Преобразователь последовательности временных интервалов в цифровой код

Преобразователь последовательности временных интервалов в цифровой код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (i»oo4ooo

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические республик (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 02.07.81 (2 l ) 33 10518/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень Pti 10

Дата опубликования описания 15.03.83

{5! )М. Кл.

604 Р 10/04

Гесуаарстэеевй квиктвт

СССР

Io девам взввретеиий и втерытий

{5З) УДК681.325..3 (088.8) и т Рфее е, ь е; т

Д,.лй (3О "..." в (72) Авторы изобретения

В. Н. Кинякин и А. 3. Ходоровский и

Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской рйнвненниь .! авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (7l) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В БИФРОВОЙ

КОД

)

Изобретение относится к измеритель-. ной технике и может быть использовано для преобразования последовательности временных интервалов в цифровой код.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь временных интер5 валов в цифровой код, содержаший формирователь входных сигналов, генератор тактовых импульсов, два счетчика импульсов, запоминаюшее устройство, два трехвходовые и четыре двухвходовые элемента совпадения, три элемента задержки, триггер включения и триггер управления.

Известное устройство позволяет производить измерение каждого интервала с точностью до периода повторения тактовых импульсов. Временное положение j -го интервала относительно начала последовательности временных интервалов определяется в этом случае суммой кодов интервалов, предшествующих данному (1) .

Н едостатком этого преобразователя является низкая точность измерения суммарной длительности последовательности временных интервалов,обуслов ленная тем,что при попадании тактового им пульса на границу двух соседних време.ных интервалов возможна ситуация, когда тактовый импульс будет учтен или неучтен обоими счетчиками. В первом случае это приводит к увеличению, а во втором — к уменьшению на единицу кода длительности суммы двух соседних интервалов. При определении кода длительности суммы нескольких интервалов происходит накопление случайных погрешностей.

Бель изобретения - повышение точности измерений путем устранения зави симости величины ошибки от числа интервалов,. составляюшнх одну серию измерений.

Поставленная цепь достигается тем, что в преобразователь последовательности временных интервалов в цифро1004956

55 вой код, содержащий шесть элементов совпадения, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения, вторые входы которых обьединены и подключены к прямомувыходу триггера включения, а выходы соединены со счетными входами первого и второго счетчиков соответственно, формирователь импульсов, три элемента задерх ки, запоминающее устройство и триггер управления, прямой выход которого соединен с третьим входом первого и первым входом третьего элементов совпадения, выход последнего из которых подключен непосредственно к первому вхоцу управления записью запоминающего устрой ства и через первый элемент задержки к к входу установки нуля второго счетчика, инверсный выход триггера управления соединен с третьим входом второго и первым входом четвертого элементов совладения, выход последнего из которых подключен непосредственно ко второму входу управления записью запоминающего устройства и через второй элемент задержки - к входу установки нуля первого счетчика, выходы пятого и шестого элементов совпадения соедииены соответственно с R - и 5 » »входами триггера включения, а их первые входы с шинами Старт и Стоп соответственно, выход третьего элемента задержки подключен к вторым входам третьего и четвертого элементов совпадения, а выходы разрядов первого и второго счетчиков подключены к первой и второй группам информационных входов запоминающего устройства соответственно, введены R.5- триггер, элемент

И-HE и кипп-реле, выход которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов совпадения, входом треть го элемента задержки, счетным входом триггера управления и R, — входом К вЂ” триггера, . - вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, а прямой выход - к первому входу элемента -HE, второй вход которого соеди .— -I нен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход - с входом кипп- реле.

На чертеже приведена блок-схема преобразователя последовательности временных интервалов в цифровой код.

Преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, элементы 2 и 3 совпадения, элемент 4 И-НЕ,счетчики 5 и 6, кппл-реле 7, запоминаюtO

2О

40 щее устройство 8, триггер 9 управления, триггер IU включения, элементы

11 и 12 совпадения, RS- триггер 13, элемент 14 задержки, формирователь

15 импульсов, элементы 16 и 17 совладения, элементы 18 и 19 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 тактовых импульсов работает в автоколебательном режиме, формируя прямоугольные импульсы заданной частоты следования.

В исходном состоянии (до начала счета) на прямом выходе триггера 10 и кипп-реле 7 установлены нулевые потенциалы, а на выходах счетчиков

5 и 6 - значения кода, равные нулю.

Для этого перед началом измерений внешним сигналом производится установка в состояние "0 счетчиков 5 и 6 и триггера 10 включения (цепи установ,ки в "0" не показаны).

Измерение начинается лри поступлении на вход элемента 11 сигнала «Пуск".

Первый, пришедший после этого, входной импульс, сформированный формировате1лем 15 в прямоугольный импульс заданной длительности и амплитуды, устанавливает в состояние 1" триггер 13, в результате чего на вход элемента

4 И-НЕ подан разрешающий потенциал.

Первый же тактовый импульс, поступающий на второй вход элемента 4, формирует на его выходе сигнал логического "0 . В момент окончания длительности тактового импульса на выходе. элемента 4 И-НЕ снова устанавливается единичный потенциал, по которому запускается кипп-реле 7, формирующее импульс управления триггером 9.

Данный ик пульс изменяет состояние триггера . 9. управления (например, на прямом выходе устанавливается 1"), а,также триггера 13, на прямом выходе которого устанавливается "0, запирая элемент 4 И-НЕ, кроме того, пройдя через элемент 11 совпадения, импульс управления изменяет состояние триггера 10, на прямом выходе которого устанавливается "1 .

Таким образом, на два входа элемента 2 совпадения поданы разрешающие потенциалы, а на вход элемента 3 совпадения с триггера 9 уйравления решающий потенциал. Поэтому, начиная с этого момента времени, тактовые импульсы с генератора 1 через эле, мент 2 совпадения поступают на вход счетчика 5 и подсчитываются им.

S$

5. 1004

Второй входной импульс с выхода формирователя 15 изменяет состояние триггера 13, открывая элемент 4 И-HE.

Тактовым импульсом запускается киппреле 7. Импульс управления,.поступаю- ° щий на вход триггера 9, изменяет его состояние на противоположное (на прямом выходе устанавливается 0", а на инверсном выходе - "1 ), тем самым подавая разрешающие потенциалы на 10 элементы 3 и 17 совпадения и запре щающие — на элементы 2 и 16 совпадения.

Этот же импульс управления, задержанный элементом .14 задержки, на время, достаточное для окончания переходного процесса в триггере 9 управления, проходит через элемент 17 совпадения и переписывает содержимое счетчика 5 в запоминающее устройст- 20 во 8 и, дополнительно задержанный элементом 19 задержки на время, достаточное для переписи содержимого счетчика 5 в запоминающее устройство 8, ° устанавливает счетчик 5 s "0 . Тот же 2$ импульс управления устанавливает триг гер 13 в исходное состояние.

Третий входной импульс также с помощью триггера 13, элемента 4 И-НЕ и кипп-реле 7 из еняет состояние триг- j0 гера 9 управления, в результате чего начинается подсчет тактовых импульсов счетчиком 5, а также запись содержимого. счетчика 6 в запоминающее устройство 8 с последующим обнулением счет» чика 6.

При поступлении на вход устройства в любой момент времени очередного импульса, на выходе кипп-реле 7 формируется импульс управления по заднему

° 0 фронту первого тактового импульса, .поступившего с выхода. генератора 1.

Тем самым организуется управление изменением состояния триггера 9 в моменты времени, не совпадающие с

4$ временем появления тактового- импутп, -са, что исключает возможность потери тактового импульса или записи его в оба счетчика одновременно. Тактовые импульсы подсчитываются поочередно счетчиками 5 и 6.

Так как триггер 9 управления находится в каждом состоянии в течение промежутка времени, равного интервалу между входными импульсами, то цифр вые коды, считываемые со счетчиков

5 и 6 в запоминающее устройство 8 пропорциональны временным интервалам между входными импульсами, и исклк

956 6 чена зависимость точности измерения от числа интервалов при проведении одной серии измерений.

Перепись информации в запоминающее устройство 8 с одного счетчика осуществляется во время работы другого сч етчикае

Преобразование временных интервалов,в цифровой код заканчивается дри. поступлении на вход элемента 12 си

Ъ нала Стоп, после чего очередной входной импульс формирует на выходе кипп- реле 7 импульс управления. Эгот импульс проходит через элемент 12 совпадения и устанавливает триггер 1О включения в О, тем -самым закрывая элементы 2 и 3 совладения.

Таким образом, в предлагаемом устройстве производится измерение последовательности временных интервалов между импульсами в реальном масштабе времени, устраняется неопредег..н ность при регистрации тактовых импуль сов, что приводит к повышению точности измерений длительности последовательности временных интервалов.

Формула изобретения

Преобразователь последовательности временных интервалов в цифровой код, содержащий шесть элементов совпадения, генератор тактов; х импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения, вторые входы которых объединены и подключены к прямому выходу трип гера включения, а выходы соединены со счетными входами первого и второго счетчиков соответственно, формирователь импульсов, три элемента задерж ки, запоминающее устройство и триггер управления, прямой выход которого соединен с третьим входом первого и первым входом третьего элементов cosnaileния, выход последнего из которых подключен непосредственно к первому входу управления записью запоминающего устройства и через первый элемент за держки — к входу установки нуля второго: счетчика, инверсный выход тригге ра управления соединен с третьим входом второго и первым входом четвертого элементов совпадения, выход поо . леднего из которых подключен непосред ственно к второму входу управления записью запоминающего устройства и через второй элемент задержки - к

7 f004 входу установки нуля первого счетчика, выходы пятого и.шестого элементов

Ф совпадения соединены соответственно с и ф - входами триггера включения, а их первые входы — Ь шинами

"Старт" и Стоп соответственно, выход третьего элемента задержки подключен к вторым входам третьего и четвертого элементов совпадения, .а выходы разрядов первого и второго счетчиков 10 подключены к первой и второй группам информационных входов запоминающего устройства соответственно, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него ввьлены К S- триггер, элемент И-НЕ и кипп - реле, выход которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов совпадения, входом третьего элемента задержки, счетным входом триггера управления и R - входом

Кб - триггера, . Q - -вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, а прямой выход - к пе вому входу элемента И»НЕ, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход - с входом кипп- реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 336793, кл. Н 03 К 13/02, 1968.

Заказ 1891/59

Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д..4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Плетнева

Редактор Н. Воловик Техред М.Тепер Корректор С. Шекмар