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

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в системах автоматики для преобразования временного интервала -в цифровой код. Известен измеритель временных интервалов, содержащий счетчики, ключевые элементы, двоично-десятичный счетчик, элемент вычитания, элемент ИЛИ, корректирующий блок, сумматор, дешифратор, регистр уточняющей декады 1 . Данное устройство обладает низким быстродействием и содержит значитель ные количество вспомогательных счетных устройств. Наиболее близким к предлагаемому является многоканальный измеритель временных интервалов, содержащий генератор квантующих импульсов, лини задержки, сумматор, m счетчиков, m ключей. Выход генератора квантующих импульсов соединен с первыг/м входами ключей, второй вход первого ключа по ключей к входу устройства и входу ли нии задержки, а вторые входы остальных (т-1) ключей соединены с соответ ствующими выходами линии задержки. В ходы ключей соединены с входами соо ветствующих счетчиков, выходы которых подключены к входам сумматора 2. Данный измеритель обладает низким быстродействием, так как окончательный результат измерения формируется путем суммирования m многоразрядных кодов в сумматоре после окончания действия сигнала измеряемого интервала. Цель изобретения - повы1иение быстродействия устройства и надежности его работы. Поставленная цель достигается тем, что в измеритель длительности временных интервалов, содержащий генератор квантующих импульсов, счетчик, сумматор и линию задержки, дополнительно введены m 0-триггеров, комбинационный дешифратор и регистр памяти, информационные входы которого соединены с выходами сумматора, первые входы которого соединены с выходами регистра памяти, а вторые входьт сумматора подключены к выходам комби национногс дешифратора, входы которого соединены с выходами 0-триггеров, причем информационный вход первого 0-триггера соединен с входом линии задержки, информационные входы остальных D-триггеров подсоединены к соответствующим выходам линии задержки,а входы синхронизации всех О-триггеров подключены к выходу генератора квантукйшх импульсов и к входу синхронизаци регистра памяти,при этом выход сигнала переноса сумматора соединен с входом счетчика. На чертеже представлена функциональная схема измерителя длительности временных интервалов. Измеритель содержит генератор 1 квантующих импульсов, линию 2 задержки, m О-триггеров 3, комбинационный дешифратор 4, сумматор 5, регистр 6 памяти, счетчик 7, входную шину 8, Устройство работает следующим Образом. . Перед начёшом работы, т.е. до пос тупления сигнала измеряемого интерва ла времени Т„.на шину 8, регистр б памяти и счетчик 7 находятся в нулевом состоянии. На информационных входах D-триггеров 3 действует сигнал нулевого уровня, который под действием синхросигналов с выхода генератора 1 квантующих импульсов устанавливает D-триггеры 3 в нулевое состояние . При этом на выходе комбинационного дешифратора 4 формируется код О, который поступает на вторые входы сумматора 5, на первые входы которого подается нулевой код с выхода регистра 6 памяти. Под действием синхросигналов с выхода генератора 1 ква тующих импульсов, поступающих на вход синхронизации регистра 6 памяти, результат суммирования переписывается с выхода сумматора 5 в регистр б памяти. Поэтому по каждому синхросигналу генератора 1 квантующих импульсов происходит суммирование нулей с выхода комбинационного дешифратора 4 и с выхода регистра б памяти, сигнал переноса на выходе р сумматора 5 не появляется, и состояние счетчика 7 не изменяется. . Входной сигнал измеряемого интервала Т поступает по шине 8 на информационный вход первого D-триггера 3 и на вход 2 задержки. Наинформационные входы остальных D-триггеро 3 сигнал измеряемого интервала посту пает с соответствующих отводов линии 2 задержки. Временной сдвиг между сигналами на соседних отводах линии 2 задержки равен Тд/гп, где Т - длительность периода сигнала генератора 1 квантуквдих импульсов. Первый импуль.с генератора 1 квантующих импульсов, пришедший после фронта сигнал измеряемого интервала Тц, переводит в единичное состояние 1 О-триг геров 3, где 1 1, 2, ..., т. Комбинационный дешифратор 4 преобразует число 1 сработавших D-триггеров 3 в двоичный код. сформированный на выходах комбинационного дешифратора 4 двоичный од числа I поступает на входы сумматора 5, который осуществляет суммирование кодов по модулю N. N выбирается больше m для получения на выходе р сумматора 5 импульсного сигнала переноса. Результат суммирования с выходов сумматора 5 поступает на входы регистра б памяти, который работает таким образом, что код суммы с его входов на выходы переписывается по переднему фронту сигнала генератора 1 квантующих импульсов и информация на выходах регистра 6 памяти не изменяется при изменении информации на выходах сумматора 5 во время действия сигнала генератора 1 квантующих импульсов и в паузах между ними. Таким обра-зом, сигналы генератора 1 квантугацих импульсов,поступая одновременно на D-триггеры 3 и регистр б памяти, осуществляют синхронизацию процессов суммирования и переписи информации в регистр б памяти. Поэтому на выходе сумматора 5 формируется код числа I . Сигнал генератора 1 квантующих импульсов переводит в единичное состояние остальные (т- К ) D триггеров 3 и осуществляет перепись кода числа I с выхода сумматора 5 в регистр б памяти. При этом комбинационный- дешифратор 4 формирует на своих выходах код числа т, так как все m D-триггеров 3 перешли в единичное состояние, который суммируется по модулю N сумматором 5 с кодом числа 1, поступающего на сумма гор 5 с выходов регистра 6 памяти. Следуюишй сигнал генератора 1 квантугацих импульсов осуществляет перепись результата суммирования в регистр б памяти и т.д. Так продолжается до окончания сигнала измеряемого интервала Т. Таким образом, по каждому сигналу генератора 1 квантуквдих импульсов происходит суммирование кода числа на выходе комбинационного дешифратора 4 с кодом результата суммирования, который сформировался в момент действия предыдущего сигнала генератора 1 квантующих импульсов. Такой процесс накапливающего суммирования продолжается до окончания сигнала на, последнем выводе линии 2 задержки. Импульс с выхода сигнала переноса р сумматора 5 фиксируется счетчиком 7. Сигнал генератора 1 квантующих импульсов,действующий после окончания сигнала на последнем отводе линии 2 задержки, осуществляет синхронизацию последнего суммирования и одновременно переводит в нулевое состояние (m-q)О-триггеров 3, где q О, 1, 2, ...,(т-1) - число обнуленных О-триггеров 3 в момент действия предыдущего сигнала генератора 1 квантующих импульсор. На выходе комбинационного дешифратора 4 формируется код нуля, увеличение содержимого регистра б памяти Vi счетчика 7 прекращается. При этом в регистре 6 памяти и счетчике 7 фиксируется чис ло п , где 1 - число сигналов, выработанных генератором 1 квантующих импульсов за время пре бывания всех О-триггеров 3 в единичном состоянии. Измеренная длительность Т сигнал измеряемого интервала Т равна Ги тД(п, 1) (1 - q)/m. Таким образом, предлагаемый измеритель по сравнению с известными по воляет существенно повысить быстродействие и надежность работы. Формула изобретения Измеритель длительности временных интервалов, содержащий генератор ква тующих импульсов, счетчик, сумматор и линию задержки, отли чающий с я тем, что, с целью увели. чения быстродействия и повыгиения надежности работы, в него введены m Dтриггеров, комбинационный дешифратор и регистр памяти, информационные входы которого соединены с выходами сумматора, первые входы которого соединены с выходами регистра памяти, а вторые входы сумматора подключены к выходам комбинационного дешифратора, входы которого соединены с выходами О-триггеров, причем информационный вход первого О-триггера соединен с входом линии задержки, информационные входы остальных D-триггеров подсоединены к соответствующим выходам линии задержки, а входы синхронизации всех, О-триггеров подключены к выходу генератора квантующих импульсов и к входу синхронизации регистра памяти, при этом выход сигнала переноса сумматора подсоединен к входу счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 640245, кл. G 04 F 8/00,30.12.78. 2.Супьян В.Я., Похилюк А.А. Многоканальный измеритель временных интервалов.- Приборостроение. Изв. Bfcfcm. учеб, заведений. Т22, 1979,№ 11, с.14.