эле.мента И-НЕ 5, выход 20 которого соединен с прямым входо.м 21 триггера 3 и входом 22 элемента И-НЕ 8. Вход 23 элемента И-НЕ 8 подключен к прямому выходу 24 триггера 3, инверсный выход 25 которогО соеди)1ен с входо.м 26 элемента И --НЕ 7. Выход 27 элемента И-НЕ 8 соединен с пря.мым входом 28 три1тера 4, входом 29 инвертора 10 и входом 30 формирователя 11 импульсов. Инверсный вход 31 триггера 4 подключен к выходу 32 элемента Н-НЕ 7.

Прямой .-.1 33 триггера 4 подключен к входу 34 элемента Н-НЕ 6, а инверсный выход 35 - к инверсному входу 36 триггера 2 и к входу 37 элемента И-Нг 5. Триггер 2 имеет инверсный выход 38.

Вход 39 элемента И-НЕ 5 соединен с входом 40 элемента И - НЕ 6 и выходом 41 эталонного генератора 1. Выход 42 элемента И - НЕ 5 соединен с инверсным входом 43 тригегера 3.;

Выход 44 инвертора 10 соединен с входом 45 э;1емента И-НЕ 9, вход 46 которого подключен к инверсному выходу 47формирователя 11 импульсов. Выход 48 элемента И-НЕ 9 подключен к входу 49 установки нуля разрядов счетчика 12, счетный вход 50 которого подключен к выходу 41 эталонного генератора 1. Нрямой выход 51 формирователя 11 импульсов соединен с входа.ми 52, 521 элементов И 13, 131, входы 53, 531 которых соединены с выходами 54, 541 разрядов счетчика 12. Выходы 55, 551 подключены к входам регистрирующего блока 14.

Работа измерителя осуществляется следующим образом (фиг. 2, 3).

В исходном состоянии npHMie выходы 18, 24, 33 триггеров 2, 3, 4 имеют потенциал, соо-1т егствуюн 1ий уровню логического нуля (далее нулевой потенциал), на вход 15 измерителя подан потенциал, соответствуюп:ий уровню логической единицы (далее - единичный потенциал).

Нри подаче на вход 15 отрицательного импульса (график 15, фиг. 3), определяющего начало ti(t2) очередного временного интервала (ti-t.i), триггер 2 переключается, и на его прямом выходе 18 появляется единичный потенциал, который поступает на вход 19 элемента И-НЕ (график 18, фиг. 3). Импульс положительной полярности с выхода 41 эталонного генератора 1 (график 41, фиг. 3), имеющий .место во время переключения триггера 2, или первый выходной импульс эталонного генератора, сформированный носле переключения

триггера 2, вызывает на выходе 20 элемента И-НЕ 5 появление нулевого потенциала, переключающего триггер 3 таким образом, что на его прямом выходе 24 устанавливается единичный потенциал. Этот потенциал поступает

на вход 23 элемента И-НЕ 8, на второй вход 22 которого поступает сигнал с выхода 20 элемента И-НЕ 5 (график 20, фиг. 3). Нри окончании действия и.миульса эталонного генератора 1 на выходе 20 элемента И- НЕ 5 появляется единичный потенциа.ч, который вызывает появление на выходе 27 элемента И-НЕ 8 (график 27, фиг. 3) нулевого потенциала, переключающего триггер 4 таким образом, что на его пря.мо.м выходе 33 появляется единичиый потенциал (график 33, фиг. 3). Этот потенциал иостуиает на вход 34 элемента И-НЕ 6. Нулевой потенциал поступает с инверсного выхода 35 триггера 4 (график 35, фиг. 3) . на инверсный вход 36 триггера 2 и вход 37 элемента И-НЕ 5.

Следующий имнульс с выхода 41 эталонного генератора 1 (график 41, фиг. 3) вызывает на выходе 42 элемента 6 появление нулевого потенциала, переключающего триггер 3 в исходное состояние, при котором на инверсном выходе 25 последнего появляется единичный потенциал, поступающей на вход 26

элемента И-НЕ 7. Если к этому времени на входе 15 измерителя установился единичный потенциал (действие входного импульса закончено - график 15 (1), фиг. 3), на выходе 32 элемента И-НЕ 7 появится нулевой потенциал,

переключающий триггер 4 в исходное состояние. Если.же на входе 15 присутствует нулевой потенциал (входной импульс имеет больщую длительность - график 15 (2), фиг. 3), то па выходе 32 элемента И-НЕ 7 нулевой потенциал не появится до тех пор, пока на входе

15 не установится единичный потенциал (график 32, фиг. 3), после чего триггер 4 переключится в исходное состояние. Триггер 2 возвращается в исходное состояние (график 18, фиг. 3) в момент появления единичного потенциала на входе 15 ( график 15, фиг. 3), если к этому вре.мени на выходе 35 триггера 4 (график 35, фиг. 3) - нулевой потенциал, или в момент появления нулевого потенциала на выходе 35, если к этому времени на входе 15 измерителя присутствует единичный

потенциал.

Таким образом, на выходе 27 элемента И- НЕ 8 формируется нмпульс отрицательной полярности г (график 27, фиг. 3), совпадающий во времени с паузой сигнала эталонного генератора 1, следующий после первого импульса, совпадающегос измеряемым интервалом времени.

Импульс отрицательной полярности с с выхода 27 элемента И-НЕ 8 (график 27, фиг. 2, 3) поступает на вход 30 формирователя 11 импульсов и на вход 29 инвертора 10. Формирователь 11 фор.мирует импульс отрицательной полярности г, на инверсном выходе 47 (график 47, фиг. 2) и импульс положительной полярности на прямом, выходе 51, длительность которых выбирается примерно равной половине длительности импульса на его входе 30.

Сигнал с инверсного выхода 47 формирователя 11 поступает на вход 46, элемента И- НЕ 9, на второй вход 45 которого поступает сигнал с выхода 44 инвертора 10. На выходе 48 элемента 9 формируется импульс отрицательной полярности Г), совпадающий с интервалом времени от момента окончания импульса ti на выходе 47 формирователя 11 до момента окончания импульса г на выходе 44 инвертора 10 (график 48, фиг. 2).

Импульс с выхода 48 элемента И-НЕ 9 подается на вход 49 установки нуля разрядов счетчика 12.

Импульс положительной полярности с прямого выхода 51 формирователя 11 поступает на входы 52, 521 элементов И 13, 131, на вторые входы 53, 53I которых подается сигнал с выходов 54, 541 разрядов счетчика 12. Появляющиеся на выходах 55, 551 элементов И 13, 13i сигналы поступают на входы .регистрирующего устройства 14.

Таким образом, в измерителе на вход 30 формирователя 11 поступает импульс г (график 27, фиг. 2), передний фронт которого совпадает с первым после начала импульса 1 (2), определяющего границу двух соседних временных интервалов (ti-t) и (), задним фронтом импульса эталонного генератора 1 (график 41, фиг. 2), а задний фронт - с передним фронтом следующего за ним импульса эталонного генератора, независимо от длительности и.мпульса 1 (2, 3) (график 15, фиг. 2), определяющего границу временных интервалов. Этот импульс является нормированным промежутком времени, который обозначает, границу соседних временных интервалов, сдвинутую во времени на один период следования импульсов эталонного генератора 1.

В течение этого про.межутка вре.мени с по мощью фор.мирователя 11 и соединенных с ним инвертора 10 и элемента И-НЕ 9 формирует6

ся импульс Г1 считывания информации со счетчика 12 (график 47, фиг. 2) и импульс г установки его в исходное состояние (график 48, фиг. 2).

Формула изобретения

Цифровой измеритель серии временных интервалов, содержащий эталонный генератор,

формирователь импульсов, счетчик, выходы разрядов которого соединены с входами каждый своего элементов И, триггер п регистрирующий блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, сокращения объема оборудования и повышения надежности, в него введены два дополнительных триггера, пять эле.ментов И-НЕ и инвертор, при этом объединенные прямой вход триггера и один из входов первого элемента И-НЕ образуют вход измерителя, прямой выход триггера подключен к

одному из входов второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с прямым входом первого дополнительного триггера и одним из входов третьего И-НЕ, второй вход которого подключен к прямому выходу первого дополнительного триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ соединен с прямым входом второго дополнительного триггера, входом инвертора и входом формирователя и.мпульсов, инверсный вход второго дополнительного триггера подключен к выходу первого элемента И-НЕ, прямой выход - к одному из входов четвертого элемента И-НЕ, а инверсный выход - к инверсному входу триггера и к второму входу второго элемента И-НЕ, третий вход которого

соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ и выходом эталонного генератора, выход четвертого элемента И-НЕ соединен с инверсным входом первого дополнительного триггера, выход инвертора соединен с одним из входов пятого эле.мента И-НЕ, второй вход

которого подключен к инверсному выходу формирователя импульсов, а выход -. к входу установки нуля разрядов счетчика, счетный вход которого подключен к выходу эталонного генератора, прямой вы.ход формирователя импульсов соединен с вторыми входами элементов И, выходы которых подключены к входам регистрирующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 334542, кл.

G 04 F 10/06, 1972.

2. Авторское свидетельство N° 208038, кл. G 04 F 10/04, 1967.