Селектор импульсов по длительности Советский патент 1979 года по МПК H03K5/18 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительным устройствам и может быть использовано в автоматизированных информационно-измерительных системах различного назначения.

Известны селекторы импульсов по длительности, реагирующие на заданную длительность импульсов, которые вырабатывают выходной сигнал, индицирующий наличие входного сигнала, длитег.ьность которого больше (меньше) заданной длительности 1.

Известные устройства, как правило, реализуют допусковый контроль при многоэтс1пной обработке временны интервалов, осуществляемой последовательным соединением формирующего порогового элемента и элементов сравнения, выходной сигнал которых является управляющим для повторной установки предьвдущего каскада. Эти устройства могут быть использованы в целом ряде случаев для решения задач селекции временных интервалов в режиме однократной временной селекции.

Однако, из-за отсутствия возможности выделения временных интервало различной длительности, при одноразовом анализе входной двоичной последовательности сигналов, они мало пригодны для формирования измерительной информации, информативный размер которой определяется временным распределением длительностей кратных интервалов. Это, в частности, не позволяет применять селекторы в многоканальных устройствах блочной синхронизации информационно0измерительных систем, работающих в динамическом режиме.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является селектор импульсов по длительности,,

5 содержащий дифференцирующий элемент, задатчик точности, генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов., выход которого подключен к первому входу дешифратора, а установочный

0 вход к первому выходу управляющего вентиля 2.

Это устройство невозможно использовать при одноразовом анализе входной случайной двоичной последова5тельности сигналов для выделения из нее длительностей кратных интервалов. Последнее обусловлено тем, что задатчик точности не позволяет производить динамическую переустановку коэффициента пересчета, задаваемого

количеством разрядов, подключенных к установочному входу нереверсивного счетчика. Это сужает область использования селектора импульсов по длительности.

Целью изобретения является рас™ ширение повышения точности селекции импульсов кратной длительности.

Достигается это тем, что в селектор импульсов по длительности, содержащий дифференцирующий элемент, задатчик точности, генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, выход которого подключен к первому входу дешифратора, а установочный вход к первому выходу управляющего вентиля введены счетчик кратности, детектор нуля, устройство масштабирования, первый выход которого подключен к выходной шине селектора, второй через детектор нуля подключен к первому управляющему входу генератора тактовых, импульсов, второй управляющий вход которого подклчен к выходу дифференцирующего элемента и первому входу управляющего вентиля, третий управляющий вход подключен ко второму выходу упрадляющего вентиля, установочному входу счетчика кратности и первому входу устройства масштабирования, первый выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счетчика импульсов, второй выход - к второму входу устройства масштабирования, третий вход которого через счетчик кратности подключен к второму входу управляющего вентиря и выходу дешифратора, второй вход которого подключен к выходу задатчика точности.

Работа предлагаемого селектора импульсов по длительности Сснована на определении коэффициента кратности каждого входного анализируемого сигнала при сравнении его с миниМсШьнбй длительностью опорного интервала с последующим формированием выгодной измерительной информации.

На фиг. 1 дана структурная электрическая схема селектора импульсов по длительности; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Селектор импульсов по длительности содержит дифференцирующий эле-мент 1, предназначенный для формирования отсчетных сигналов, соответствующих началу каждого .входного анализируемого интервала, генератор 2 тактовых импульсов, вырабатывающий счетную последовательность сигналов; счетчик 3 импульсов; дешифратор 4; задатчик точности 5; счетчик б кратности временных интервалов f формирующий коэффициент отношения анализируемого и опорного интервалов управляющий вентиль 7

который в зависимости от временного распределения сигналов начало, конец и импульсов кратности вырабатывает управляющие сигналы сброс, разрешение и запрет; устройство 8 масштабирования, выполняющее вычислительные операции; детектор нуля 9, фиксирующий окончание вычислительных операций; выходную шину 10.

rfa фиг. 2а обозначена входная двоичная последовательность сигналов случайной длительности; 26 - сигналы начало и конец с выхода дифференцирующего каскада; 2в - последовательность тактовых импульсов; 2г - кодовые значения длительностей анализируемых сигналов; 2д - сигналы кратности временных интервалов; 2е - сигналы совпадения временных интервалов; 2ж - выходная последовательность сигналов.

Селектор импульсов по длительности работает следующим образом. При поступлении на вход устройства двоичной последовательности сигналов (фиг. 2а) с произвольным распределением длительностей анализируемых сигналов и расстоянием Т между ними дифференцируюйшй элемент 1 вырабатывает отсчетные сигналы {фиг. 26), соответствующие началу и концу каждого селектируемого интервала. Эти отсчетные сигналы поступают на вход генератора 2 тактовых импульсов и одновременно на управляющий вентиль 7. Генератор 2 тактовых импульсов имеет два частотных выхода, вырабатывающих счетные импульсы стабильной частоты следования (фиг. 2в) С приходом отсчетного сигнала начало первый частотный выход открывается, и счетные импульсы с генератора 2 поступают на вход счетчика 3 импульсов, который преобразует счетную последовательность в параллельный двоичный унитарный код (фиг,2г). Такой рожим работы устройства сохраняется до прихода на генератор 2 отсчетного сигнала конец , который отключит первый частотный выход.

Одновременно с накоплением счетных импульсов в счетчике 3 производится непрерывное динамическое сравнение анализируемой длительности, выраженной в форме переменного числового кода, с фиксированным кодом минимальной длительности опорного интервала Ч. , хранимого в задатчике точности 5. Задатчик точности 5 выполнен по схеме запоминающего регистра, предусматривающей возможность переустановки его разрядности по входу Установка точности . Выбор значения разрядности определяется получением необходимой точности селекции, которая зависит от

выбора частоты следования счетных импульсов, и задается из априорных знаний о временных параметрах анализируемой двоичной последовательности сигналов.

В зависимости от соотношения опорной и селектируемой длительностей устройство реализует следующие измерительные операции:

когда минимальный опорный интервал (, равен анализируемому f или

(С /

или кратен ему, т.е. когда /1 К .- где К - коэффициент кратности, принимающий целочисленные значения;

когда выполняются условия К-7 или К.,

в момент равенства кодовых значений счетчика 3 импульСов и задатчика точности 5 на выходе дешифратора 4 вырабатывается сигнал кратности временных значений (фиг. 2д), который подается на счетный вход счетчика 6 кратности временных интервалов и одновременно на один вход управляющего вентиля 7, на второй вход которого поступают отсчетные сигналы начало и конец с дифференцирующего элемента 1.

В качестве управляющего вентиля 7 может быть применен блок на стандартных логических элементах И-ИЛИ-НЕ, в зависимости от распределения поступающих на входы сигналов начало и конец (фиг.2б) и импульсов кратности (фиг. 2д), причем управляющий вентиль 7 вырабасброс

тывает управляющие сигналы

разрешение

и запрет. В случае, когда временной интервал селектируемой длительности равен или кратен опорному, что соответствует накоплению некоторого числа импульсов кратности в счетчике б кратности временных интервалов, происходит совпадение сигнала конец и импульса, поступающего с дешифратора 4 (фиг. 2е)о В результате такого совпадения управляющий вентиль 7 вырабатывает команду разрешение которая открывает управляющие входы счетчика 6 кратности временных интервалов, устройства масштабирования 6 и второй частотный выход генератора 2 тактовых импульсов. В этот момент осуществляется передача в дополнительном коде информации счетчика. 6 в устройство 8 масштабирования и поступление в него тактовых импульсов с генератора 2 для производства операции вычисления и формирования измерительной информации. Считывание информации в устройстве 8 производится в обратном коде до достижения нулевого состояния, которое фиксируется детектором нуля 9. Сигнал нулевого состояния масштабирующего устройства 8, выработанного детектором нуля 9, закрывает второй частотный выход генератора 2, а результат измерения (фиг. 2ж) передается на выходную шину 10.

В случае, когда анализируемый интервал не кратен опорному, .т.е. когд.а выполняются условия или К1. :сне происходит совпадение импульсов кратности и конца. При таких измерительных ситуациях управляющий вентиль 7 вырабатывает ко0

сброс

манду

и с приходом на нее

сигнала начало происходит очищение счетчика 3 импульсов и счетчика 6 кратности временных интервалов. Одновременно с этим управляющим вен5тилем 7 вырабатывается команда запрет, которая блокирует поступление результата счетчика 6 на вход устройства масштабирования В. С приходом каждого послед тощего отсчет0ного сигнала начало устройство подготовлено для приема и обработки последующей анализируемой длительности .

Таким образом предлагаемое уст5ройство, в отличие от известных, обеспечивает селекцию длительностей анализируемых сигналов, кратных опорному, вне зависимости от временного распределения длительностей входной случайности последовательности дво0ичных сигналов, что, в свою очередь, позволяет повысить точность и расширить область использования устройства в динамическом режиме контроля.

35

Формула изобретения

Селектор импульсов по длительности, содержащий дифференцир тоций эле0мент, задатчик точности, генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, ВЕЛХод которого подключен к первому входу дешифратора, а установочный вход к первому выходу управ5ляющего вентиля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности селекции импульсов кратной длительности, в него введены счетчик кратности, детектор нуля, устройство масштабирования, первый

0 выход которого подключен к выходной шине селектора, второй через детектор нуля подключен к первому управляющему входу генератора тактовых импульсов, второй управляющий вход

5 которого подключен к выходу дифференцирующего злемента и первому рходу управляющего вентиля, третий управляющий вход подключен к второму выходу управляющего вентиля, ус0тановочному входу счетчика кратности и первому входу устройства масштабирования, первый выход генератора тактовых импульсов подключен ,к счетному входу счетчика импуль5сов, второй выход - к второму входу устройства масштабирования, третий вход которого через счетчик кратности подключен ко второму входу управляющего вентиля и выходу де шифратора, второй вход которого под ключен к выходу задатчика точ-. ности. Установка Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 240742, кл. Н 03 К 5/18, 12.12.67. 2.Авторское свидетельство СССР № 545076, кл. Н 03 К 5/18, 15.08.75. (прототип) .