Преобразователь временных интервалов в двоичный код Советский патент 1982 года по МПК G04F10/04 H03K13/20 

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и служит для аналого-цифрового преобразования и кодирования информации.

Известен преобразователь напряжения в код, содержгидий формирователь экспоненциальной развертки, две схема сравнения, триггер управления, тактовый генератор, вентиль, цифровой аналог КС-цепи, два триггера памяти результатов сравнения, схему ИЛИ, две схемы И, линию задержки, сумматор число-импульсшлх кодов, триггер блокировки Ц.

Недостатком преобразователя является отсутствие возможности производить операции сложения и вычитания.

Наиболее близким по технической сущности к даннснчу изобретению является преобразователь временных интервалов в двоичный код, содержащий генератор, блок коммутации, выполненный в виде триггера и двух элементов И, двоичный счетчик и связанный с ним блок вывода информации, блок временной задержки, элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с одним выходом блока коммутации и является выходом младшего разряда преобразователя, второй вход подключен

через блок временной задержки к другому выходу блока коммутации, выход триггера блока коммутации соединен с входом счетчика 2.

Этот преобразователь имеет низкое быстродействие, малую надежность,а также не позволяет наряду с кодированием временных интервалов производить операции сложения и вычитания

10 двух последовательно введенных в устройство временных интервалов с последующим кодированием полученного результата.

Цель изобретения - повышение быст 5 родействия и расширение функциональных возможностей.

Поставленная,цель достигается тем, что в преобразователь временных интервалов в двоичный код, содержащий

20 генератор этгшонных импульсов, элемент И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, реверсивный счетчик,, блок вретленной задержки и триггер, введены три элемента И-НЕ, причем первый вход устройства подключен непосредственно к первому входу первого элемента И-НЕ и через второй элемент И-НЕ - к первому входу триггера, первый выход

30 которого Соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с вычитгиощим входом реверсивного счетчика, первый выход которого является выходом устройства, а второй подключен к второму входу триггера, второй вход устройс ва соединен с рервым входом элемента И, выход которого через блок временной задержки подключен к второму входу третье го элемента И-НЕ, вторые входы первого элемента И-НЕ и элемента И объ единены и подключены к выходу генератора эталонных импульсов, выход первого элемента И-НЕ соединен с су мирующим Е(ходом реверсивного счетчика. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого преобразователя Преобразователь содержит элементы И-НЕ 1-3, генератор 4 эталонных импульсов, триггер 5, реверсивный счетчик б, элемент ИЛИ 7, элемент И 8, блок 9 временной задержки и вх ды 10-12. Устройство работает следующим об разом. Импульс начала измерений подаетс на вход 12 установки в нулевое сост яние и устанавливает все разряды ре версивного счетчика б в нулевое состояние. Поступающий на вход 10 уст ройства измеряемый временной интервал Т псздается на вход элемента И-НЕ 1, на другой вход которого пост пают импульсы с генератора 4 эталон ных импульсов. С выхода элемента N импульсов, уложившихся в измеряемом интервале t , поступают на суммирующий вход счетчика 6, а н его выходе появляется информация о длительности импульса Т, представленная в двоичном коде. Измеряемый интервал t поступает также через элемент И-НЕ 2 на первый вход триггера 5 и устанавливает его в единич ное состояние. Наличие логической единицы на прямом выходе триггера 5 соответствует тому, что, информация на выходе счетчика б представлена в прямом двоичном коде. Эта информаци хранится в счетчике до прихода импульса сброса на вход 12 устройства При проведении операции сложения, т.е. когда к измеряемому временному интервалу 1Г прибавляется второй вр менной интервал Г j,с2 подается на вход 10 устройства, а оттуда на вход элемента И-НЕ 1 и пропускает Nj импульсов с генератора 4 эталонных импульсов на суммирующий вход счетчика б, на первом выходе которого появляется информация о суммарной длительности интервалов f и представленная в двоичном коде. Состояние на выходе триггера 5 в этом случае не изменится, т.е. на его прямом -выходе останется состояние логической единицы. Это соответствует тому, что информация на выходе счетчика б представлена в прямом двоичном коде. Для проведения операции вычитания т.е. когда из длительности первого временного интервала 7: вычитается длительность второго временного интервала т, при f 7Т2 , т.е. N 7 N2/ импульс ь ,2 поступает на вход 11 устройства и открывает элемент И 8, тем самым пропуская N,j импульсов -с генератора 4 эталонных импульсов через элемент ИЛИ 7 на вычитающий вход рчетчика 6, на первом выходе котороЬо появляется информация о разности длительностей интервалов и f, представленная в двоичном ксэде. Состояние триггера 5 в этом случае не изменится. Наличие логической единицы на прямом выходе триггера 5 соответствует тому, что информация на первом выходе счетчика б представлена в прямом двоичном коде. Для проведения операции вычитания при условии , т.е. N N, импульс С поступает на вход логического элемента И 8, пропуская на вычитающий вход счетчика б N импульсов с генератора 4. При п-оступлении N импульсов на вычитающий вход счетчика б все разряды счетчика устанавливаются в нулевое состойние. При этом на втором выходе счётчика появляется импульс, который поступает на второй вход триггера 5 и устанавливает его в нулевое состояние. Следующий (N-,+1) импульс установит все разряды счетчика в единичное состояние, а импульсы, начиная с (), установят разряды счетчика в состояние, соответствующее разности /1 N-f-() или перегруппировав имеем: i3 ()+i, откуда видно, что полученное значение разности числа импульсов NJ, и N, эквивалентных временным интервалам Т ц f2 соответственно, отличается от истинного на 1. Поправка вводится следующим сбразом. Сигнал логической единицы с инверсного выхода триггера 5 поступает на вход элемента И-НЕ 3 и открывает его для прохождения задержанного блоком 9 временной задержки заднего фронта вычитаемого импульса Т2(задержка необходима для того, чтобы исключить одновременное прохождение на вход счетчика б Nj импульса и заднего фронта импульса tj ) и далее через элемент ИЛИ 7 на вычитающий вход счетчика б. При этом содержимое счетчика уменьшится на единицу, тем самым увеличивается значение разности временных интервалов t и fj и становится равной N: -N/z/

чтосоответствует истинному значению. Наличие на инверсном выходе триггера 5 логической-, единицы соответствует ТСЯУ1У, что информация на первом выходе представлена в обратном двоичном коде.

Формула изобретения

Преобразователь временных интервалов в двоичный код, содержащий генератор эталонных импульсов, элемент И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, реверсивный счетчик, блок временной задержки и триггер, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в него введены три элемента И-НЕ, причем первый вход устройства подключен непосредственно к первому Bxoj первого элемента И-НЕ и через второй элемент И-НЕ - к первому входу триггера, первый выход которого соедцинен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с вычитаюсцим входом реверсивного

счетчика, первый вьрсод которого явльется выходом устройства, а второй подключен к второмувходу .триггера, второй вход устройства соединен с первым входом элемента И, выход коtoporo через блок временной задержки подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ, вторые входы первого элемента И-НЕ и э;1емента И объелинег ны и подключены к выходу генератора

эталонных импульсов, выход первого элемента И-НЕ соединен с суммируюцим входом реверсивного счетчика.

Источники инфосихации, принятые во зе1ниманИе экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 497727, кл. Н 03 К 13/20, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР I 354567, кл. Н 03 К 13/20, 1971.