Измеритель серии временных интервалов Советский патент 1982 года по МПК G04F10/04 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СЕРИИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

1

Изобретение относится к электройным измерениям, и может использовано для измерения и запоминания серии следующих друг за другом случайных или псевдослучайных интервалов времени.

По основному авт. св. № 538334 известен измеритель серии временных интервалов, содержащий генератор им.пульсов эталонной частоты, -соединенный последовательно через ключ со счетным входом счетчика, выход первого разряда которого через линию. . задержки связан со входом второго ключа, расширитель, выход которого подключён ко входу третьего ключа, вторую линию задержки, запоминающий блок и последовательно соединенные триггер, четвертый ключ и формирователь- выход которого соединен со втовым входом второго ключа, со входами всех разрядов счетника и с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу третьего клоча, второй вход третьего ключа подсоединен к выходу второй линии задержки, вход которой связан с выходом генератора импульсов эталонной частоты, подключенным также ко второй выход триггера соединен со вторым входом первого ключа,выход второго кл№ча подключен ко входу первого разряда запоминающего устройства,а входы остальных разрядов запоминающего устройства непосредственно соединены с соответствующими выходами счетчика 1.

10

Недостатком этого устройства является низкая достоверность результатов измерений при его работе в условиях априорной неопределенности относительно длительности и количест15ва измеряемых интервалов времени. Так как устройство предназначено для измерения случайных интервалов времени, то заранее предсказать ожидаемую длительность и количество изме20ряемых интервалов не представляет возможным, что приводит к появлению грубых ошибок, вызываемых переполнением счетчика при поступлении относительно длительных интервалов/ и 25 к потере информации о начальных интервалах времени/ возникающей при переполнении запоминающего блока. Наличие продобных ошибок отрицательно влияет на качество последующего ана30пмчя глучайных и псевдослучайных последовательностей, образованных измеренными интервалами времени.

Цель изобретения - повыше.ние достоверности результатов измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель серии временных интервалов введены три логических элемента И, два логических элемента И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ и инвертор, причем второй выход триггера подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом Первого ключа, выход формирователя подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен со вторым входомвторого ключа, выходы всех разрядов счетчика через первый элемент И-НЕ подключены ко второму входу первого элемента И, выход расширителя соединен с первым входом третьего элемента И, втррой вход которого соединен с выходом второго элемента rf-I-HE, а выход - со вторым входом третьего ключа, все выходы запоминающего блока подключены ко входам элемента ИЛИ-ИЕ, вьисод которого соединен со вторым входом второго ключа непосредственно и через инвертор - с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к первому выходу триггера.

На приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит ге нератор 1, имНульсов эталонной частоты, ключ 2, счетчик 3, линию 4 задержки, логический элемент 5 И, линию 6 задержки логический элемент 7 И-ИЕ,ключ 8 триггер 9, логический элемент 10 И, ключ. 11, логический элемент ,12 И, логический элемент 13 , ключ 14, формирователь 15, запоминающий блок 16, расширитель 17 входных импульсов, инвертор 18, логический элемент 19 ИЛИ-НЕ.

Выход генератора 1 импульсов соединен со входами линии 4 задержки и ключей 2 и 14. Выход линии 4 задержки через ключ 8 соединен с входом установки нуля триггера 9. Второй вход ключа 8 Через логический элемент 12 И подключен к. выходу расширителя 17, вход которого является входом устройства. Въкоц ключа 2 соединен со счетным входом счетчика 3, второй вход ключа 2 через логический элемент 5 И подключен к прямому выходу триггера 9. Выходы бсех разрядов счетчика 3 соединены со входамилогического элемента 7 И-НЕ, выход которого, подключен ко второму входу элемента 5 И. Выход первого разряда

, счетчика 3 через линию б задержки и ключ 11 подключен к входу первого разряда первой строки запоминающего

блока 16, а остальные выходы счетчика 3 соелннепы непосредственно с вхо дами соответствующих разрядов . первой строки запоминающего блока 16. Выходы всех разрядов последней строки запоминающего блока 16 соединены с соответствующими входами логичес, кого элемента 19 ИЛИ-НЕ, выход которого подключен ко входу элемента 10 И, и через последовательно соединенные инвертор 18 и элемент 13 И-НЕ - к -второму входу элемента 12 И. Инвер

Q сный выход триггера 9 подключен ко входам элемента 13 И.НЕ и ключа 14, выход Которого соединен со входом формирователя 15. Выход формирователя 15 через элемент 10 И подключен к входу установки единичного состояния

5 триггера 9, ключу 11 и входам считывания информации и обнуления счетчика 3.

Работа предлагаемого устройства 0 при поступлении на его вход коротких: интервалов времени, не вызывающих переполнения счетчика 3, а также при количестве таких интервалов, меньшем емкости запоминающего блока 16, не . отличается от работы известного устройства, так как элементы 5, 10,

12 И - открыты, а на выходах элементов 7 И-НЕ и 19 ИЛК-НЕ - высокие потенциал д. ,.

0 При измёрении д :ительных интерва. лов времени, когда во всех разрядах счетчика 3 появляетЬя , срабатывает элемент 7 ИгНЕ, и на.его выходе появляется нулевой потенциал,

5 который приводит к закрыванию эле.1ента 5. И, выходной сигнал которого, fe СВОЮ очередь, размыкает ключ 2, что приводит к прекращению поступления счетных импульсов от генератора 1 к

д счетчику 3. Таким образом, в счетчике .фиксируется максимально возможное число счетных импульсов 2 ,, где k - число разрядов счетчика 3, что свидетельствует о поступлении на иэмеритель интервала величиной ut /

5 (.х, г где Т - период следования счетных импульсов генератора 1. Клюи 2 разомкнут до тех пор, пока не кон . чается измеряемый интервал, т.е. пока не поступает следуювдй отсчетный импульс на вход устройства, который, воздействует на расширитель 17, эле- мент 12 И, ключ 8, устанавливает триггер .9 в -нулевое состояние. В этом случае на инверсном выходе триггера 9появляется единичный потенциал, который открывает ключ 14. Ближайший счетный импульс через ключ 14, воздействуя на формирователь 15, вызывает срабатывание элемента 10 И,

0 так как на втором его входе поддерживается единичный потенциал элементом 19 ИЛИ-НЕ. Выходной импульс элемента 10 считывает информацию со счетчика 3 (работа линии б задержки

5 и ключа 11 аналогична их работе в известном устройстве) в блок 16 и у танавливает триггер 9 в единичное со тояние. При этом на прямом выходе триггера 9 появляется единичный потенциал, который через элемент 5 И замыкает ключ 2 и обеспечивает нача ло счета следующего интервала време ни. Элемент 5 И в это время уже находится в единичном состоянии, так как на второй его вход подается единичный потенциал с выхода элемен та 7 И-НЕ (считываниеинформации со всех разрядов счетчика 3 к этому времени уже произведено, и на всех выходах потенциал будет нулевым). Таким образом, исключаются грубые ошибки, связанные с переполнением , счетчика 3, когда вместо длительного интервала времени может быть зафик.сирован короткий интервал, так как после переполнения счетчик 3 обнуляется и начинает счет сначала. Ошибка же из-Sa того, что истинное значение измеряемого интервала может быть больше, чем максимальное значение, фиксируемое счетчиком при анализе случайных процессов, играет менее существенную роль, чем в известном устройстве. Кроме того,ошибка в пред ла,гаемом устройстве всегда может быт обнарухсена при анализе результатов измерений и устранена в следующем цикле измерений путем увеличения периода следования счетных импульсов что невозможно в известном устройст ве. При анализе случайных (в том числе и шумовых) процессов часто требуется получить выборку последовательных интервалов времени, начиная с не которого заданного момента. Таким моментом времени может быть момент включения, данного устройства или уст ройства, подключаемого к его входу. Момент окончания измерений определяется поступлением значения первого . и змеренного интервала в последнюю строку блока 16. При этом срабатывает элемент 19 ИЛИ-НЕ по появлению хотя бы ОДНОЙ Ч в каком-либо иэразрядов последней строки блока 16. На выходе элемента 19 ИЛИ-НЕ появл ется нулевой потенциал, который через элемент 10 И запрещает считывание информации со счетчика 3 и установку триггера 9 в единичное состояние по окончании последнего интервала времени, величина которого измеряется полностью Это обеспечивается тем, что нулевой потенциал с выхода элемента 19 ИЛИ-НЕ подается также через инвертор 16 на элемент 13 И-НЕ, второй вход которого подклю чен к инверсному выходу триггера 9. Поэтому измерение последнего интерва ла продолжается до его конца, пока последний измерительный импульс через расширитель 17, элемент 12 И и ключ В не устанавливает триггер & в нулевое состояние. В счетчике 3 остается измеренное значение этого интервала, так как считывание его в запоминающий блок 16 не происходит из-за наличия нулевого потенциала на втором входе элемента 10 И. Одновременно; появление единичного потенциала на инверсном выходе триггера 9 приводит к появлению нулевого потенциала на выходе элемента 13 И-НЕ, что исключает возможность воздействия через ключ 8 на тригг.ер 9 со стороны расширителя 17 до тех пор, пока не будет полностью считана информация с блока 16 и счетчика 3. После этого навыходе элемента 19 -ИЛИ-НЕ появляется единичный потенциал, который открывает элемент 10 И и закрывает элемент 13 И-НЕ. Ближайший по времени к этому моменту счетный импульс генератора 1 через ключ 14, формирователь 15 и элемент 10 И устаиавливаэт триггер 9 в единичное состояние и. 1бдготавливает измеритель к последующей работе. .Элемент 12 И в это время уже открыт сигналом с выхода элемен:та 13 И-НЕ. Таким образом, предлагаемый измеритель фиксирует и запоминает т+1 последовательных интервалов времени, начиная с заданного отсчетнрго момента, где m - емкость запоминающего блока. Если длительность измеряемых интервалов, времени превышает величи, ну счг то в запоминающем блоке 16 фиксируется максимсшьное число 2 , изобретения Измеритель серии временных интервалов по авт. св. 538334, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов . измерений, в него введены три элемента И, два элемента И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ и инвертор, причем второй выход триггеру подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со вторымвходом первого ключа, выход формирователя подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго ключа, выходы всех разрядов счетчика через первый элемент И-НЕ подключены ко второму входу первого элемента И, выход расширителя соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, а выход - со вторым входом третьего ключа,все выходы запоминающего -блока подключены ко входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым входом второго ключа

непосредственно и через инвертор - с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к первому выходу триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №538334,кл.С 04 F10/04,IStS (прототип)