Устройство для измерения экстремумов временных интервалов

Устройство для измерения экстремумов временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных приборах и системах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов , блок 2 синхронизации, счетчик 3, блок 4 сравнения, регистр 5 и блок 9 индикации. В устройство введен блок 16 запуска, включающий триггеры 22 и 23, элемент И 24, инвертор 25 и кнопку 26 Сброс. Блок 2 синхронизации содержит триггеры 17 и 18, элементы 20 и 21 задержки. Введены также регистр 7, блок 8 сравнения, элементы ИЛИ 10 и 11, элементы И 12-14 и триггер 15. Введенные элементы и образование новых функциональных связей дают возможность измерять абсолютные экстремальные значения временных интервалов. 2 з.п. ф-лы. 2 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК..SU„„> 282318 (д) 4 Н 03 K 5/153

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ а. (21) 3953552/24-21 (22) 16.09 ° 85 (46) 07.01.87. Бюл. Ф 1 (71) Институт кибернетики им. В.M. Глушкова ,(72) В.Н. Калина (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 864533, кл. Н 03 К 5/153, 1981.

Авторское свидетельство СССР

В 551797, кл. Н 03 К 5/153, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

МУМОВ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных приборах и системах. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 синхронизации, счетчик

3, блок 4 сравнения, регистр 5 и блок 9 индикации. B устройство введен блок 16 запуска, включающий триггеры 22 и 23, элемент И 24, инвертор

25 и кнопку 26 "Сброс". Блок 2 синхронизации содержит триггеры 17 и 18, элементы 20 и 21 задержки. Введены также регистр 7, блок 8 сравнения, элементы ИЛИ 10 и 11, элементы

И 12-14 и триггер 15. Введенные элементы и образование новых функциональных связей дают возможность измерять абсолютные экстремальные значения временных интервалов. 2 з.п. ф-лы. 2 ил.

2318 2

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом блока 2 синхронизации, первый выход. которого подключен к первому входу счетчика

3, выходы которого подключены к пер- вым входам первого блока 4 сравнения и первого регистра 5, выходы которо,го соединены с вторыми входами первого блока 4 сравнения и с вхо,,ами первого блока 6 индикации, второй регистр 7, второй блок 8 сравнения, второй блок 9 индикации, первый 10 и второй 11 элементы ИЛИ, первый 12, второй 13 и третий 14 элементы И, триггер 15 и блок 16 запуска. Второй выход блока 2 синхронизации подключен к первому входу блока 16 запуска и первым входам первого 12 и второго 13 элементов И, вторые входы которых соответственно подключены к выходам блоков 4 и 8 сравнения, а выходы соединены с первыми входами элементов ИЛИ 10 и 11 соответственно, вторые входы которых соединены между собой и первым выходом блока

16 запуска, а выходы — с вторыми входами соответственно первого 5 и второго 7 регистров. Выходы счетчика

3 подключены к первым входам второго блока 8 сравнения и второго регистра 7, выходы которого соединены с вторыми входами блока 8 сравнения и с входами блока 9 индикации. Второй вход счетчика 3 подключен к выходу третьего элемента И 14, первый вход которого соединен с выходом генератора 1, а второй вход — с первым выходом триггера 15, второй выход которого подключен к второму входу блока 2 синхронизации, а первый вход — к третьему выходу блока

2, третий вход которого соединен с вторым выходом блока 16 запуска, тре15

1 128

Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения экстремальных значений временных интервалов в цифровых измерительных приборах и системах.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей за счет обеспечения измерения абсолютных экстремальных значений временных интервалов. тий выход которого подключен к третьему входу счетчика 3, а второй вход соединен с вторым входом триггера 15 и входом устройства °

Блок 2 синхронизации содержит первый 17 и второй 18 триггеры, эле мент ИЛИ 19, элементы 20 и 21 задержки.

Блок 16 запуска содержит триггеры 22 и 23, элемент И 24, инвертор

25 и кнопку 26 "Сброс".

Первый 6 и второй 9 блоки индикации представляют собой набор светодиодов, отображающих двоичную информацию, содержащуюся соответственно в первом и втором регистрах 5 и 7.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: a — измеряемая последовательность импульсов, о - импульс с выхода кнопки 26 "Сброс", 8 — выход reнератора 1 тактовых импульсов, Я- выход триггера 24, о — выход триггера 23, Р— выход триггера 15, ж — выход элемента И 14, 7, †.второй выход блока 2 синхронизации, и — первый выход блока 2 синхронизации.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии после нажатия на кнопку 26 "Сброс" триггеры

23 и 22 блока 16 устанавливаются в единичное состояние. Уровень логичес. кой единицы с первого ыхода триггера 23 поступает на третий вход счет35 чика 3 и тем самым запрещает его работу. С второго (инверсного) выхода уровень логического нуля через элемент ИЛИ 19 поступает на первый вход триггера 15, устанавливая его в единичное состояние, и на второй вход триггера 18, устанавливая его выход в единичное состояние.

Единичный уровень сигнала с первого выхода триггера 15 поступает на элемент И 14 и разрешает прохождение импульсов, имеющих форму меандра, с генератора 1 через элемент

И 14 на второй вход счетчика 3 (фиг. 2 ж), который однако не переключается, поскольку удерживается в нулевом состоянии единичным уровнем сигнала на своем третьем входе. На первом входе счетчика 3 в это время установлен уровень логической единицы (фиг. 2 и ). .Единичный уровень сигнала с выхода триггера 22 (фиг. 2 у ) удерживает элемент И 24 в открытом состоянии.

3 1282318

После поступления первого положи- ь тельного фронта импульса измеряемого периода на вход устройства 1 (фиг. 2 а ) триггер 23 переключается в нулевое состояние (фиг. 2 z ). При этом нулевой уровень сигнала, посту- к пающий на третий вход счетчика 3, м разрешает его работу, и он начинает п отсчет измеряемого периода с нуля. с

Счетчик 3 переключается по каждому fp к положительному фронту импульсов гене- и ратора 1, поступающих через элемент б

И 14 (фиг. 2 э с) .

В этот же момент снимается нуле- ( вой уровень сигнала с первого входа f5 к триггера 15, разрешая его переключе- н ние в нулевое состояние. Однако по . д первому импульсу измеряемого периода н триггер 15 успевает переключиться в л нулевое состояние, поскольку снятие 20 к блокировки с первого входа триггера в

15 происходит с некоторым опозданио ем вследствие естественной задержки д распространения сигнала на время в срабатывания триггера 23 и элемента 25 н

ИЛИ 19 по сравнению с переключающим т воздействием. положительного фронта е входного сигнала на втором входе с триггера 15.

I 30 с

Так как по первому импульсу измеряемого периода триггер 15 не переключается, то блок 2 не запускается, и импульсы сброса и строба на первом и втором выходах блока 2 не вырабатываются.

После поступления второго положительного фронта импульса измеряемого периода триггера 15 переключается в нулевое состояние (фиг. 2 e ) и тем самым запрещает прохождение очеред— ного импульса с генератора 1 через элемент И 14 (фиг. 2 зк) на счетный вход счетчика 3.

Триггер 17 нулевым уровнем сигнала с выхода генератора 1 удерживается в нулевом состоянии и разблокируется на время действия положительного импульса меандра. Положительный импульс меандра, задержанный первым элементом 20 задержки на время,,необходимое на переход триггера 17 блока 2,в разблокированное состояние, проходит на стробирующий вход триггера 17, на информационный вход которого поступает единичный уровень сигнала с триггера 15, триггер 17 переключается в состояние логической

rдиницы. В состояние логического уля он переключится после окончания положительного импульса генератора на своем третьем входе.

Таким образом, на втором выходе блока 2 формируется импульс строба, оторый через разблокированный элеент И 24 и элементы ИЛИ 10 и 11 оступают на регистры 5 и 7 соответтвенно. При этом содержимое счетчиа 3 переписывается в регистры 5

7 независимо ст состояния выходов локов 4 и 8 сравнения.

После окончания импульса строба фиг. 2 y) триггер 18 блока 2 перелючается в состояние логического уля, который через элемент 21 заержки и элемент ИЛИ 19 поступает а второй вход триггера 18, устанавивая его в единичное состояние. Таим образом, на первом и третьем шкодах блока 2 формируется узкий трицательный импульс (фиг. 2 и ), лительность которого определяется торым элементом задержки 21 и должа быть достаточной для установки риггера 15 в состояние логической диницы и для установки в исходное остояние счетчика 3.

Исходным состоянием счетчика 3 читается установка всех его .разрядов в нулевое состояние, кроме самого младшего, устанавливаемого в единицу.

После установки триггера 15 в единичное состояние каждый очередной импульс генератора 1 проходит через элемент И 14 на счетчик 3, каждый раз увеличивая его содержимое на единицу. Таким образом, начинается

40 отсчет следующего временного интервала.

По окончании первого импульса строба первый триггер 22 блока 16 устанавливается в нулевое состояние

4 и в дальнейшем запрещает прохождение следующих импульсов стробы через элемент И 24. Импульсы строба на входы регистров 5 и 7 в дальнейшем могут пройти только через элементы

5р И 12 и 13, при этом будут учитываться состояния выходов блоков 4 и 8 сравнения.

При поступлении следующего положительного фронта импульса измеряемого периода первый выход триггера

15 устанавливается в нулевое состояние, запрещая прохождение очередно— го импульса генератора 1 на счетный вход счетчика 3. Единичный уровень

5 128? 318 сигнала с второго выхода триггера !5 поступает на второй вход блока 2, который начинает выработку импульса строба на своем втором выходе и импульса сброса на своем первом выходе.

Импульс строба поступает на первые входы элементов И 12 и 13, куда также поступают сигналы с выходов блоков 4 и 8 сравнения. Блок 4 сравнения работает таким образом, что, 10 если двоичное число в счетчике 3 меньше двоичного числа в первом регистре

5, то на выходе блока 4 сравнения устанавливается уровень логической единицы, в противном случае на вы- 15 ходе блока 4 будет уровень логического нуля. Блок 8 сравнения построен таким образом, что, если число в счетчике 3 больше числа, записанного во второй регистр 7, то на его выхо- 20 де устанавливается уровень логической единицы, в противном случае на выходе блока 8 будет уровень логичессоответстнуюнп c кстрен м». 8 противном случае содержимое регистров не меняется.

При установке счетчика 3 в исходное состояние в младший разряд записывается единица для сохранения точности измерения, поскольку на выработку управляющих импульсов блоком

2 тратится один такт работы генератора 1. Так как при этом один импульс из импульсной последовательности исключается (фиг. 2 зк), то это учитывается при установке счетчика 3 в исходное состояние добавлением единицы в младший разряд.

Таким образом, введение в устройство второго регистра 7, второго блока 8 сравнения, второго блока 9 индикации, элементов ИЛИ 10 и 11, элементов И 12-14, триггера 15, блока 16 запуска дает возможность измерять абсолютные экстремальные значения временных интервалов.

В дальнейшем процесс измерения текущих временных интервалов повторяется, причем в каждом цикле измерения значение текущего временного интервала сравнивается с экстремумами, хранящимися в регистрах 5 и 7.

Если текущий измеряемый период меньше минимального или больше максимального, то значение текущего периода переписывается в один из регистров

55 кого нуля.

Таким образом, происходит сравне— ние текущего измеряемого периода со значением величин ранее измеренных периодов, записанных в регистрах

5и7.

В случае, если текущий измеряемый 30 период является минимальным или максимальным из измеренных ранее, импульс строба проходит через первый

12 или второй 13 элементы И и посту— пает на стробирующий вход первого 5 35 или второго 7 регистра ° При этом производится перезапись величины текущего измеряемого периода в соответствующий регистр.

После этого блок 2 формирует на своих первом и третьем выходах им— пульс сброса, который устанавливает триггер 15 в состояние логической единицы на его первом выходе и счетчик 3 в исходное состояние, сбрасы- 45 вая все разряды в нуль, кроме младшего разряда, который устанавливается в единицу.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения экстремумов временных инервалов, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, первый выход которого подключен к первому входу счетчика, выходы которого подключены к первым входам первого блока сравнения и первого регистра, выходы которого соединены со вторыми входами первого блока сравнения и ! со входами первого блока индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй регистр, второй блок сравнения, второй блок индикации, первый и второй элементы ИЛИ, первый, второй и третий элементы И, триггер и блок запуска, причем второй выход блока синхронизации подключен к первому входу блока запуска, к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соответственно подключены к выходам первого и второго блоков сравнения, а выходы соединены с первыми входами первого и .второго элементов ИЛИ соответственно, вторые входы которых соединены между собой и первым выходом блока запуска, а выходы — со вторыми входами соответственно первого и второго

12823

18 д е

Составитель N.Ëåîíoâà ,Редактор В.Данко Техред Л.Олейник

Корректор А.Тяско

Тираж 89 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7285/57

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 регистров, выходы счетчика подключены к первым входам второго блока сравнения и второго регистра, выходы которого соединены со вторыми входами второго блока сравнения и со вхо 5 дами второго блока индикации, второй вход счетчика подключен к выходу третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом генерато— ра тактовых импульсов, а второй f0 вход — с первым выходом триггера, второй выход которого подключен ко второму входу блока синхронизации, а первый вход — к третьему выходу блока синхронизации, третий вход кото- 15 рого соединен со вторым выходом блока запуска, третий выход которого подключен к третьему входу счетчика, а второй вход соединен со вторым входом триггера и входом устрой- 20 ства.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит первый и второй триггеры, элемент ИЛИ, первый и вто- 25 рой элементы задержки, причем первый вход первого триггера подключен ко второму входу блока синхронизации, второй вход — к выходу первого эле— мента задержки, третий вход — ко 30 входу первого элемента задержки и первому входу блока синхронизации, первый выход — ко второму выходу блока синхронизации, второй выход— к первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и с третьим выходом блока синхронизации, а выход через второй элемент задержки подключен к первому выходу блока синхронизации и первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим входом блока синхронизации.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок запуска содержит первый и второй триггеры, элемент И, инвертор и кнопку

"Сброс", причем выход элемента И подключен к первому выходу блока запуска, первый вход — к первому входу блока запуска и входу инвертора, второй вход — к выходу первого триггера, первый вход которого соединен с выходом инвертора, а второй вход— с кнопкой "Сброс" и первым входом второго триггера, второй вход которого подключен ко второму- входу блока запуска, à первый и второй выходы — соответственно к третьему и второму выходам блока запуска. !