Многоканальный измеритель временных интервалов Советский патент 1981 года по МПК G04F10/04 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ

ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится- к измерител ной технике и может быть использован в системах автоматического измерения временных интервалов в частности для измерения параметров хода часов. Известны измерители временных интервалов, содержащие генератор тактовых импульсов, формирователи, сче чики l |. Наиболее близким к изобретению является многоканальный измеритель, содержащий схемы совпадения, генератор, счетчик, триггеры приема и триг геры запоминания сигнала, шифратор адреса, сборку схем ИЛИ 2. Недостатком известного устройства является низкая точность измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, что в многоканальный измеритель временных интервалов, содержащий схе мы совпадения, генератор, счетчик, т мнггеры приема и триггеры запоминания сигнала, шифратор адреса, сборку схем ИЛИ, введены формирователи сигналов, счетшк, блоки ключей ввода адреса и ввода кода первого и второго счетчиков схемы И перезаписи, И сброса, блок вБода в ЭВМ, схемы И продолжения опроса, ключ начала опроса, схема И запрета опроса, триггеры опроса, сборка схем ИЛИ запрета опроса, схема И начала опроса, блок схем ИЛИ ввода, триггер признака, схема И разрешения перезаписи, схема И разрешения сброса, схема И разрешения опроса, триггер разрешения перезаписи, триггер разрешения сброса, счетчик опросов, схема И опроса, формирователь Адрес-Время, формирователь Время, причем каждый из п входов устройства через формирователь сигналов соединен с одним входом триггера приема, подключенного ко второму входу схемы И перезаписи, выходом присоединенной к первому входу триггера запоминания своего 3 канала, второй вход каждого из которых соединен со сбросовыми входами первого и второго счетчиков, сбросовым входом каждого триггера приема сигнала и сбросовым входом генератора, а первый выход каждого триггер запоминания соединен соответственно с первым входом схемы совпадения своего канала и через схему И сброса этого канала со вторым входом триггера приема сигнала своего канала второй выход триггера запоминания каждого канала соединен со входом схемы И опроса своего канала, первые входы схемы совпадения и схемы И о.проса первого канала соединены через схему И запрета опроса с выходом ключа начала опроса и первыми входами схем И продолжения опроса всех каналов, а первые входы схемы совпадения и схемы И опроса всех каналов а первые входы схемы совпадения и схемы И опроса остальных (п-1)каналов соединены с выходом схемы И опро са и первым входом триггера опроса предыдущего канала, второй вход каждого из которых соединен с выходом схемы совпадения своего канала, входом дешифратора адреса и одним входом сборки схем ИШ, а одиночные выходы триггеров опроса каждого канала соединены со вторы№1 входами схем И продолжения опроса соответствующего канала и с П -входами сборки схем ИЛИ запрета опроса,выход которой соединен со вторым входо схемы И запрета опроса, причем выход схемы И продолжения опроса соответствующего канала соединен со сбрвгсэвым входом триггера запоминания и вторым входом схемы И опроса этого канала, выход генератора, имеющего вход Пуск, соединен со входами триггера разрешения перезаписи, счет чика опросов, схемы И разрешения перезаписи, и схемы разрешения опро са, вторые входы каждой из последни двух соединены с одним из двух выходов триггера разрешения перезапиСИ, второй вход которого соединен с выходом счетчика опроса и выходом триггера разрешения сброса, выход к торого через схему И разрешения сбр са соединен с его вторым входом и. вторыми входами схем И сброса, а выход схемы И разрешения опроса сое динен со вторым входом схемы И раз решения сброса и одним входом ключа начала опроса, выход которого со динен с одним входом И запрета опроса, а выход схемы И разрешения перезаписи соединен с первыми входами схем И перезаписи каждого канала и со входом первого счетчика,один выход которого через первый блок ключей ввода первого счетчика соединен с одним входом блока схем ИЛИ ввода, а второй выход через второй счетчик и второй блок ключей ввода кода второго счетчика - со вторым входом блока схем ИШ ввода и с первым входом триггера признака, &f ход которого соединен с одним входом схемы И начала опроса, одними входами формирователей Время и АдресВремя выход последнего сое.94нен со вторым входом схемы И начала onpo-i са блока ключей ввода адреса, блока ключей ввода первого счетчика и формирователя Время,выход которого соединен со вторыьш входами триггера призна ка второго блока ключей ввода кода второго счетчика и третьим входом схемы И начала опроса, выходом соединенной со BTOpbW входом ключа начала опроса, а выход блока ключей ввода адреса соединен с третьим входом блока схем ИЛИ ввода, выход которого соединен с блоком ввода в ЭВМ. На чертеже представлена блок-схема многоканального измерителя временных интервалов. Многоканальный измеритель временных интервалов содержит генератор 1, первый счетчик 2, второй счетчик 3, триггеры запоминания 4, схему И разрешения перезаписи 5, триггер разрешения 1терезаписи 6, счетчик опросов 7, схему И разрешения опроса 8, триггер разрешения сброса 9, схему И разрешения сброса 10, схему И сброса 11, ключ начала опроса 12, схемы И продолжения опроса 13, схему И запрета опроса 14, сборку схем ИЛИ запрета опроса 15, схемы совпадения 16, схемы И опроса 17, И перезаписи 18, триггеры приема сигнала 19, формирователи сигналов 20, триггеры опроса 21, шифратор адре са 22, сборку схем ИЛИ 23, формировав тель Адрес-Время 24, формирователь Время 25, схему И начала опроса 26, блок ключей ввода адреса 27,блок ключей ввода кода 28 первого счетчика, триггер признака 29, блок ключей ввода кода 30 второго счетчика,

блок схем ИЛИ ввода 31, блок ввода в ЭВМ 32.

Первый вход генератора I связан с шиной Пуск, второй его вход соединен с шиной Сброс сбросовыми входами счетчиков первого 2, второго 3, третьими входами триггеров приема сигнала-19 и вторыми входами триггеров запоминания 4, а выход соединен с первым входом схемы И разрешения перезаписи 5, входами триггера разрешения перезаписи 6, счетчика опросов 7 и первым входом схеьы И разрешения опроса 8. Первый выход триггера разрешения перезаписи 6 связан со вторым входом схемы И разрешения перезаписи 5, второй - со вторьм входом схемы И разрешения опроса 8, а сбросовый вход связан с выходом счетчика опросов 7 и сбросовым входом триггера разрешения сброса 9. Вход триггера разрешения сброса 9 соединен с выходом схемы И разрешения сброса 10 и первыми входами схем И сброса 11, а выход - с первым входом схемы И разрешения сброса 10,второй вход которой соединен с выходом схемы И разрешения опроса 8 и первым входом ключа начала опроса 12. Выход ключа начала опроса 12 соединен с первыми входами схем И продолжения опроса 13 и первьпч входом схемы И запрета опроса 1А, второй вход которой связан с выходом сборки схем ИЛИ запрета опроса15. Первые выходы триггеров запоминания 4 соединены со вторыми входами схем совпадения 16 и схем И сброса 11, вторые связаны со вторыми входами схем И опроса 17, а входы - с выходами схем И перезаписи 18, первые входы которых соединены с выходами триггеров приема сигнала 19, а вторые - с выходом схемы И разрешения перезаписи 5 и входом первого счетчика 2. Входы триггеров приема сигнала 19 соединены с выходами вторых формирователей 20, а сбросовые входы связаны с выходами схем И сброса 11..Вторые сбросовые входы триггеров запоминания 4 соединены с выходами схем И продолжения опроса 13 и с третьими входами И опроса I7. Вторые входы схем И продолжения опроса 13 соединены с выходами триггера опроса 21 и входами сборки схем ИПИ запрета опроса 15. Первые входы схемь: И совпадения 16 и опроса 17 за исключением первого

канала соединены с выходами схем И опроса 17 и первыми входами триггеров признака опроса 21 предыдущего канала. Первые входы схем совпадения 16 и И опроса 17 первого канала соединены с выходом схемы И запрета опро са 14. Выходы схемы совпадения 16 за исключением последнего канала соединены со входа ш шифратора адреса 22 и сборкой схем ИЛИ 23. Выход последней соединен с первым входом формирователя Адрес-Время 24, выход которого связан с перым входом формирователя Время 25, первым входом

cxehod И начала опроса 26 и первыми входами ключей ввода адреса 27 и ввода кода 28 первого счетчика, а второй вход с выходом триггера признака 29 и вторым входом схемы И начала опроса

счетчика, кода 30 второго счетчика с блоком схем ИЛИ ввода 31, выходы которой соединены со входами блока ввода в ЭВМ 32.

Перед началом измерения осуществляется сброс счетчиков 2 и 3, триггеров 4 и 19 и пуск генератора 1 сигналами Сброс и Пуск. При этом последовательность импульсов, вырабатываемая генератором 1, поступает на вход схемы И разрешения перезаписи 5, триггер разрешения перезаписи 6, схему И разрешения опроса 8 и счетчик опросов 7. В процессе измерения последовательность импульсов входных сигналов поступает на вход формировав телей сигналов 20 и записывается в триггеры приема (шгнала 19.

Схемой И разрешения перезаписи 5, схемой И разрешения опроса 8, схемой И разрешения сброса 10, триггерами разрешения перезаписи 6, сброса 9 и счетчиком опроса 7 вся последовггтель ность импульсов, вырабатываемая генератором 1, разбивается на серии импульсов. Количество импульсов в серии определяется емкостью счетчика опросу 7. Разбиение импульсов на серии сделано для того, чтобы регламентировать длительность цикла опроса каналов. При этом длительност цикла, равная длительности серии, определяется исходя из необходимой разрешающей способности измерителя. Первый импульс с генератора I посту пает на схему И разрешения перезаписи 5, триггер разрешения перезаписи 6, схему И разрешения опроса 8 и счетчик опросов 7. Триггер разрешения перезаписи 6 запрещает прохождение этого импульса через схему И разрешения опроса 8 и разрешает прохождение через схему И разреше.ния перезаписи 5. Таким образом из серии выделяется первый импульс, который поступает на вто рые входы схемы И перезаписи 18, тем самым обеспечивая перезапись сигналов в триггеры запоминания 4 и занося единицу в первый счетчик 2. Задним фронтом этого же импульса перебрасывается триггер разрешения перезаписи 6, который запрещает в пределах данной серии импульсов поступление импульсов по цепи перезаписи и разрешает поступление ,импульсов через схему И разрешения опроса 8 по цепи опросов Второй импульс проходит через схему И разрешения опроса 8 и поступает н схему И разрешения сброса 10. Триггер разрешения сброса 9 разрешает поступление импульсов на первые вхо схем И сброса 11. Триггеры запомина ния 4 в которые перезаписались сигн лы, дадут разрешение на вторые вход схем И сброса 11 и тем самым обеспе чат гашение соответствующих триггер приема сигналов 19 и подготовят их приема следуюшзих импульсов. Кроме того, второй импульс через ключ нач ла опроса 12 и схему запрета опроса 14 поступает на схему совпадения 16 и схему И опроса 17 первого канала. Если по данному каналу не поступил сигнал, триггер запоминания 4,сброшенный сигналом Сброс, разрешает прохождение импульса через схему И опроса 17, и импульс поступает на схемь совпадения 16 и И опроса 17 второго канала. Такой процесс проис ходит до тех пор, пока не будет обнаружен канал, по которому поступает сигнал.В этом случае триггер запоминания 4 запрещает прохождение импульса опроса через схему И опрос 17 и разрешает через схему совпадения 16. Импульс с выхода схемы совпадения 16 поступает на вход шифратора 22 и сборку схем ИЛИ 23, При этой на выходе шифратора 22 появляется код адреса опрашиваемого канал, а на выходе сборки схем ИЛИ 23 - сигнал, которым запускается формирователь Адрес-Время 24. Импульс, сформированнь Й формирователем Адрес-Время 24, открывает ввода кода первого счетчика 2 и кода адреса 27 и тем самым обеспечивает через блок схем ИЛИ 31 и блок ввода в ЭВМ 32 передачу в ЭВМ кода адреса и времени поступления сигнала. Этим же импульсом осуществляется форг«1рователя Время в том случае,если имеет место переполнение первого счетчика. При этом формирователь Время обеспечивает формирование импульса, которым открываются ключи ввода кода второго с-етчика, и вслед за информацией, содержащей код адреса канала и код времени, вводится информация о коде состояния второгО счетчика. На все время ввода информации в ЭВМ схемой И разрешения опроса 26 запрещается поступление какихлибо импульсов через ключ начала опроса 12, что исключает возможность сбоя и повьшзает помехозащищенность схемы. Задним фронтом импульса со схемы совпадения 16 перебрасывается три1тер опроса 21, которьм через сборку схем ИЛИ запрета опроса 15 запрещает прохождение импульсов опроса через схему И запрета опроса 14 и дает разрешение на второй вход схемы И продолжения опроса 13 только что опрошенного канала. После того, как в ЭВМ введется информация об опрошенном канале, схема И начала опроса 26 разрешает прохождение импульсов опроса через ключ начала опроса 12. Следующий импульс опроса, пройдя через ключ начала опроса 12, не поступит снова на схемы совпадения 16 и И продолжения опроса 17 первого канала, так как сборкой схем ИЛИ 15 запрещено его прохождение через И запрета опроса 14, а поступит на первые входы схем И продолжения опроса. Поскольку в этом случае разрешение на втором входе присутствует только у той схемы И продолжение опроса 13, канал которой уже опрощен, то импульс, пройдя эту схему, сбросит только что опрошенный Триггер запоминания и через схему И опроса 17 опросит следующий канал, Передним фронтом этого импульса вернется в исходное состояние триггер опроса 21, Анало- ично опрашиваются все остальные каналы. По окончании цикла опроса каналов счетчик опроса 7 сбрасывается в ноль и формирует на входе импульс, которым сбрасывают ся триггеры разрешения перезаписи 6 и разрешения сброса 9. Схема возвращается Е исходное состояние и начинается новый цикл опроса каналов. ,. Измерение временных интервалов осуществляется следукяцим образом. Поступившему на вход измерителя сигналу приписывается код состояния счетчиков 2 и 3 и формируеьаш шифрат ром адреса 22 адрес канала, по которому по(тупает данный сигнал. Код состояния счетчиков 2 и 3 формируется двоичны1 в1 счетчиками импульсов, на которые непрерывно поступают импульсы с периодом повторения,равным длительности хдакла измерения Тщ.Сигн лы, поступившие за время Тц считаются поступившими одновременно, поэтом сигналы могут храниться некоторое время в триггерах, что исключает возможность сбоя. Погрешность при этом составит не более длительности цикла измере1шя. Формула изобретения Многоканальный измеритель временных интервалов, содержащий схемы совпадения, генератор, счетчик, триггеры приема и триггеры запоминания сигнала, шифратор адреса, сборку схе ИЛИ,о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены формирователи сигналов, счетчик, блоки ключей ввод адреса и ввода кода первого и второг счетчиков, схемы И перезаписи, схемы И сброса, блок ввода в ЭВМ, схемь) И продолжения опроса,ключ начала опрос схема И запрета опроса, триггеры опроса, сборка схем ИЛИ запрета опроса, схема И начала опроса, блок схем ИЛИ ввода, триггер признака, схема И разрешения перезаписи,схема И. разрешения сброса,схема И разрешения опроса, триггер разрешения пере записи, триггер разрешения сброса. счетчик опросов, схема И опроса, формирователь Адрес-Время, формирователь Время, причем каждый из п-входов устройства через формирователь сигналов соединен с одним входом триггера приема, подключенного выходом ко второму входу схемы И пере записи, выходом присоединенной к первому входу триггера запоминания своего канала, второй вход каждого из которьпс соединен со сбросовым входами первого и второго счетчиков, сбросовым входом каждого триггера приема сигнала и сбросовым входом генератора, а первый выход каждого триггера запоминания соединен соответственно с первымвходом схемы совпадения Своего канала и через схему И сброса этого канала со вторым входом триггера приема сигнала своего канала второй выход триггера запоминания каждого канала соединен со входом и опроса своего канала, первые входы схемы совпадения и схемы И опроса первого канала соединены через схему И запрета опроса с выходом ключа начала опроса и первыми входами схем И продолжения опроса всех каналов, а первые входы схемы совпадения и схемы И опроса остальных 1п-|) каналов, CQединены с выходом схемы И опроса и первым входом триггера опроса предыдущего канала, второй вход каждого на которых соединен с выходом схемы совпадения своего канала, входом шифратора адреса и одним входом сбор ки схем ИЛИ,а одиночные выходы т-риггеров опроса каждого канала соединешл со вторыми входами схем И продолжения опроса соответствующего канала и с п-входами сборки схем ШМ запрета опроса, выход которой соединен со вторым входом схемы И запрета опроса, причем выход схемы И продолжения опроса соответствуюшёго канала соединен со сбросовым входом триггера запоминания и вторым входом схемы И опроса этого канала, выход генератора, имеющего вход Пуск, соединен со входами триггера разрешения перезаписи,счетчика опросов, схемы И разрешения перезаписи, и схе разрешения опроса, вторые входы каждой из последних двух соединены с одним из двух выходов триггера разрешения перезаписи, второй вход которого соединен выходом счетчика

опроса и выходом триггера разрешения сброса, выход которого через схему И разрешения сброса соединен с его вторым входом и вторыми входами схем И сброса, а выход схемы И разрешения опроса соединен со вторым входом схемы И разрешения сброса и одним входом ключа начала опроса, ш(ход которого соеда1нен с одним входом суе №,1 И запрета опроса, а выход схемы И разрешения перезаписи соединен с первыми входами схем И перезаписи каждого канала и со входом первого счетчика, один выход которого через nepBbiii блок ключей ввода кода перво.го счетчика соединен с одним входом блока схем ИЛИ ввода, а второй выход черезвторой счетчик и второй блок ключей ввода кода второго счетчика со вторым входом блока схем ЩИ ввода и с первым входом триггера признака, выход которого соединен с одним входом схемы И начала опроса, одними

входами фop «нpoвaтeлeй Время и Адрес - Время, выход последнего соединен со вторым входом И начала опроса блока ключей ввода адреса, блока ключей ввода кода первог счетчика и формирователя Время, выход которого соединен со вторыми входами триггера признака, второго блока ключей ввода кода второго счетчика и третьим входом схемы И начала опроса, выходом сое цинеиной со вторы входом ключа начала опроса, а выход блока ключей ввода адреса соединен с третьим входом блока схем ИЛИ ввода, выход которого соединен с блоком ввода в ЭВМ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I.„Авторское свидетельство СССР 530311 кл. G 04 F 10/04, 1974 (прототип),

2. Авторское свидетельство СССР № 545967, кл.и 04 F 10/00, 1975.