Преобразователь интервала времени в цифровой код Советский патент 1980 года по МПК H03K13/20 G04F10/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для преобразования временных интервалов в двоичные коды с ошибкой преобразования до полупериода счетно го меандра при произвольном положении старт-и стоп-импульсов относительно фронтов меандра. Известны преобразователи интервала времени в цифровой код, имеющие сложную схему, для работы которых требуется синхронизация счетного меандра со старт-импульсом l3 . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь, обеспечивающий преобразование временного интервала в цифровой код с точностью до полупериода счетного меандра при произволь ном положении старт-импульса 2l. Недостатком известного устройства является то, что схема уточнения довольно сложна, а поэтому велики задержки в цепях преобразователя, даже при построении его на быстродействующих элементах. При высоких частотах требуемое время анализа для внесения поправок в счетчик и триггер младшего разряда немного меньше четверти периода счетного меандра, Впиду это- . го схема, уточнения не всегда срабатывает. Цель изобретения - повышение надежности преобразователя. Поставленная цель достигается тек, что в известное устройство, содержа- . щее триггер управления, к S-и R-входам которого подключены иганы старти стоп-импульсов соответственно, выход триггера управления соединен с первым входом элемента И, второй вход которрго соединен с шиной опорной частоты, инвертор, триггер млгщшего разряда и счетчик, к установочным входам которого подключена шина установки нуля и R-вход триггера младшего разряда, введены два триггера анализа, блок формирования поправок в триггер младшего разряда и блок формирования поправок в счетчик, причем выход триггера управления подключен к R-входу первого и С-входу второго триггеров анализа, к D-входу последнего подключена шина опорной частоты, прямые выходы первого и второго триггеров анализа соединены соответственно с первым и вторым входами блока формирования поправок в триггер младшего разряда, третий и четвертый входы которого соединены с шиной импульса поправки и первым входом блока формирования поправок в счетчик,первый выход которого -подключен к счетному входу счетчика, инверсный выход |Первого триггера анализа соединен CQ вторым входом блока формирования поправрк в счетчик и пятым входом блока формирования поправок в триггер vlпaдшeгo разряда, шестой вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера анализа и третьему входу блока формирования поправок в счетчик,,второй выход которого подключен через инвертор к управляющему входу второго триггера анализа и не Посредственно к выходу элемента И и S-входу второго триггера анализа,выход блока формирования поправок в триггер младшего разряда соединен с S-входом триггера младшего разряда, а шина установки нуля подключена к R-входу первого триггера анализа.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства;на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит триггер 1 управления, триггеры 2 и 3 анализа момента прихода старт- и стоп-импульсов относительно счетного меандра, ёлёмёнт И 4, инвертор 5, триггер б младшего разряда, счетчик 7, блок 8 формирования поправок в триггер младшего разряда и блок 9 формирования поправок в счетчик.

Устройство работает следующим образом.

Исходные состояния триггеров счетчИКа - единичные, триггера б первого (младшего) разряда, триггеров 1 и 2нулевые, триггера 3. - произвольное. По переднему фронту старт-импульса триггер 1 устанавливается в единичное состояние и открывает элемент И т.е. счетный меандр поступает на вхо счетчика преобразователя время-код, меняющего свое состояние по отрицательному фронту меандра. Число импульсов в последовательности , .поступающих на вход счетчика, определяется сигналом с единичного выхода триггера управления BUnp .

Если старт-импульс приходит .в момент, когда fon 1, то по переднему фронту строба eUnp (примеры BUpp 1 , Ви,р2) триггер 2 устанавливается в единичное состояние (X,t). Если старт-импульс приходит когда то-строб Ви,,р (примеры ви,рЗ, BUnpt) не изменяет состояние t;-триггера 2 (Х,0).

На S-вход триггера 3, во время строба BUpp, через элемент И поступает счетный меандрf на R-вход - его инверсия. Триггер 3 по положительному фронту счетного меандра устанавливается в единичное состояние, по отрицательному - в нулевое.

Таким образом, если стоп-импульс приходит во время импульса счетного меандра, то триггер 3 остается в единичном состоянии, (примеры

eUnp 3); если импульс.прихопр

дит во время паузы, то триггер 3 остается в нулевом состоянии. (примеры BUfip 2,Ви„р 4} .По сигналу U3 формир5потся сигналы записи единицы в триггер первого разряда и в счетчик преобразователя соответственно

Ч-Ч li(,

V Х Х„,- Xj и Ха-Х.

Как видно из таблицы и временных диаграмм, именно такие функции Q и обеспечивают преобразование временного интервала, заданного передними фронтами старт- и стоп-импульсов в код с точностью до полупериода счетного меандра.

Блоки уточнения реализуют функции для формирования поправок в триггер младшего разряда к в счетчик преобг разователя время-код соответственно

Ч И

V X.

х,,. х

Qi

1

T(Jn V

| 2 Ъ

Q2

1 в случае прихода импульса де Хп

внесения поправок U3f,}

ОГ1 -счетный меандр на выходе

элемента И.

о о о 1

11О

1

1О1

2 3

о11

ОО0.

8(код 0. .

..01000)

9 7(код 0. . ..0111)

0 8(код О . . ..01000)

9 Основные технические преимущества данного преобразователя по сравнению с известными устройствами заключаются в простоте схемной реализации,быстродействии и надежности. Примене.ние устройства позволяет в два раза повысить точность- сЧётйо-ймпульсн01 О метода преобразования интервала времени в цифровой код при минимальных схемных затратах. Формула изобретения Преобразователь интервала времени в цифровой код, содержащий триггер управления, к s- и R-входам которого подключены шины старт- и стоп-импуль сов соответственно; выход триггера управления соединен с первым входом элемента и, второй вход которого сое динен- с шиной опорной частоты, инвер тор, триггер младшего разряда и счет чик, к установочным входам которого подключена шина установки нуля и Rвход триггера младшего разряда, о т личающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены два триггера анализа, блок формирования поправок в триггер младшего разряда и блок формирования поправок в счетчик, причем выход триггера управления подключен к R-входу первого и С-входу второго триггеров анализа,к 0-входу последнего подключена шина опорной частоты, прямые выходы первого и вто496рого триггеров анализа соединены соответственно с первым и BTopbD i вхЬдами блока формирования поправок в триггер младшего разряда, третий и четвертый входы которого соединены с шиной импульса поправки и первым входом блока формирования поправок в счетчик, выход которого подключен к счетному входу счетчика,инверсный выход первого триггера анализа соединен со вторым входом блока формирования поправок в счетчик и пятым входом блока формирования поправок в триггер младшего разряда,шестой вход которого подключен к йнверсному выходу второготриггера анализа и третьему входу блока формирования поправок в йчетчйк у в-ГОрой выход которого подключён «ерез инвертор к упра-йТтяюйейу Жйййу втореш т1Ьйггё анализа и непоередственно к выходу элемента И и S-входу второго триггера анализа, вШсод-блока формирования поправок в триггер младшего разряда соединен с S-входом триггера младшего разряда, а Шййа установки нуля подключена к R-в-ходу первого триггера анализа. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР 427468, кл. Н 03 К 13/20, 1972. 2. Устройство измерения временноо интервала с повышенной точностью. нформационный листок № 74-2124 Л 13-03 74. - 2124.К.

УО

НО

Ж

КЗ

JTij-LJlJTJllJlJljl

fdn

B(f/ip/

8l/flp

LJU-UnLTLri

Кг

i/

-гиитпл

h

IP

ТL

3p

;йайй : -: -; - Д -

J Waf2 I

JLTLTLTIL

циит

- t

V

TV.

JLTLTLn

/

г