Преобразователь интервалов времени в код
Патент 957166
Авторы
Преобразователь интервалов времени в код
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е ()957166.
ИЗОбРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Сонетсинк
Социалистических
Респубанк (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 27.02.81 (2! ) 3254944/18-21 с присоединением.заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 07.09.82. Бюллетень М 33
Дата опубликования описания 07.09.82 (51) М. Кл.
G 04 F 10/04//
Н 03 К 13/20
1веуаарстваивй кемктет
СССР ае двлам кзобретенкк к вткрыткк (53.) УДК 881. . 325. 3(088. 8) А. С, Глинченко, С. В. Чепурных и М.К.. (72) Авторы изобретения
Красноярский политехнический институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ
В КОД
Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и может быть использовано для преобразования интер-,:
saros времени в цифровой код.
Известно устройство, для измерения интервалов времени, содержащее фазо5 сдвигаюшие цепочки с подключенными к их выходам элементами И, связанными вторыми входами с регистром, а выходами через элемен1 ИЛИ и элемент И с счетчиком, а также последовательно соединенные первый управляющий триггер, элемент И и второй управляющий триггер (1 .
Недостатками этого устройства являют ся ограниченные точность преобразования и быстродействие.
Наиболее близким по технической cymности к изобретению является преобраза» ватель интервалов времени в код, содер 20 жащий задающий генератор и блок формирования Н сдвинутых во времени посл довательностей счетных импульсов, включающий s себя фазосцвигающие устройства, подключенные к задающему генератору и соединенные с ниМи последовательно формирователи импульсов, выходы которых, являющиеся выходами блока, связаны с N последовательно coeAHReHHblMR вентилями и счетчиками, к выходам которых подключен сумматор, вторые объединенные входы всех вентилей являются входами устройства (2j .
Недостатком известного устройства является сложность его аппаратурной реализации, требующей применения много разрядного сумматора и N счетчиков разрядностью ао 20 и более бит. Это ограничивает число параллельных каналов квантования К и преаельно достижимую у î÷-. ность преобразования. Кроме т ого, известное устройство не может быть непосреаственно использовано для многократного преобразования в код периодически сле дукяцих интервалов времени, что не позволяет повысить точность преобразования за счет эффекта усреднения.
3 987166 ф
Целью изобретения является повышение Кроме того, каждая иэ ступеней преобточности преобразования и надежности ;разования содержит Ф„счетных трнггеуст рой ства. ров
Поставленная цель достигается тем,, (1, при нечетном числе входов ступени, 1,rrr что в преобразователь интервалов времени % LO, при четном Аспе входов ступени) в код, содержащий задающий генерат р и 1, идентичных ячеек преобразования счетчик, блок формирования М сдвину- (й/2 при =1 тых последовательностей счетнык нмпуль-- Я(0„„+ Ф „) /2) при j 41,, где йсов, выходы которого подключены к пер- номер ступени5преобразовання), причем вым входам соответствующих временных и первый и втсрой входы ступени подключ селекторов, вторые входы котоРых объеди- ны к первому и второму синхровходам иены и подключены к вкодной шине,,ssette соответственно ячейки преобразования, ны блок обьединения импульсных последо-. каждый из двух счетных входов которой ° наTeJIb8ocтей, времязадаюший блок, SJ18. соединен с одним нз информационных вхос.-с мент совпадений и формирователь sMmórr дов ступени преобразования, выходы сов привязки, причем выход задающего ге»- ячеек являются выходами ступени преобнератора подключен к первым входам вре разования. мязадаюшего блока и елемента совпадений, Каждая ячейка преобразования содер- выхоц которого подключен к входу блока жит два счетных триггера, два 0 -тригформирования Й сдвинутых последователь 20 гера и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ностей счетных импульсов L и входу Фор- причем входы счетных триггеров являютмирователя импульсов привязки, первый ся счетными входами ячейки, С-входы и второй выходы которого соединены соо первого и второго О -триггеров являютветственно с первой и второй группами ся соответственно первым и вторым синхро входов блока обьединения импульсных rm- 25 входами ячейки, выходы первого и BTopo" следовательностей, информационные pro го счетных триггеров подключены K Х} -вкоды которого подключены к выходам соо дам соответственно первого и второго ветствующих временных селекторов a sbr Q - триггеров, выходы которык через еле ход - к входу счетчика, второй вход еле,мент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ° .ИЛИ соединены мента совпадений соединен с выходом . 4l с выходами ячейки. времязадающего блока, Второй вход КоТо Ка фщ. 1 показана структурная схема рого подключен к входной шине преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу,.
Б ок об единен x mmes Пр обр о т ь тер ввр е вательностей содержит k последовательно,у в код содержит блок 1 формирования сдвисоединенных стУпеней преобразованиЯ blx во времени последовательностей
Ь счетных импульсов, соединенные с ним (К= 4 " +1 при" 2 временные селекторы 2, задающий гене og г "J при Й 2 Ратор 3, времязадающий блок 4, еле» где 1оф Н - целая часть числа, заключен- мент,5 совпадений, соединенный с блоного в скобках; ком 1 формирования сдвинутых во времеЙ - количество сдвинутых после- ни последовательностей .счетных импульсов довательностей, поступающих и формирователь 6 импульсов привязки, на информационные входы соединенный с блоком 7 объединения имблока; пульснык Hocrreaosa TenhBOC Tel, содержай - целое число: П = 1, 2, 3> щам М последовательно соединенных сту"., N ) выход последней из пеней Э преобразования, каждая ступень которых является выходом включает в себя N< счетных триггеров 9 блока, первая и вторая грув- и 3 идентичных ячеек 10 преобразовании, пы вкодов которого являются каждая из которых содержит два счетных обьединенными первыми и вто триггера 11 и 12, элемент 13 ИСКЛЮрыми соответственно входа- ЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два D -триггера 14 и ми ступеней.преобразовакия, 15, выход блока 7 подключен к вкоду а информационные входы пер- счетчика 16. вой ступени преобразования Устройство работает следующим обраявляются «нфоркациоиными зом. входами блока объединения Прямоугольные ватульсы соответствуюимпульсных послещвательиоо щие преобразованным временным ннтерватей.. .лам, поступают на объединенные входы
Ф
5 9571 временных селекторов 2, где, в течение времени измерения, задаваемого времязадаюшим блоком 4 и кратным целому числу периодов сигнала П, осуществляется их параллельное квантование савинутыми S с помощью блока 1 на время (-1)fo/N последовательностями счетных импульсов, с периодом 1, . Сформированные пачки импульсов поступают на первую ступень 8 блока 7 объединения импульсных- последо >© вательностей (фиг. 2 в, r), где осушестю. ляется привязка счетных импульсов к двум сдвинутым на время 1 /2 последовательнос« тям импульсов с выхода формирователя 6 (фиг. 2 а, б) импульсов привязки и их 15 попарное обьединение с помощью эле ментов 13 ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ (фиг. 2 и}. На фиг. 2 д, е показаны импульсы на выходах соответственно первого и второго счетных триггеров, на фиг. 2 ж, з 20 показаны сигналы на входах элемента
ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ .
Аналогично в последующих ступенях происходит привязка и объединение выходных последовательностей предыдуших ступеней. В результате на выходе блока 7 объединения импульсных последовательнос тей формируются счетные импульсы с час,тотой следования задающего генератора 3, ! .которые далее могут непосредственно ре- 30 гистрироваться общим суммирующим счаз чиком 16. Необходимое число ступеней определяется соотношением k= flog Ng+1 при М 12 и к=(Во(й) при К=2-, а число N< счетных триггеров 9 равно 0 при з четном числе входов ступени и 1 при нечетном числе входов ступени; число ячеек преобразования для первой ступени равной, |N /2), а для л -й ступени Р„ =
=(В +Е„,) /2), где(6; „+м„,)/2 - в целая часть числа, эаключейного в скобках.
Так, при Н =10, к=4, 3< =5, %1=0.
Я, =2; m, =1; 3 ) =1; m) =1; kq =1. (Ф всегда равно нулю). Таким образом, gg даже при большом числе каналов параллельного квантования блок объединения импульсных последоват.ельностей содержит небольшое число дискретных элементов.
Следовательно, благодаря введению новых элементов и связей обеспечивается возможность преобразования в код периодически следующих интервалов времени произвольной длительности, чт о позволяет э5 повысить точность преобразования эа счет . статистического усреднения результатов „ многократных измерений и расширить функ«циональные возможности преобразователя, 66 4
При этом регистрация сдвинутых на оченЬ малое время(СО/N) счетных импульсов с выходов временных селекторов достигается более простыми и, следовательно, более надежными средствами, чем в известном устройстве, требующем в данном случае использования многоразрядных счетчиков и многоразрядного накапливающего сумматора. Это позволяет в свою очередь увеличить число параллельных каналов квантования и повысить точность преобразования.
Блок 7 объединения щапульсных последовательностей выполняется иэ стандартных элементарных ячеек, что очень удоб- но с точки зрения технологии и конструктивной реализации блока.
Формула изобретения
1. Преобразователь интервалов времена в код, содеркащий задающий генератор, счетчик, блок формирования М сдвинутых последввательностей счетных импульсов, выходы которого подключены к первым входам соответствующих временных селекторов, вторые входы которых обьедииены и подключены к входной шине, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повыше«. ния точности преобразования и надежноо ти устройства, в него введены блок объе динения импульсных оследовательностай, времязадаюший блок, элемент совпадений и формирователь импульсов привязки, причем выход задающего генератора подклю чен к первым входам времяэадаютего блока и элемента совпадений, выход которого подключен к входу блока формирования М сдвинутых последовательностей счетных импульсов и входу формирователя импуль» сов привязки, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первой и второй группами входов блока обьед ненни импульсных последовательностей, информационные входы которого подключе ны к выходам соответствуххцих временных селекторов, а выход - к входу счетчика, второй вход элемента совпадений соединен с выходом времязадаюшего блока, второй вход которого подключен к входной шине.
2. Преобразователь по п. 1, о т л II ч ащ и и с Я тем что блок объединения импульсных последовательностей содержит последовательно соединенных. ступеней преобраэова ния (ДЬ(И) +1 при ий 42"
"= (дроф И g npu N 2
7 95716 где (оф Ц- uenas часть числа, заключенн ного в скобках;
Й - количество сдвинутых последовательностей, поступающих на информационные входы блока;
A - целое число, и = 1, 2, 3 ..., Й ), выход последней иэ которых является выходом блока, первая и вторая группы входов которого являются объединен-. ными первыми и вторыми соответственно входами ступеней преобразования, а информационные входы первой ступени преобразования являются информационными входами блока объединения импульсных последовательностей. 15
3. Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что каждая иэ ступеней преобразования содержит Й,; счетных триггеров
1 при нечетном числе входов 20
П1„= ступени
О,при четном числе входов ступени, и о идентйчных ячеек преобразования (
М /21 при *= 1 2$
fg „+ щ;„)/2 при 4 Р1, где номер ступени преобразования, причем первый и второй входы ступени под6 8 ключены к первому и второму синхровходам соответственно ячейки преобразования, каждый иэ цвух счетных входов. которой соединен с одним иэ информапионных входов ступени преобразования, выходы ячеекявляются выходами ступени преобразования.
4. Преобразователь по..пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что ячейка преобразования содержит два счетных триггера, два D - триггера и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем входы счетных триггеров являются счетными входами ячейки, С -входы первого и второгоОтриггеров являются соответственно перBbIM u BTopblM синхровходами ячейки, выходы первого и второго счетных тригге ров подключены к 9 -входам соответственно первого и второго D — триггеров, выходы которых через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены е выходами ячейки, Источники информапии, принятые Во внимание при экспертизе
1 . .Авторское свидетельство СССР
% 558261, кл. С 04 Р 10/04, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР
Nlt 172354, кл. С 04 F 10/04, 1965.
957166
Составитель Л. Плетнева
Редактор P. 0ипика Техред М.Тенер . Корректор. А. Фереид
Заказ 6596/36 Тираж 427 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4