Устройство для измерения временных интервалов

Устройство для измерения временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения временных интервалов, по значению которых рассчитывается мгновенная скорость или ускорение движущихся объектов с широким диапазоном скоростей. Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства для измерения временных интервалов и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит элементы И-НЕ 1<SB POS="POST">1</SB>-1<SB POS="POST">N</SB>, триггеры 2<SB POS="POST">1</SB>-2<SB POS="POST">N</SB>, элемент ИЛИ-НЕ 3, блокировки, элемент И 4 запуска, элементы И 5<SB POS="POST">1</SB>-5<SB POS="POST">N</SB>, триггер 6 пуска, элемент И-НЕ 7 пуска, формирователь 8 микрокоманд, элемент ИЛИ-НЕ 9 останова, элемент И-НЕ 10 пуска частоты, триггер 11 подключения частоты, элемент И 12 блокировки частоты, счетчик 13 импульсов, запоминающий блок, состоящий из регистров 14<SB POS="POST">1</SB>-14<SB POS="POST">N-1</SB>, первый коммутатор 15, второй коммутатор 16, элементы ИЛИ-НЕ 17<SB POS="POST">1</SB>-17<SB POS="POST">N</SB> входы 18<SB POS="POST">1</SB>-18<SB POS="POST">N</SB> запускающих импульсов устройства, вход 19 коммутации частоты и регистров устройства, входы 20<SB POS="POST">1</SB>-20<SB POS="POST">K</SB> частот устройства, вход 21 сброса устройства, выход 22 устройства. Формирователь 8 микрокоманд содержит четыре D-триггера, элемент И и элемент ИЛИ-НЕ. В предложенном устройстве по сравнению с прототипом помехозащищенность при наличии помех в линиях связи с внешними датчиками выше за счет последовательного разрешения триггерами 2<SB POS="POST">1</SB> - 2<SB POS="POST">N</SB> приема запускающих импульсов через элементы И-НЕ 1<SB POS="POST">1</SB> - 1<SB POS="POST">N</SB>. Введение второго коммутатора расширяет функциональные возможности устройстваза счет измерения временных интервалов для объектов с широким диапазоном скоростей движения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 04 F 10/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4337503/24-21 (22) 03. 12.87 (46) 07.09.89. Бюп. Р 33 (71) Харьковский спортивный факультет Киевского государственного института физической культуры (72) В.П.Шапкин, А М.Пшисуха и В.Т.Прасок (53) 621.317. 761(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 970306, кл. G 04 F 10/00, 1982.

„.,80„„1506432 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЬ!Х ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения временных интервалов, по значению которых рассчитывается мгновенная скорость или ускорение движущихся объектов с широким диапазоном скоростей. Цель изобретения — повышение помехозащи3 15064 щенности устройства для измерения временных интервалов и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит элементы И-НЕ 1,-1„, триггеры 2,-2„, элемент ИЛИ-НЕ 3, блокировки, элемент И 4 запуска, элементы И 5,-5„, триггер 6 пуска, элемент И-НЕ 7 пуска, формирователь

8 микрокоманд, элемент ИЛИ-НЕ 9 оста-10 нова, элемент И-HE 10 пуска частоты, триггер 11 подключения частоты, элемент И 12 блокировки частоты, счетчик

13 импульсов, запоминающий блок, состоящий из регистров 14, -14„ „ пер-15 вый коммутатор 15, второй коммутатор

16, элементы ИЛИ-НЕ 17„-17„, входы

18„-18„запускающих импульсов устройства, вход 19 коммутации частоты

32 4 и регистров устройства, входы 20,-20„ частот устройства, вход 21 сброса устройства, выход 22 устройства. Формирователь 8 микрокоманд содержит четыре D-триггера, элемент И н элемент

ИЛИ-НЕ. В предложенном устройстве по сравнению с прототипом помехозащищенность при наличии помех в линиях связи с внешними датчиками выше за счет последовательного разрешения триггерами 2,"2 „ приема запускающих импульсов через элементы И-НЕ 1 — 1 . Вве1 n дение второго коммутатора расширяет функциональные возможности устройства за счет измерения временных интервалов для объектов с широким диапазоном скоростей движения. 1 з.п. ф-лы, 2 HSI

Изобретение относится к измери- 25 те .ьной технике и может быть использовано в спортивной метрологии для измерения временных интервалов, по значению которых рассчитывается в дальнейшем мгновенная скорость или ЗО отрицательное (положительное) ускорение движущихся объектов с широким диапазоном скоростей (спортивных снарядов, спортсменов и т.д.).

Цель изобретения — повышение по-мехозащищенности и расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства на фиг. 2функциональная схема формирователя 40 микрокоманд.

Устройство содержит элементы И-НЕ

1,-1„, триггеры 2,-2„, элемент ИЛИНЕ 3 блокировки, элемент И 4 запуска, элементы И 5„-5 „, триггер 6 пус-45 ка, элемент И-НЕ 7 пуска, формирователь 8 микрокоманд, элемент ИЛИ-НЕ

9 останова, элемент И-НЕ 10 пуска частоты, триггер 11 подключения частоты, элемент 12 И блокировки частоты, счетчик 13, запоминающий блок 14, состоящий из регистров 14„-14 „, первый коммутатор 15, второй коммутатор

16, элементы ИЛИ"НЕ 17,-1 7„, входы

18,-18 „запускающих импульсов устройства, вход 19 коммутации частоты и регистров устройства, входы 20>20 „частот устройства, вход 21 сброса устройства, выход 22 устройства.

Причем входы 18, — 18 „запускающих импульсов устройства соединены соответственно с вторыми входами элементов И-НЕ 1,-1„, первые входы которых, за исключением первого входа первого элемента И-НЕ 1,, соединены соответственно с выходами триггеров 2,-2, „ соответственно с первыми входами элементов И 5, -5 „,и соответственно с первого по (n-1)-й входами элемента

ИЛИ-НЕ 3 блокировки, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 1,. Прямой выход n-ro триггера 2 „ соединен с первым входом иго элемента И 5> и входом разрешения записи (n-1)-го регистра 14 „,. Выходы с второго по (n-1)-й триггеров

2 -2 „, соединены соответственно с входами разрешения записи с первого по (п-2) -й регистров 14 „-14 „1 вторые входы с первого по и-й элементов 5,—

5„соединены между собой, с первым выходом 24 формирователя 8 микрокоманд и с тактирующим входом триггера

11 подключения частоты, выход которого соединен с первым входом элемента

И 12 блокировки частоты, второй вход которого соединен с выходом второго коммутатора, первая группа входов которого является с второго по к-й ,входами 20 -20 частот устройства, включая и первый вход 20>, который соединен с вторым входом элемента

И-НЕ 7 пуска, а вторая группа входов соединена с группой управлякщих

5 1 5064 входов первого коммутатора 15 и является входом 19 коммутации частоты.

Второй 25, третий 26 и четвертый

27 выходы формирователя 8 микрокоманд соединены соответственно с синхровходами с первого по (n-1)-й регистров 14, †14 „, запоминающего блока

14, входом сброса счетчика 13, с первым входом элемента И-НЕ 10 пуска час-10 тоты и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ

9 останова, первый вход которого соединен с вторыми входами с первого по и-й элементов ИЛИ-НЕ 17, — 17, входом сброса формирователя 8 микрокоманд и является входом 21 сброса устройства.

Вход 23 запуска формирователя 8 микрокоманд соединен с выходом элемента

И-HE 7 пуска, первый вход которого соединен с выходом триггера 6 пуска, 20 тактирующий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 9 останова.

Выход элемента И-НЕ 10 пуска частоты соединен с входом сброса триггера

11 подключения частоты, выход эле- 25 мента И 12 блокировки частоты соединен с входом счета счетчика 13, группа выходов которого соединена с группами входов с первого по (п-1)-й регистров 14„-14 „, запоминающего блока 3р

14, с первой по (п-1) -ю группы выходов которых соединены с соответствующими группами входов первого коммутатора 15, группа выходов которого является выходом 22 устройства.

Вход сброса триггера 6 пуска ссе35 динен с выходом элемента И 4 пуска, с первого по и-й входы которого соединены с выходами соответственно с первого по п-й элементов И-НЕ 1 — 1

40 и тактирующими входами с первого по и-й триггеров 2,-2„. Вход сброса иro триггера 2 „ соединен с выходом первого элемента ИЛИ вЂ 17., выходы с второго по и-й элементов ИЛИ-НЕ

17 -17„соединены соответственно с входами сброса с первого по (n-1)-й триггеров 2,-3 Первые входы с первого по п-й элементов ИЛИ-НЕ 17

17 „соединены соответственно с выходами с гервого по и-й элементов И

5,-5„. Инверсныи выход п-го триггера

2 „соединен с вторым входом элемента

И-НЕ 10 пуска частоты.

Формирователь 8 микрокоманд содер- .

55 жит элемент И 28, первый 29, второй

30, третий 3! и четвертый 32 триггеры микрон. манд, инвертор 33, причем прямой вь хо, первого триггера 29 микро32 6 команд является первым выходом 24 формирователя 8 микрокоманд и соединен с информационным входом второго триггера 30 микрокоманд, прямой выход которого соединен с информационным входом третьего триггера 31 микрокоманд, а инверсный выход соединен с вторым входом элемента И 28 и является третьим выходом 25 формирователя 8 микрокоманп. Прямой выход третьего триггера 3 1 микрокоманд соединен с информационным входом четвертого триггера 32 микрокоманд и является вторым выходом 26 формирователя

8 микрокоманц. Прямой выход четвертого триггера 32 микрокоманд является четвертым выходом 27 формирователя

8 микрокоманд. Инверсный выход четвертого триггера 32 микрокоманд соединен с четвертым входом элемента И

28, третий вход которого соединен с инверсным выходом третьего триггера

31 микрокоманд, тактирующий вход которого соединен с тактирующими входами первого 29, второго 30 и четвертого 32 триггеров микрокоманд и является входом запуска формирователя 8 микрокоманд. Инверсный выход первого триггера 29 микрокоманд соединен с первым входом элемента И 28, выход которого соединен с информационным входом первого триггера 29 микрокоманд, вход сброса которого соединен с входами сброса второго 30, третьего 31 и четвертого 32 триггеров микрокоманд и с выходом инвертора 33, вход которого является входом сброся формирователя 8 микрокоманд.

Устройство работает следующим образом.

На вход 21 сброса устройства поступает импульс, который сбрасывает в "0" с первого по п-й триггеры 212„с первого по четвертый триггеры

29-32 микрокоманд, счетчик 11 и записывает "1" в триггер 6 пуска, На первый вход 18 „поступает запускающий импульс, взводит первый триггер 2, и сбрасывает триггер 6 пуска. При этом на первый вход первого элемента И-НЕ 1, через элемент ИЛИ-НЕ 3 блокировки приходит низкий уровень сигнала и блокирует повторное прохождение запускающего импульса. Одновременно высокий уровень на выходе первого триггера 2, разрешает (подготавливает) прием запускающего импульса с вх эда 18 -. через второй эле1506432 мент И-HF. 1 во второй триггер 2 .

При этом на остальных первых входах с третьего по п-й элементов 1 — 1 „ низкий уровень (блокировка приема запускающих импульсов) . Высокчй уровень сигнала на выходе триггера 6 пуска после его сброса разрешает про»хождение высокой частоты (относительно частот на входах 20 частот с вто- 10 рого по к-й) на формирователь 8 микрокома нд.

Формирователь 8 микрокоманд работает в режиме сдвига. По первому импульсу на входе 23 запуска формирователя 8 микрокоманд вэводится первый триггер 29 микрокоманд, по второму импульсу взводится второй триггер 30 микрокоманд и сбрасывается первый триггер 29 микрокоманд и т.д. 20

Микрокоманда на выходе 24 формирователя 8 микрокоманд взводит триггер

11 подключения частоты, который блокирует прохождение частоты из второго коммутатора 16 на вход счета счет- 25 чика 13 и сбрасывает и-й триггер 2 „.

Микрокоманда на выходе 25 — и формирователя 8 микрокоманд поступает на синхровходы с первого по (n-1)-й регистров 14,— 14 „запоминающего блока 30

14, но первый раз (обработка запускающего импульса по первому входу 18) информация с выхода счетчика 13 не заносится в регистры 14, -14,, Микрокоманда на выходе 26 формирователя

8 микрокоманд сбрасывает счетчик 13 в "0", а микрокоманда на выходе 27 сбрасывает триггер 11 подключения частоты и взводит триггер 6 пуска, который блокирует импульсы на вход 40

23 запуска формирователя 8 микрокоманд. Частота с выхода второго коммутатора 16 поступает на вход счета счетчика 13. Второй коммутатор 16 настроен па частоту по входу 19 ком- 45 мутации частоты и регистров устройства, которое значительно выше частоты поступления запускающих импульсов на входах 18,-18„.

Таким образом, счетчик 13 с момента сброса триггера 6 пуска начина ет от сч ет вр еме нног о и нт ер вала до прихода запускающего импульса на второй вход 18». С приходом его взводится второй триггер 2 и триггер 6 пуска микрокоманд, на выходе 24 формирователя 8 микрокоманд взводит триггер 11 подключения частоты и бло- кирует частоту, поступающую на вход счета счетчика 13, и сбрасывает через второй элемент И 5 и второй элемент ИЛИ-НЕ 17 первый триггер 2 .

Микрокоманда на выходе 25 формирователя микрокоманд записывает во второй регистр 14 запоминающего блока

14 содержимое счетчика 13. Запись во второй регистр 14 разрешается сигналом по входу разрешения записи второго регистра 14, поступающим с выхода второго триггера 2 . Микрокоманда на выходе 26 формирователя 8 мик-рокоманд сбрасывает счетчик 13, а микрокоманда на выходе 27 формирователя микрокоманд сбрасывает триггер

11 подключения частоты, счетчик 13 начинает подсчет следующего интервала времени и взводит триггер 6 пуска, который блокирует прохождение импульсов на вход 23 запуска формирователя 8 микрокоманд.

С приходом последующих запускающих импульсов по входам 18 — 18 устз ройство работает аналогично. Взводятся соответствующие триггеры 18 18,, и содержимое счетчика 13 записывается в соответствующие регистры

14 — 14„ . При обработке запускающего

Ь- импульса, поступающего на п-й вход

18„, микрокоманда на выходе 27 формирователя 8 микрокоманд блокируется на элементе И-НЕ 10 пуска частоты низким уровнем сигнала, который поступает с инверсного выхода взведенного п-ro триггера 2 . Триггер 11 поди ключения частоты не сбрасывается.

Устройство в результате этой блокировки подготавливается к следующему циклу работы.

Таким образом, в регистрах 14,-14 запоминающего блока 14 за один цикл работы устройства запоминается и-1 временных интервалов. Содержимое регистров 14,-14 „,поступает на выход

22 устройства при управлении первого коммутатора 15 пс входу 19 коммутации частоты и выходам регистров устройства и далее на индикацию.

У предлагаемого устройства достоверность измерения временных интервалов выше при наличии помех в линиях связи с внешними датчиками (по входам запускающих импульсов) за счет последовательного разрешения триггерами 2,-2 „ приема запускающих импульсов через элементы 1»-1 „ по сравнению с известным устройством расширены функциональные возможности за

1506432!

О счет настройки устройства с помощью коммутатора 16 частот на измерение временных интервалов для объектов с широким диапазоном скоростей движе- 5 ния .

Формула изобр етения

1. Устройство для измерения временных интервалов, содержащее счетчик импульсов, первый коммутатор и запоминающий блок, информационные входы которого соединены с выходами счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е е- 15 с я тем, что, с целью поышения помехозащищенности устройства и расширения функциональных возможностей, в него введены с первого по и-й элементы И-НЕ, с первого по и-й триггеры,20 рлемент ИЛИ-НЕ блокировки, элемент И запуска, с первого по и-й элементы И, триггер пуска, элемент И-НЕ пусКа, формирователь микрокоманд, элемент

И-НЕ останова, элемент И-НЕ-пуска 25 частоты, триггер подключения частоты, элемент И блокировки частоты, второй коммутатор, с первого по и-й элементы ИЛИ-НЕ, причем с первого по и-й входы запускающих импульсов уст- ЗО ройства соединены соответственно с вторыми входами с первого по и-й элементов И-НЕ, первые входы которых, за исключением первого входа первого элемента И-НЕ, соединены соответственно с выходами с первого по (и-1)-й триггеров, соответственно с первыми входами с первого по (n-1)-й элементов И и соответственно с первым— (и-1)-м входами элемента ИЛИ-НЕ бло- 4р кировки, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, прямой выход n-ro триггера соединен с первым входом и-го элемента И и (и-1) -м входом разрешения записи за- 45 пойинающего блока, а выход с второго па (h-1)-й триггеров соединены соответственно с первым — (n-2)-м входами разрешения записи запоминающего блока, а вторые входы с первого по и-й элементов И соединены между собой, с первым выходом формирователя микрокоманд и с тактирующим входом триггера подключения частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И блокировки частоты, второй вход которого соединен с выходом второго комм"татора, первая группа Br-îдов которо."о является с второго по к-й входами частот устройства, первый вход частоты устройства соединен с вторым входом элемента И-НЕ пуска, вторая группа входов второго коммутатора соединена с группой управляющих входов первого коммутатора и является входом коммутации частоты и регистров, второй, третий, четвертый выходы формирователя микрокоманд соединены соответственно с синхровходами с первого по (и-1)-й регистров, входом сброса счетчика, с первым входом элемента И-НЕ пуска частоты и с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ останова, первый вход которого соединен с вторыми входами с первого по и-й элементов ИЛИ-НЕ, входом сброса формирователя микрокоманд и является входом сброса устройства, а вход запуска формирователя микрокоманд соединен с выходол1 элемента И-НЕ пуска, первый вход которого соединен с выходом триггера пуска, тактирующий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ останова, а выход элемента И-HE пуска частоты соединен с входом сброса триггера подключения час т от ы, а выход элемента И бл окир овки частоты соединен с входом счета счетчика, группа выходов которого соединена с группами входов первого коммутатора, группа выходов которого является выходом устройства, а вход сброса триггера пуска соединен с г."1ходом элемента И пуска, с первого по и — и входы которого соединены с выхо дами соответственно с первого по и-й элементов И-HE и с тактирующими входамн с первого по и-й триггеров, а вход сброса и-го триггера соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, а выходы с второго по и-й элементов

ИЛИ-НЕ соединены соответственно с входами сброса с первого по (n-1)-й триггеров, а первые входы с первого по и-й элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходами с первого по и-й элементов И, инверсный выход п-ãо триггера соединен с BTophM входом элемента И-НЕ пуска частоты.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь микрокоманд содержит первый, второй, третий, четвертый D-триггеры, элемент ИЛИ-НЕ, элемент И, причем прямой выход первого триггера микрокоманд является первым выходом формирователя микрокоманц и соединен с

Составитель С.Кротова

Редактор В.Петрами Техред А.Кравчук Корректор М. Поко

Заказ 5437/50 Тираж 363 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного .комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, 101

II 15064 информационнъм входом второго триггера микрокоманд, прямой выход которого соединен с информационным входом третьего триггера микрокоманд, а инверсный выход соединен с вторым входом элемента И и является третьим выходом форю рователя микрокоманд, а прямой выход третьего триггера микрокоманд соединен с информационным Ip входом четвертого триггера микрокоманд и является вторыми выходом формирователя микрокоманд, прямой выход четвертого триггера микрокоманд является четвертым выходом формирователя 15 микрокоманд, а инверсный выход четвертого триггера соединен с четвертым входом элемента И, третий вход которого соединен с инверсным выходом третьего триггера микрокоманд, тактирующий вход которого соединен с тактирукицими входами первого, второго и четвертого триггеров микрокоманд и является входом запуска формирователя микрокоманд, а инверсный выход первого триггера микрокоманд соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с информационным входом первого триггера микрокоманд, вход сброса которого соединен с входами сброса второго, третьего, четвертого триггеров микрокоманд и с выМ ходом инвертора, вход которого является входам сброса формирователя микрокоманд.