Устройство для определения разности временных интервалов Советский патент 1982 года по МПК G04F10/00 H03K13/20 

жащее Генератор тактовой частоты, соединенный через первый- элемент И со счетным входом реверсивного счет чика, входы исследуемых сигналов соединены соответственно со входами второго элемента И и элемента ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к управляющему и информационному входам элемента ЗАПРЕТ, выход которого подсоединен к второму входу первого элемент.а И, а также дешифратор нуля, подключенный к выходам разрядов реверсивного счетчика, и детиифратор знака, соединенный с выходом последнего триггера реверси ного счетчика, дополнительно введены четыре RS-триггера, шесть элемен тов и, формирователь и три элемента ИЛИ, причем входы исследуемых сигна лов соединены соответственно с первы ми входами первого и второго элемен тов ИЛИ, и S-входами первого и второго RS-триггеров, а входы сложения и вычитания реверсивного счетчика соединены соответственно с выходами первого и второго Д1 лолнительных эл ментов ИЛИ, выходы дешифратора знака подключены соответственно к первым входам первого и второго и первым входам третьего и четвертого дополнительных элементов И, выхода пер вого и третьего дополнительных элементов И соединены соответственно с вторыми входами первого и второго дополнительных элементов ИЛИ, а так же подключены к третьему и четвертому входам основного элемента ИЛИ, при этом выходы первого и второго RS-триггеров подключены к двум входам пятого дополнительного элемента И, третий вход которого через формирователь соединен с выходом основного элемента ИЛИ, а его выход подсоединен к вторым входам вторюго и четвертого дополнительных элементов И, выходы которых соединены соответственно с S-входами третьего и четвертого RS-триггеров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами третьего дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и третьего дополнительных элементов Ник первому входу шестого дополнительного элемента И, к второму входу которого подключен выход дешифратора нуля и К-входы треть его и четвертого RS-триггеров, а Rвходы первол70 и второго RS-триггеров соединены с выходом шестого дополнительного элемента И. Структурная электрическая схема устройства приведена на фиг. 1; временные диаграммы - на фиг, 2. Устройство для определения разности временных интервалов содержит генератор 1 (фиг. 1) тактовых импульсов стабильной частоты, реверсивный счетчик 2 импульсов, дешифратор 3 знака, дешифратор 4 нуля, элемент ЗАПРЕТ 5, RS-триггеЕЫ 6-9, элементы И 10-1, элементы ИЛИ 18-21, формирователь 22 заднего фронта импульсов, на входы 23 и 24 поступают импульсы и и Ug длительности которых .соответственно равны Т и Tg (фиг. 2), разность которых необходимо определить, шина 25 сложения и шина 26 вычитания реверсивного счетчика, шина 27 (фиг. 2к) положительного знака числа, шина 28 отрицательного знака числа. Задаем, что импульс и уменьшаемое, а импульс и/2 вычитаемое. На выходе 29 (фиг. 2м) формируется сигнал длительностью С д(,,означающий, что импульс U- по длительности больше импульса и. На выходе 30 формируется сигнал длительностью tebix-гозначающий, что импульс и по длительности меньше импульса Uj. В исходном состоянии на входах 23 и 24 устройства , на выходах триггеров 6 и 7 и устройства 29 и 30 нулевые уровни напряжения. Устройство для определения разности временных интервалов работает следующим образом. Рассмотрим случай, когда импульсы и и Ug, длительности которых соответственно равны t и Т 7, расположены во времени так, как показано на фиг. 2 а , 5 f и кроме того Vi. чРаботу устройства можно разбить на два этапа. Первый этап. Измерение величины разности двух временных интервалов и определение знака числа в счетчике. в момент времени t(фиг. 2с() на входе 23 появляется импульс U-, длительностью Т , который, пройдя элемент 18 ИЛИ (фиг. 2 0) и элемент ЗАПРЕТ 5 (фиг. 2 г), разрешает прохождение импульсов от генератора 1 на счетный вход реверсивного счетчика 2. Одновременно импульс U передним фронтом взводит триггер 6 в единичное состояние (фиг. 28 ), проходит на шину 25 сложения счетчика 2, устанавливая его на прямой счет. В момент времени t,(фиг. 2 Б) на входе 24 появляется импульс U, который передним фронтом взводи г триггер 7 (фиг. 2 е) в единичное состояние, одновременно с этим на выходе элемента И 11 возникает единичный уровень, который, воздействуя на управляющий вход элемента ЗАПРЕТ 5, запрещает прохождение через него сигнала (фиг. 2-v) . в результате этого элемент; И 10 запрещает прохождение импульсов от генератора 1 на счетный вход счетчика 2. Число импульсов. сосчитанное счетчиком в прямом на,правлении за время tj - t, равно N.f ), (1) где f(j - частота следования импульсов генератора 1. В момент времени tз(Фиг. 2 а) ока чивается импульс и и остается только импульс Uj/ который, воздействуя на шину 26 вычитания счетчика, устанавливает последний на обратный счет. Одновременно пропадает на выходе .элемента 11 И единичный уровень и открывается элемент ЗАПРЕТ 5 (фиг. 2г), через который импульс и с выхода элемента ИЛИ 18 (фиг. 2) воздействует на элемент И 10. При этом импульсы reFiepaTopa 1 снова начинают поступать на счетный вход счетчика 2, который считает их в обратном направлении. ,В момент времени t счетчик 2 пол ностью очищается, в результате чего дешифратор 4 нуля вьздает сигнал (фиг. 2) . Но при этом триггеры б и 7 не изменяют своего состояния изза наличия нулевого уровня напряжения на входе элемента И 17 с выхода элемента ИЛИ 21. В момент времени t оканчивается импульс U и прекращается поступление тактовых импульсов на счетчик (фиг. 2г) , который заканчивает счет импульсов. Число импульсов, сосчитанное счетчиком в обратном направлении за время t с tj, равно N7-- ) Суммарный код, записанный в ревер сивном счетчике за время tj Цi будет равен разности числа импульсов, сосчитанных в прямом и обратном направлении:, fo(t5- - J- t2-tJ foR4-4)- 3--tj Учитывая, что tg - tj Г2.(Фиг.2) и tj - t T, формулу (3) можно переписать в виде N fo(T2-T), т.е. код, записанный в реверсивном счетчике, пропорционален разности време ных интервалов. Определение знака разности време ных интервалов, т.е. получение информации о том, какой из двух интер валов больше, может быть осуществле но путем определения в каком коде получен результат. Как известно, по ложительные величины представляют в прямом коде, а отрицательные -г в об рат ном коде. В промежуток времени от t ДО ty на шине 28 дешифратора 3 знака действует потенциал, означающий, что в счетчике записано отрицательное чис ло (фиг 2л). Этот потенциал дейстует на первом входе элемента И 13, втором входе -элемента И iS. Второй этап. Автоматическое формирование разности двух временньдх интервалов с указанием знака разности. в момент времени t формирователем 22 заднего фронта импульса формируется сигнал (фиг. 2 з) , который проходит через элемент И 16, на двух входах которого действуют единичные уровни выходов триггеров 6 и 7, и через элемент И 15 на S-вход триггера 9. Последнийвзводится (фиг. 2и) и на выходе 30 начинает формироваться разность двух временных интервалов Tgbixa- При этом единичный уровень напряжения с выхода триггера 9 через элемент ИЛИ 21 поступает на входы элементов 12 И, 13 И и ll.Al, В результате этого с выхода элемента И 13 начинает действовать единичный .уровень на элемент ИЛИ 18 и через элемент ИЛИ 19 на шину 25 сложения, устанавливая счетчик 2 на прямой счет. С выхода элемента ИЛИ 18(фиг.2&) начинает действовать единичный уровень через элемент ЗАПРЕТ 5 на элемент И 10 и тактовые импульсы начинают поступать на счетный вход счет- чика. В момент времени t счетчик 2 очищается и диаифратор 4 нуля формирует сигнал, перебрасывающий триггеры 6,7 и 9 в исходные состояния(фиг.2и). При этом заканчивается формирование зазности временных интервалов Т и TQ. При поступлении следуклцих входных импульсов и и Ug процессы в устройстве повторяются. Введение триггеров 6 и 7 элемента И 16 позволяет предотвратить сбой работы устройства в случае, когда импульсы и и U2 расположены во времени, а в совокупности с ними введение также элементов И 12-17, ИЛИ 19-21, триггеров 8 к 9 формирователя 22 позволяет автоматически формировать разность двух временных интервалов, что позволяет значительно улучшить характеристики известных устройств, повысить информативностьсигналов. Таким образом, повышается эффективность обработки информации в бортовых системах обработки информации, радиолокации и т.д. Формула изобретения Устройство для определения разности временных интервалов по авт.св. tt 408266, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены четыре RS-триггера, шесть элементов И, формирователь и три элемента ИЛИ, причем входы исслеДуемых сигналоЕ соединены соответственно с первыми входами первого и второго дополнительных элементов ИЛ и S-входами первого и второго RS-тр геров и входы сложения и вычитания реверсивного счетчика соединены соот ветственно с выходами первого и втор го дополнительных элементов ИЛИ, выходы дешифратора знака подключены соответственно к первым входам первого и второго и первым входам треть его и четвертого дополнительных элементов И, выходы первого и третьего дополнительных элементов И соединены соответственно с вторыми входами первого и второго дополнительных элементов ИЛИ, а также подключены к третьему и четвертому входам основного элемента; ИЛИ, при этом выходы первого и второго RS-триггеров подключены к двум входам пятого дополнительного элемента И, третий вход которого через формирователь ссёдипен с выходом основного элемента ИЛИ, а его выход подсоединен к вторым входам второго и четвертого дополнительных элементов И, выходы которьх соединены соответственно с S-вхбдами третьего и четвертого RS-триггеров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами третьего дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и третьего дополнительных элементов И и к первому входу шестого дополнительного элемента И, к второму входу которого подключен дешифратора нулями R- / входы третьего и четвертого RS-триггеров, а R-входы первого и второго RS-триггеров соединены с выходом шестого дополнительного элемента И. Источники информации, Ьринятые во внимание при экспертизе 1.. Авторское свидетельство СССР № 408266, кл. G 04 F. 10/04, 19-74.