Анализатор временных интервалов Советский патент 1980 года по МПК G06F17/18 

(54) АНАЛИЗАТОРВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

четчика, установочный вход котороо соедине-н с первым выходом блока инхронизации и установочным входом счетчика текущих значений, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения и с первыми информационньпии входами злементов И переписи ода, управляющие входы которых соединены соответственно с. выходами ключей разрешения переписи, при. этом выход первого ключа разрешения переписи соединен с третьим входом блоКа стробирования, второй выход кбторого соединен с первым входом переключателя кодов, первый и второй выходы которого подключены соответствен.но к управляющим входам ., ключей разрешения переписи, вторые входы которых соединены со вторым выходом блока синхронизации, выход ,схемы сравнения соединен с; элемейтом запрета, а второй вхбд подключен к-выходу первого .элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами соответ ственно первого и второго элементов И считывания,/первые входы которых подключены к соответствующим выходам анализатора и выходам регистров, вторые входы элементов И считывания соединены соЪтветственно с первым и вторым выходами счетчика, при этом второй выход счетчика соединен ро вторым входом переключателя кодов, третий и четвертый входы которого соединены -соответственно с третьим и четвертым выходами счетчика C2J.

Недостатком такого устройства является невозможность измерения функции или плотности распределения вероятностей. ,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей аналиэатора путем определения функции и плотности распределения вероятностей, что позволило бы. реализовать в одном устройстве и определение Диапазона значений случайного процесса, и измерение функции или плотности распределения вероятностей.

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор введены элементы и записи, второй и третий элементы ИЛИ, счетчик числа временных- .интервалов взаданном диапазоне и счетчик общего числа временных интервалов, вход которого соединен . с выходом первого элемента И.записи, первый вход которого подключен ко второму выходу блока синхронизации и первому входу второго элемента И записи, первый выход которого соединен со счетчиком числа временных интервалов в заданном диап азоне, второй и третий входы подключены соответственно к первому и четвертому выходам счетчика, а второй выход второго элемента И записи

714411

соединен со вторым входом первого элемента И записи, с первыми входами третьего и четвертого элементов И записи и является .входом измерени функции или плотности распределения анализатора, вторые входы третьего и четвертого элементов И записи являются соответствующими входами анализатора, а выходы подключ:ены соответственно к первым входам второго и третьего элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами соответствующих регистров, а вторые входы второго и третьего элементов ИЛИ подключены соответственно к

/выходам элементов И переписи, третьи Входы которых являются соответствующим входом а.нализ.атора.

На чертеже приведена блок-схема анализатора, который содержит формирователь импульсов 1 , ключ 2, генертор 3 импульсов, счетчик 4 текущих значений, элементы И 5 и б переписи (кода), регистры 7 и 8 (кодов преденых значений), элементы И считывания 9 и 10, элемент ИЛИ 11, схему сравнения 12, блок, стробирования 13

. блок синхронизации 14, элемент запрта 15, счетчик 16, переключатель кодов. 17, ключи 18 и 19 разЕ)ешения переписи, элементы ИЛИ 20 и 21, элементы И записи 22 и 23, 24 и 25, счетчик числа временных интервалов общего числа временных интервалов 27.

На входы 28 и 29 формирователя 1 подаются соответственно последовательность временных интервалов, задаваемых либо в виде периода Т, либо длительности t импульсов и сигнал выбора вида временного интервала; на вход 30 блока стробирования 13 - сигнал интервала исследования (стробирования), по окончании которого в рвжиме измерения пре- дельных значений временных интервалов на выходах 31 и 32 регистров 7 и 8 кодов предельных значений и фиксируются соответственно максимальное и минимальное значения временных интервалов, а.в режиме измерения функции или плотности распределения в.ременных интервалов в счетчиках 26 и 27 фиксируются соответственно число временных интервалов, расположенных в заданном Диапазоне, и общее число временных интервалов; на вход 33 элементов

И переписи .5 и - сигнал, измерение предельных значений , на вход 34 элементов И записи 22,23,24,25 сигнал Измерение функции или

плотности распределения

на входа 35 и 36 элементов И записи 22 и 23 - коды максимального и минимального значения задаваемого диапазона значений временных интервалов, соответственно.

Анализатор работает следующим обраэом.

1. Режим измерения предельных значений временных интервалов.

Выбор этого.режима работы ody- ществляется подачей сигнала на вход 33 и сигнала б на вход 34.

При отсутствии сигнала стробирования.на входе 30 ключ 2 заблокирован сигналом О, поступающим с первого выхода блока стробирования 13, а в регистрах 7 и 8 хранятся коды результата предыдущего измерения. Формирователь 1 формирует , на своем втором выходе по переднему фронту сигналов, поступающих на его -вход 28, импульсы фиксированной длительности..

Пусть последовательность временных интервалов задана в виде периода следования импульсов, TX на входе 28, а на вход 29 подается единичный сигнал. Последний на первый выход формирователя 1 и разблокирует по первому входу управления ключ 2. При подаче единичного сигнала на вход 30, задающего интервал стробИрования, блок 13 по первому же импульсу со второго выхода формирователя 1 формирует на своем перво выходе сигнал , разблокирующий ключ 2 по другому входу управления. В результате импульсы генератора 3 через ключ 2 начинают поступат на счетный вход счетчика 4 и на один из входов блока синхронизации

14.Последний срабатывает по прйходу на его другой вход каждого импулса со второго выхода формирователя

1. При этом по заднему фронту первого после срабатывания блока 14, импульса генератора 3 на первом выходе блока 14 формируется, импульс поступающий на сигнальные входы ключей 18 и 19 разреше.ния переписи (кода) и элементы И 24 и 25 записи. Следующий импульс генератора 3 проходит непосредственно на второй вы:ход блока- 14 и устанавливает в нулевое состояние счетчик 16 и в состяние единицы счетчик 4, По окончании этого импульса блок 14 возвращаётся в исходное состояние, а счетчик 4 начинает подсчитывать импульсы, поступающие на его счетный вход В процессе счета код счетчика 4

. непрерывно сравнивается с помощью схемы сравнения 12 с кодом регист ра 7 или 8, поступающим на ее входы соответственно через элемент И 9 . или 10 и элемент ИДИ11. В момент, равенства кодов счетчика 4 и одного из регистров схема сравнения 12 формирует на своем выходе сигнал, который поступает на счетный вход счетчика 16 через элемент запрета

15,разбД7Окированный в паузе между импульсами с выхода ключа 2. К мо-.

714411

менту следующего срабатывания блока синхронизации 14 в счетчике 4 будет зафиксирован к.бд текушего значения исследуемого временного интервала. Последний переписывается в регистр 7 или 8 соответственно через элемент И 5 и элемент ИЛИ 20 или элемент И б и элемент ИЛИ 21 по сигналам с вь1ходов соответствующих ключей 18 и 19 в момент появления сигнала на первом выходе блока 14.

0 Затем счетчик 4 устанавливается в исходное состояние, как было описано выше, и продолжает подсчитывать импульсы, поступающие на его счетный вход.

5

Состояние Ключей 18 и 19 и элементов И 9 и 1Q определяется состоянием счетчика 16, подсчитываощего число сигналов с выхода схемы сравнения 12. При этом элементы.. И 9 и 100управляются непосредственно, а ключи 18 и 19 через переключа ель 17 сигналами с прямых и инверсных выходов первого и второго разрядов счетчика 16 так, что в исходном нулеззом состоянии последнего разблокированными

5 оказываются элемент И 10 и ключ 19. В результате, в начале очередного .. временного интервала Т j код числа, набираемого в счетчике 4, всегда сравнивается с-кодом числарегистра 8.

D

Если текуш 1й временной интервал TX меньше временного интервала Тrriin код которого записан в регистре 8, то Ъхема сравнения 12 не срабатывает, счетчик 16 остается в исходном нуле5вом состоянии и при очередном срабатывании блока.14 импульс с первого выхода последнего поступает через ключ 19 на вход управления элемент И б и разблокирует его. В результате

0 Б регистр 8 переписывается код счетчика 4, соответствующий-новому меньшему временному интервалу,

Если f .Tftiin ° момента очередного срабатывания блока 14

5 код, набираемнй счетчиком 4, сравняется- с кодом, записанным в регистре 8, ив момент равенства кодов на выходе схемы сравнения 12, а следовательно, и на выходе элемента запрета 15 появляется сигнал, устанав0ливающий счетчик 16 в первое состояние, соответствующее единице счета, При этом элемент И 10 и переключатель 17 блокируются, а элемент 9 И разблокируются и на вход.схекы срав5нения 12 поступает код регистра 7, соответствующий временному интервалу Т max Если при эт.ом Т Т о повторно.го срабатывания схемй сравнения 12 не произойдет и к моменту

0 очередного срабатывания блока 14 счетчик 16 остается в coJCTOянии, соответствующем единице счета. Так как в этом случае переключатель сигналов 17 заблокирован, то ключи

5 18 и 19 оказываются заблоки- рованными и 9 регистрах 7 и 8 оста- ются коды, соответствую11ие прежним значениям Т ,пах Т,г„.Если же окажется, что Т,7Т,д то схема сравнения 12 срабатывает второй раз и установит счетчик 16 во второе сост яние, соответствующее двум единицам счета. Переключатель 17 вновь разблокируется и сигнал с соответствую щего выхода счетчика 16 разблокирует ключи 18, При очередном срабатывании блока 14 импульс с первого выхода последнего поступает через ключ 18 на вход управления элемента И 5 и разблокирует его, В резуль тате в регистр 7 переписывается код счетчика 4, соответствующий новому большему временному интервалу, . При снятии сигнала со входа 30, задающего интервал стробирования, возникающий по первому же импульсу со второго выхода формирователя 1 сигнал О с первого выхода блока стробирования 13 блокирует ключ 2 и процесс измерения заканчивается. Таким образом, анализатор обеспе чивает всякий раз при Т ,neрепись нового меньшего значения временного интервала в регистр 8, а при Т ,сп1перепись - нового боль шего значения временного интервала в регистр 7, и, следовательно, по окончании интервала стробирования в регистрах 7 и 8 будут зафиксированы соответственно максимальное и минимальное на.интервале стробировани значение временного интервала. Свя одного из входов управления переклю .чателя 17 со вторым выходом блока 13 обеспечивает запись в регистры 7 и 8 кода, соответствующего значению первого на интервале стробир вания временного интервала Т независимо от состояния счетчика 16; ключи 18 и 19 разблокируются ситна лом , формируемым на втором выходе блока 13 при подаче сигнала на вход 30, и поступающим через переключатель 17 на входы управлен упомянутых ключей, при этом на мла 1чке разряды элементов И 9 и 10 под ны соответственно сигналы и О/ , что обеспечивает правильное функционирование анализатора при р венстве кодов, записанных в регист 7 и 8, если последующий временной интервал оказывается больше предыдущего. Сигнал снимается со второго выхода блока 13 после поступления на его второй вход с выхода ключа 18- второго импульса и в дальнейшем управление ключами 18 и 19 определяется состоянием счетч ка 16, как было описано выше. При задании последовательности временных интервалов на входе 28 в виде последовательности импульсо на вход 29 формирователя 1 подается сигнал О и на первом выходе его формируется единичный сигнал, разблокирующий ключ 2 в течение времени, равного длительности входного импульса, В остальном работа анализатора не отличается от описанного выше, И, Режим измерения функции или плотности распределения временных интервалов, Выбор этого режима работы анализатора осуществляется подачей сигнала на вход 34 и сигнала О на вход 33, При этом элементы И переписи 5 и 6 блокируются по одному из управляющих входов, а элементы И записи 22 и 23 разблокируются по управляющему входу и через элементы ИЛИ 20 и 21 коды, задающие границы исследуемого диапазона, записываются в регистры 7 и 8 кодов предельных значений, ЕДИНИЧ.НЫЙ сигнал на входе 34разблокирует по одному из управляющих входов элементы И записи 24 и 25, Работа анализатора в этом режиме отличается от описанного выше ... тем, что перепись кодов из счетчика 4 текущих значений в регистры кодов -7 и 8 запрещена, и в этих регистрах сохраняются коды граничных значений диапазона, .подаваекие на.-, входы 35 и 36, при этом при измерении функции распределения на вход 36 подается код минимального значения временного интервала, а на вход 35- код, соответствующий уровню анализа, при измерении плотности распределения на вход 3 подается код, соответствующий нижней границе дифференциального окна, а на вход 35 - код, соответствующий верхней границе дифференциального окна. Текущие значения временных интервалов сравниваются с кодами предельных значений в регистрах 7 и 8, при этом счетчик 16 (сигналов равенства кодов) устанавливается в соответствующее состояние. При состояний счетчика 16, соответствующем единице счета ( Ту ), элемент И записи 24 разблокируется по управляющим входам и сигналом с первого выхода блока. 14 в счетчик 26 запишется единица. Па счетный вход счетчика 27 через элемент И записи 25 поступают все сигналы с первого выхода блока 14. Таким образом, код в счетчике 26.будет соответствовать числу временных интервалов, длительность которых находится в заданном диапазоне (TmiM T ), код в счетчике 27 - числу временных интервалов., поступивших на вход аь ллизатора, а отношение этих .величин будет являться оценкой функции или плотности, распределения случайной величины. представленной временным интервалом Введение новых признаков - элемен тон И записи, элементов ИЛИ и счетчиков позволяет расширить функциональные возможности анализатора, обеспечивая возможность измерения функции или плотности распределения временных интервалов. Формула изобретения Анализатор временных- интервалов., содержащий формирователь импульсов, первый и второй входы которого являются соответственно сигнальным и управляющим входами анализатора, первый выход формирователя импульсо подключен к первому управляющему входу ключа, информационный вход которого соединен с выходом генерат ра импульсов, а второй управляющий вход - с первым выходом блока стро бирования, первый вход которого явллется ВХОДОМ интервала стробирован анализатора, а второй вход подключен ко второму выходу формирователя импульсов и первому входу блока син хронизации, второй вход которого со динен с выходом ключа, счетным входом счетчика Текущих значений и упр ляющим входом элемента запрета, выход которого соединен со счетным .входом, счетчика, установочный вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации и установочным входом счетчика текущих значений, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения и с первыми информационными, входами элементов .И переписи кода, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами ключей разрешения перепис, при этом выход первого . ключа разрешения переписи соединен с третьим входом блока стр бирования, второй выход которо го соединен с первым входом переключателя кодов, первый и второй выходы которого подключены соотеет- ственно к управляющим входам ключей разрешения переписи, вторые входы которых соединены со вторым выходом блока синхронизации, выход схемы сравнения соединен с элементом запрета, а второй вход подключен к выходу первого элемента ИЛИ, .входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго элементов И считывания, первые входы которых подключены к соответствующим выходам анализатора и выходам регистров, вторые входи элементов И считывания соединены соответственно, с первым и BTOpbJM выходами счетчика, при этом второй выход счетчика соединен со вторым входом переключателя кодов, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым выходами счетчика., отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей анализатора, за счет определения Ау нкции и плотности распределения вероятностей, в него введены элементы И записи, второй и третий элементы ИЛИ, счетчик числа временнЕте интервалов в заданном диапазоне и счётчик общего числа временных интервалов, вход которого соединен с выходом первого элемента И записи, первый вход которого подключен к второму выходу блока синхронизации и первому входу второго элемента И записи, первый выход , которого соединен со счетчиком числа временных интервалов в заданном диапазоне, второй и третий входы подключены соответственно к первому и четвертому выходам счетчика, а четвертый выход второго элемента И записи соединен со вторым входом . первого элемента И записи и с первыми входами третьего и четвертого элементов И записи и является входом измерения функции или плотности распределения анализатора/ вторые входы третьего и четвертого элементов И записи яЬляются соответствующими входами анализатора а выходы подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами соответствующих регистров, а вторые, входы второго и третьего элементов ИЛИ подключены соответственно к выходам элементов И переписи, третьйвходы которых являются соответствующим входом анализатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 370612, кл. G 06 F 1Ь/36, 1972, 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2393235/10, кл,С Об F 15/36, 25.02.77,

30