Цифровое устройство для обработкииНфОРМАции дВуХпАРАМЕТРОВыХ чАСТОТНыХдАТчиКОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R23/10 

ления чисел N и N4/ т.к. отсчет вр мени Т и Т начинается по окончании интервалов T-j и Т соответственно, Таким образом, работа реверсивного счетчика,.являющегося основным элемев-гом вычислителя разности двух им;Пульсных потоков, сводится к двум разнесенным во времени циклам - сум мированию и вычитанию. Цель, изобретения - повышение быс родействия обработки, информации дат чиков путем совмещения во времени процессов суммирования и вычитания. Указанная цель достигается тем, что. в цифровое устройство для обработки информации двухпараметровых |астотных датчиков, содержащее формирователь временных интервалов, че тыре ключа и два ревер.сивных счетчи ка, причем каждый из .выходов формирователя временных интервалов подключен к управляющим входам ключей соответственно, выходы первого и че вертого ключей соединены с суммирую щими входами первого и второго реверсивных счетчиков соответственно, а выходы второго и третьего ключей соединены соответственно с вычитающими входами первого и второго реве сивных счетчиков,введены блок разде ния каналов и генератор опорной час ты,первый выход блока разделения ка лов соединен с информационными входами первого и четвертого ключей, второй выход блока разделения каналов соединен с информационными вхо- дами второго и третьего ключей, а выходы генератора опорной частоты подк лючены ко входу блока разделения каналов и входу формирователя временных интервалов. На фиг. 1 приведена структурная .схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство содержит блок 1 разде ления каналов, ключи 2-5, реверсивные счетчики б и 7, генератор 8 опо ной частоты, формирователь 9 времен ных Интервалов и входные шины .10 и 11. Кроме того, блок 1 разделения .каналов выполнен в виде триггеров 1 и 13, элементов НЕ 14, элементов И 15 и 16 и элемента НЕ 17. Устройство работает следующим об разом. В исходном состоянии после включения напряжения питания неинвертирующие выходы триггеров 12 и 13 находятся в состоянии логической единицы (фиг. 2 а, б). Генератор 8 опорной частоты генерирует импульсы с частотой fof поступающие на элементы И 15 и 16 и на вход формирова теля 9 временных интервалов. В исходном состоянии выходы формировате ля 9 находятся в состоянии логическ го нуля, при этом ключи 2-5 закрыты прохождения информационных импульсов с rtepBOro и второго выходов блока 1 разделения каналов. Реверсивные счетчики 6 и 7 обнулены и готовы к считыванию информации с выходов-ключей 2-5. В соответствии с алгоритмом вычисления (2) на суммирующие входы реверсивных счетчиков б и 7 в процессе измерения поступают импульсы частоты F в течение длительностей Т и Т4 соответст.венно, а на вычитающие входы - импульсы частоты F в течение длительностей Т и Tj соответственно. Отсчет времен Т - Т4 начинается после поступления внешней команды Пуск (фиг. 2,Пуск ), по которой на входные шины 10 и 11 устройства начинают поступать импульсы ч.астот Г и F соответственно. Следует.отметить, что блок 1 : разделения каналов.выполнен для случая, когда F 7 Fg., т.е. когда измеряемые параметры х и у положительны. По первому импульсу частоты f с выхода генератора 8 формировате.пь 9 временных интервалов начинает формировать импульсы положительной полярности длительностью Т - Тд (фиг. 2, Т - Т). Передними фронтами этих импульсов открываются ключи-2-5 для прохождения информации с выходов блока 1 разделения каналов на входы реверсивных счетчиков 6 и 7. Элемент И 15 открыт триггером 12, а элемент И 16 закрыт триггером 12. Следовательно, с появлением на входах блока 1 разделения каналов двух положительных импульсов частот F и F на первом выходе блока разделения каналов появляется логический ноль на время, равное длительности импульса частоты f, пэступающего на элементы И 15.и 16. В это время второй выход блока разделения каналов остается в состоянии логической единицы, чем и обеспечивается приоритет операции суммирования перед операцией вычитания в реверсивнЕлх счетчиках б и 7. Переброс всех триггеров в обратное состояние и считывание импульсов счетчиками б ,и 7 происходит по отрицательным фронтам импульсов (фиг. 2), На один из входов блока 1 разделения каналов поступает положительный импульс частоты F. раньше, чем.на другой его вход поступает импульс частоты F (фиг. 2, Fi, F - первые импульсы). Элемент И 15 открыт для инвертирования импульсов с выхода генератора 8. Н,а первом выходе блока 1 разделения каналов появляется импульс (фиг. 2в) длительностью, равной длительности импульса частоты fо. Этот импульс записьшается на суммирование в счетчиках б и 7, поступая на их входи через ключи 2 и 5. После ин- вертирования элементом НЕ 14 отрицательным фронтам этого импульса триггер 12 перебрасывается по счетному входу в противоположное состояние. На неинвертирующем выходе триггера 12 пряв.ляется логический ноль. Элемент И 15 закрывается, а элемент И 16 открывается по входу, связанно му с инвертирующим выходом триггера 12. При наличии на втором входе блока 1 разделения каналов импульса час тоты F на втором выходе блока 1 ра деления каналов появляется импульс длительностью, равной длительности импульса частоты fg (фиг. 2 г). Этот импульс через ключи 4 и 3 поступает на вычитающие входы реверсивных счет чиков 6 и 7. Рассмотрим случай, когда навторой вход блока 1 разделения каналов импульс частоты F поступает раньше чем на первый вход - импульс частоты F (фиг. 2,F2., F - четвертый импульс частоты FZ. и шестой импульс частоты F). Согласно приоритетности операции суммирования и в соответствии с логикой работы блока 1 разделения каналов первым появляется импульсе на первом выходе блока 1 разделения каналов, поскольку элемент И 15 открыт, а элемент И 16 закрыт триггером 12. Отрицательным фронтом инвертированного импульса на эыходе элемента НЕ 14 триггер 12 переводится в противоположное состояние, закрывается элемент И 15 и открывается элемент И 16. Поскольку на втором входе блока 1 разделения каналов присутствует импульс частоты F, на втором выходе блока 1 разделения каналов появляется импульс, поступающий на вычитающие входы реверсивных счетчиков б и 7 через ключи 3 и 4. Ин. вертированный элементом.НЕ 17 импульс со второго выхода блока 1 разделения каналов перебрасывает триггер 13 в противоположное состояние. Отрицательными фронтами каждого из импульсов, частот F к F. триггеры 12 и 13 переводятся в исходное единичное состояние. Поскольку параметры X и у положительны, что усло но принято, вычисление параметра X сводится к нахождению разности между числами N и Nj, причем в процессе счета накапливаемое суммирунвдим входом реверсивного счетчика 6 число всегда больше числа,накапливаемого вычитающим входом. При вычислении параметра -отрицательное по знаку чис ло -N накапливается суммирующим входом, а положительное число N4 вычитающим входом реверсивного счетчика 7. . Поскольку т о, то должно быть N4, чтобы разность двух чисел была положительной, откуда следует, что при F Fji. должно быть (из алгоритма вычисления (2), следовательно, после прекращения накапливания импульсов частоты F счетчиком 7 в некоторый момент времени этот счетчик оказывается обнуленным и при дальнейшем вычитании импульсов частоты F.J в счетчике 7 записывается модуль разности двух чисел /-N3+ N4./, что соответствует значению параметра X. Таким образом, производится вычисление параметров X и У, /воздействующих на двухпараметровый частотный датчик.. Предлагаемое изобретение позволяет повысить быстродействие измерения параметров X и У при соизмеримых интервалах Т - Тд примерно на 50%, а при Т 2Т 2. и Т 3 - примерно на 30%, что позволяет эффективно использовать цифровое устройство при разработке быстродействующих бортовых телеметрических систем. Формула изобретения Цифровое устройство для обработки информации двухпараметровых частотных датчиков, содержащее формирователь временных интервалов, четыре ключа и два реверсивных счетчика, причем каждый из выходов формирователя временных интервалов подключен к управляющим входам ключей соответственно, выходы первого и четвертого ключей соединены с суммирующими входами первого и второго реверсив-. ных счетчиков соответственно, а выходы второго и третьего ключей соединены соответственно с вычитающими входами первого и второго реверсивных, счетчиков, отличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия обработки информации датчиков, в него введены блок pajделения каналов и генератор .опорной частоты, первый выход блока разделения каналов соединен с информационньами входами первого и четвертого ключей,второй выход блока разделения каналов соединен с информационными входами второго и третьего ключей, а выходы генератора опорной частоты подключены ко входу блока разделения каналов и входу формирователя временных интервалов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 447715, кл. G 06 F 15/32, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 375785, кл. Н 03 К 13/20, 1971.