Многоканальный преобразовательКОд-ВРЕМЕННОй иНТЕРВАл Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к преобразователям кода во временной интервал, и может быть использовано в вычислительной технике и контрольно-измерительной аппаратуре. Известен преобразователь цифровой код-временной интервал, включающий генератор кванту ющей последовательности, элемент ИХЦИ, блок совпадения, счетчик, регастр кода, линию задержки, многоканальный входной блок, содер жащий секционированную линию задержки и в каждом канале элемент И, два триггера и элемент ИЛИ 1. Однако в этом устройстве невозможно формирование разных по длительности временных интервалов одновременно во всех каналах. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальный преобразователь код-временной интервал, содержащий генератор импульсов, связанный со входом счетчика, выходы которого соединены с одними входами блока сравнения, другие входы которого подключены к выходам регистра, а выход блока сравнения соединен с первым входом узла формирования, запоминающее устройство дополнительный счетчик, регистр признаков причем второй вход узла формирования соединен с выходом генератора импульсов, а первый выход узла формирования подключен к адресному входу запоминающего устройства, второй выход через дополнительный счетчик - к другим входам запоминающего устройства, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра- и регистра признаков 2. В этом преобразователе смена адреса, подаваемого на запоминающее устройство, т.е. выбор нового кода временного интервала и сравнение его с состоянием счетчика, происходит лишь после срабатывания блока сравнения, что приводит к последовательному формированию временных интервалов, т.е. временных интервалов следующих друг за другом (т.е. совпадающих фронтами), и исключает возможносл параллельного во времети преобразования кодов в соответствующие временные интервалы во всех каналах одновременно. Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей преобразователя путем 38 обеспечения возможности параллельного во времени преобразования кодов р соответствующие временные интервалы во всех каналах одновременно. Указанная цель достигается тем, что в преобразователь, включающий генератор импульсов, первый счетчик, выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения, вторые входы которого подключены через регистр и запомдаающее устройство к выходам второго счетчика, п каналов формирования и анализа временных интервалов, дополнительно введены ключ, переключатели, элемент задержки, распределитель импульсов с п+1 выходами, п-входовой элемент И и Д-триггер запуска, выход которого И выход генератора импульсов соединены через ключ, с входами второго счетчика и элемента задержки, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, п-выходы которого подключены к первым входам каналов формирования и анализа временных интервалов, а (п+1)-ый выход - к. счетному входу первого счетчика., и входу сброса второго счетчика, при этом вторые входы каналов формирован™ и анализа временных интервалов объединены и подключены к выходу блока сра нения, третьи входы нечетных каналов подключены к выходу Д-триггера запуска, а третьи входы четных каналов через переключатель под ключены к первым выходам предыдущих нечет ных каналов, вторые выходы которых через п-входовой элемент И подключены, к входу син хронизации Д-триггера зпуска, причем четверты входы каналов соединены между собой и с вы ходами начального сброса обоих счетчиков, каж дыи из п каналов выполнен на трех элементах И-НЕ, элементе И, двух Д-триггерах и линии задержки, таким образом, что первый вход канала соединен через линию задержки с первым входом первого элемента И-НЕ и непосредственно с первыми входами второгои третьего элемента И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с. входом сброса и входом установки первого Д-триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго Д-триггера, а выход элемента Л с первым выходом канала, второй вход которого соединен со вторым входом второго злемента И-НЕ, при этом вход установки второго Д-триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а инверсный выход второго Д-триггера - со вторым входом третьего элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с трелим входом канала и вторым входом первого злемента И-НЕ, четвертый вход третьего элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НВ, а входы синхронизации Д-трштеров - с четвертым входом канала. причем инверсный и прямой выходы первого Д-триггера являются соответственно вторым и третьим выходом каждого канала. На фиг. 1 изображена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - временная диаграмма работы преобразователя в первом режиме; на фиг. 3 - временная диаграмма работы преобазователя во втором режиме. Многоканальный преобразователь код-времен° интервал содержит генератор 1 импульсов, -триггер 2 запуска, ключ 3, элемент 4 задержки, счетчики 5 и 6, запоминающее устройство 9, регистр 7, блок 8 сравнения, распределитель 10 импульсов, п-каналов 11 формирования и. анализа временных интервалов. Каждый из каналов 11 содержит первый элемент 12 И-НЕ, второй элемент 13 И-НЕ, третий элемент 14 И-НЕ, элемент 15 И, первый Дтриггер 16, второй Д-триггер 17, элемент 18 И, элемент 19 задержки, переключатель 20. На фиг. 1 также показаны входные шины 21-24 и выходные шины 25-27 саналов П. Устройство может работать в двух режимах. Рассмотрим работу устройства на примере первого режима (переключатель 20 в положении 1 фиг. 2). Перед пуском устройства сбрасываются в ноль счетчики 5 и 6, каналы 11 по шине 24. Импульс запуска, поступающий на вход установки S Д-триггера 2 запуска, устанавливает егов единичное состояние, подавая тем самым разрешающий потенциал на шины 23 каналов 11, а также разрешает прохождение импульсов с генератора 1 через ключ 3 на счетный вход счетчика 5 и через элемент задержки 4 на вход распределителя 10 импульсов. По первому импульсу, поступающему на счетный вход счетчика 5, устанавливается адрес кода временного интервала первого канала (код TI), по которому из запоминающего устройства 9 через регистр 7 выдается код временного интервала данного канала на первые . входы блока 8 сравнения, на вторые входы которой подается код состояния счетчика 6 (в пер вом цикле анализа - код О). В зависимости от результата сравнения на шину 22 первого канала И подается результат сравнения в виде логического уровня 1, если коды равны, и О, -если коды не равны. По тому же первому импульсу, поступающему через элемент 4 задержки на вход распределителя 10 и появляющемуся на его первом выходе, происходит срабатывание первого канала 11, если на шине 23 канала имеется разрешающий потенщ{ал. Разрешающий потенциал в первом режиме подается на все каналы 11-с Д-трштера 2 запуска. Элемент 4 задержки обеспечивает подачу результата сравнения кода временного интервала с кодом счетчика 6 на шину 22 канала 11 до появления импульса соответствующего выхода распределителя 10. Если код временного интервала первого канала не равен коду состояния счетчика 6 (в первом цикле сравнения - X)), через элементы 13 и 14 И-НЕ происходит установка Д-триггера 16 по входу установки в единичное состояние и начинается, таким образом, формирование временного интервала в данном канале.

Если код временного интервала и код состояния счетчика 6 равны, то происходит лишь подтверждение через элемент 13 И-НЕ по входу сброса R нулевого состояния Д-триггера 16 и формирование временного интервала в данном канале не начинается.

Одновременно, но с небольшой задержкой, определяемой элементом 19 задержки, по импульсу с распределителя 10 через элемент 12 И-НЕ по входу установки S срабатывает Дтриггер 17, с инверсного выхода которого на второй вход элемента 14 И-НЕ поступает потенциал, запрешающий в дальнейшем работу этого элемента, что устраняет возможность повторного ложного срабатывания канала 11 при окончании обработки временного интервала данным каналом, когда другие каналы еше не .закончили своей работы.

. По второму импульсу с генератора 1, поступающему на счетный вход счетчика 5, происходит выборка из запоминающего устройства 9 кода временного интервала 2-го канала 11 и сравнение его с тем же кодом состояния счетчика 6, с которым сравнивался код. временного интервала первого канала 1.

В зависимости от результата сравнения по этому же второму импульсу, появляющемуся уже на втором выходе распределителя 10 происходит либо начало, либо конец формирования временного интервала так:: е, как и в первом канале Г1.

По третьему импульсу с распределителя 10 работает третий канал 11, по четвертому - четвертый и т.д. После того, как импульсы генератора 1 последовательно пройдут по п-выходам распределителя 10, т.е. все коды временных интервалов всех каналов И будут сравнены с текущим состоянием счетчика 6 (в первом цикле - с нулевым состоянием), п-Ы импульс генератора 1 с п+1 выхода распределителя 10 изменит состояние счетчика 6 и по шине 24 счетчика 5 установит вновь адрес кода временного интервала первого канала 11.

После этого Опять происходит последовательное сравнение кодов временных интервалов каждого канала с новым текущим значением счетчика 6.

После того, как срабатывает Д-триггер 16 какого-либо из каналов 11, т.е. код временного интервала не равен нулю, и начинается процесс формирования временного интервала в этом канале 11, сброс триггера 16, т.е. окончание процесса формирования временного интервала, произойдет в каком-то цикле работы (цикл сравнения кодов), когда задагшый код времен,ного интервала канала 11 будет равен текущему коду состояния счетчика 6. Тогда сработает элемент 13 И-НЕ и по входу сброса R сбросит в О Д-триггер 16. ..

После того, как каждый из каналов 11 отработал заданный временной интервал, срабатывает элемент 18 И и сбрасывает в О по ходу синхронизации Д-триггер 2 запуска, прекращая тем самым работу устройства.

Во втором режиме работы (переключатель 20 в-положении 11, фиг. 3) возможна выработка смещенных временных интервалов.

Причем в данном случае каналы 11 соединяются попарно, т.е. шины нечетных каналов 11 через переключатель 20 соединяются с шинами 23 четных каналов И, чем обеспе«швается работа четных каналов 11 лишь после того, как отработал временной интервал предыдущий, т.е. нечетный канал 11 (только в этом случае на шине 25 появляется разрешающий потенциал).

Таким образом, нечетный временной интервал TI, Тз и т.д. вырабатывается нечетным каналом 11, а четный г2, 7-4 и т.д. - четным. Во втором режиме работы необходимо, чтобы код четного временного интервала был больше либо равен коду соответствующего ему нечетного интервала, т.е. т TI; г Гз и т.д., так как длительность временного импульса не может быть меньше 0. Временные интервалы TI, Т2, Тп снимаются с прямых выходов Д-триггеров 16 соответствующих каналов 11.

Следует указать, что во втором режиме работы устройства на выходах четных каналов 11 формируются временные интервалы, длительность которых определяется разностью кодов данного и предьщущего нечетного канала 11.

Использование предлагаемого многоканального преобразователя код-временной интервал позволяет, в отличие от известного, существенно расширить возможности устройства, ибо во многих практических случаях необходимо вырабатывать време1шые интервалы, расположенные относительно друг друга произвольным образом.

Формула изобретения1. Многоканальный преобразователь кодвременной интервал, включающий генератор им пульсов, первый счетчик, выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения, вторые входы которого подключены через регастр и запоминающее устройство к выходам второго счетчика, п каналов формирования и анащза временных интервалов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены переключатели, ключ, элемен задержки, распределитель импульсов с п+1 выходами, п-входовой элемент И и Д-триггер запуска, . выход которого и выхбд генератора им пульсов через ключ с входами второго счетчика и злемента задержки, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, п выходов которого подключены к первым входам соответствующих каналов, а (п+1)-ый выход - к счетному входу первого счетчика и входу сброса второго счетчика, при этом вторые входы каналов формирования и анализа временных интервалов объединены и подклю чены к выходу блока сравнения, третьи входы нечетных каналов .подключены к вьгходу Д-три гера запуска, а третьи входы четлых каналов черед переключатель подключены к первым выходам предыдущих нечетных каналов, вторые выходы. которых Чбрез п-входовой Элемент И подключены к входу синхронизации Д-триггера запуска, причем четвертые входы каналов соединены между собой и с входами начального сброса обоих счетчиков. 2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что каждый из п каналов формирования и анализа временных интервалов выполнен на трех злементах И-НЕ, элементе И двух Д-триггерах и линии задержки таким образом, что первый вход канала соединен через линию задержки с первым входом первого злемента И-НЕ и непосредственно с первыми входами второго и третьего элементгов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с входом сброса ивходом установки первого Дтриггера, инверсный выход которого соединен с первым входом злемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго Д-триггера, а выход элемента И с первым выходом канала, второй вход которого соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ, при этом вход установки второго Д-триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а инверсный выход второго Д-триггера - со вторым входом третьего элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с третьим входом канала и вторым входом первого элемента И-НЕ, четвертый вход третьего элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НЕ, а входы синхронизации Д-триггеров - с четвертым входом канала, причем инверсный и прямой выходы первого Д-триггера являются соответственно вторым и третьим выходом каждого канала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №482893, кл., Н 03 К 13/20, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 369705, кл. Н 03 К 13/20, 197L

нРг

ln

t

Г

ГУ

- i