Многостоповый преобразователь временных интервалов в цифровой код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19 р 11 а0 04 Р 10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИ ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский институт ядернойфизики им. Б.П,Константинова,.(56) Многостоповый конвертер с непосредственным преобразователем временив код.:Нцс 1. 1 гз.зегаис 1 еЬ,р 1977,140, 11 р 2, р. 283-287.НО 96-Канальный временной анализатор с регулируемой шириной каналов. -:(54).(57) 1.,МНОГОСТОПОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В ЦИФРОВОИ КОД, содержащий генератор такто. вых импульсов, выход которого соединен с первыми входами формирователятаймерной серии и формирователя импульсов перезаписи, вторые входы которых подключены соответственно к шинам "Старт" и "Стоп" импульсов, выевход формирователя таймерной сериисоединен со .счетным входом счетчикаимпульсов, выходы разрядов которогоподключены к соответствующим П-входам буферного регистра, выход форми 1 рователя импульсов перезаписи соединен с входом блока задержки, выходыОЛИСАНИЕ АВТОРСКОМУ С1061601 А которого подключены к соответствую" щим С-входам буферного регистра, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения точности путем уменьшения вероятности получения искажен ного результата измерения, в него, введены элемент И, элемент задержки, блок формирования решения и элемент ИЛИ, причем шина "Стоп" импульса через элемент задержки подключена к. первому входу блока формирования решения, второй вход которого подключен к выходу элемента И, входы которого соединены с выходами блока задервки, первый вход элемента йЛИ .соединен с первым выходом блока ФормированМя решения, второй выход кото-. рого подключен к установочному входу буферного регистра непосредственно и через .элемент ИЛИ кустановочному входу блока задержки.2, Преобразователь .по п,1, о т в , ййы л и ч а ю щ и й с я . тем, что блокформирования решения содержит инвер- ф тор и два элемента И, причем первые входы элементов .И соединены с первым входом блока, второй вход которого юр соединен с вторым входом первого элемента И непосредственно и с вторым входом второго элемента И через инвертор, выходы первого и второго элементов И являются соответственно лервым и вторым выходами блока. в1 1061Изобретение относится к оборудова-,:нию для автоматизации научных исследований в области ядерной Физики, вчастности к временным снектрометрам,и может быть использовано в ряде ней-5тронно-физических экспериментов, ис-пользующих время-пролетную методикуизмерений.Известен многостоповый преобразователь временных интервалов в цифро- . 10вой код, содержащий таймер, генератор тактовых импульсов, сдвиговыйрегистр из и триггеров, и схем совпа-,дений с двумя входами и счетчиками,Указанный преобразователь обладает 1рядом недостатков: во-первых, при неидеальном фазировании стоповых сигналов с импульсами тактового генератора имеет место недостоверность результата измерения", во-вторых, объемаппаратурных средств находится в пря"мой зависимости от числа измеряемых интервалов времени. т,е. от числасигналов СТОП.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является пре.образователь, содержащии генератортактовых импульсов, Формировательтаймерной серии, и-разрядный последовательный счетчик времени, и-разрядный буферный регистр, Формировательимпульса перезаписи кода со счетчикавремени в буферный регистр и блок за",держки в цепи перезаписи кода. Причем, первые входы формирователя таймерной серии и формирователя имйульса35перезаписи объединены между собой исоединены с выходом генератора тактовых импульсов, выход формирователятаймерной серии соединен с входом40п-разрядного последовательного. счет,чика времени, п выходов которого подключены к соответствующим и информа/.цИонным входам и-разрядного буферного регистра, выход формирователя импульса перезаписи соединен с входом блока задержки, и выходов которого подключены соответственно к и синхронизирующим входам и-разрядного буферного регистра.Основным недостатком преобразова" 50 гелей такого типа является довольно высокая вероятность недостоверного результата измерения, связанная с неидеальностью фазирования сигнала "Стоп с .тактовыми импульсами гене-Н 55 ратора. В результате неидеальногофазирования на выходе формирователяИ импульса перезаписи возникает реза 601 2ный" импульс т. е. импульссэнергией, недостаточной для осуществления правильной перезаписи вбуферный регистр.При этом в извест,ном преобразователе с задержкой вцепи перезаписи кода, выполненной налинии с распределенными параметрами;либо на логических элементах, невозможно в реальном масштабе времениили после окончания процесса перезаписи осуществить контроль кода, получаемого в буферном регистре, Веро"ятность недостоверного измерения приводит к искажению временного спектраи при данном быстродействии используемой элементной базы находится впрямой зависимости от соотношениявременной области, в пределах которой возникает "резаный" импульс прифазировании, и частотой следованйятактовых импульсов, При повышенииточности измерения, т,е при повышении частоты следования тактовых импульсов генератора, задача уменьшения вероятности возникновения искаженного кода при перезаписи становится весьма актуальной,Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения вероятностиполучения искаженного результата измерения.Поставленная цель достигаетсятем, что в многостоповый преобразователь временнйх интервалов в;цифровой код, содержащий генератор. тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами формирователятаймерной серии.и формирователя импульсов перезаписи, вторые входы которых подключены соответственно кшинам "Стартч и "Стоп" импульсов,выход формирователя таймерной сериисоединен со счетным входом счетчикаимпульсов, выходы разрядов которогоподключены к соответствующим В-входам буферного регистра, выход Формирователя импульсов перезаписи соединнен с входом блока задержки, выходакоторого подключены к соответствующим С-входам буферного регистра, вве-дены элемент И, элемент задержки,блок формирования решения и элементИЛИ, причем шина "Стоп" импульса через элемент задержки подключена кпервому входу блока формирования решения второй вход которого подклю"чен к выходу элемента И, входы которого соединены с выходами блока задержки, первый вход элемента ИЛИ соез 106160 динен с первым выходом блока формирования решения, второй выход которого подключен к установочному входу буферного регистра непосредственно и через элемент ИЛИ к установочно му входу блока задержки, кроме того, блок формирования решения содержит инвертор и два элемента И, причем первые входы элементов И соединены с первым. входом блока, второй вход ко торого соединен с вторым входом первого элемента И непосредственно и с вторым входом второго. элемента И через инвертор, выходы первого и вто-. рого элементов И являются соответ ственно первым и вторым выходами блока.На фиг. 1 изображена структурная схема многостопового преобразователя временных интервалов в цифровой Код; 20 на фиг,2 - временная диаграмма.Преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 таймерной серии, счетчик 3 им" пульсов, буферный регистр 4, Формирователь 5 импульсов перезаписи, блок б задержки, выполненный, например, в виде и-разрядного последовательного . счетчика перезаписи, элемент 7 И с и входами, элемент 8 задержки, блок З 0 9 формирования решения, в состав которого входят инвертор 10 и элементы 11, 12 И, элемент 13 ИЛИ.Принцип работы многостопового преобразователя временных интервалов в цифровой код заключается в следующемВ исходном состоянии триггеры . счетчика 3 и буферного, регистра 4 находятся в состоянии "0", триггеры 10(счетчика перезаписи) блока 6 - в состоянии "1". По сигналу "Старт" (см. Фиг, 2,а) с выхода формирователя2 таймерной серии (см. Фиг, 2,б) на вход счетчика 3 поступают тактовые . 45 имйульсы генератора 1. По сигналу "Стоп" (см. Фиг. 2,в) на выходе формирователя 5 вырабатывается импульс перезаписи (см.фиг. 2,г). Этот импульс, поступая на вход блока 6, на1 11 ходящегося в состоянии 1 , последовательно устанавливает каждый триг;или гер этого счетчика в состояние 0 При переходе каждого триггера счет 11 11 - чика перезаписи в состояние 0" осу ществляется задержка импульса перезаписи и происходит перезапись кода : со счетчика 3 в буферный регистр 4 .1 4В том случае, когда формирователем 5 импульса перезаписи вырабатыва- ется полноценный сигнал (на фиг,2 он формируется по второму сигналу "Стоп), после окончания перезаписи кода в буферный регистр 4 на выходе: элемента 7 вырабатывается сигнал, подтверждающий нулевое состояние всех триггеров блока 6. В результате этого на одном из выходов блока 9 Формирования решения (см. Фиг. 2,ж) в момент поступления на его вход сигнала "Стоп", задержанного с помощью элемента 8. задержки на время установки в "0" счетчика перезаписи (см. Фиг. 2,д), вырабатывается сигнал, по которому происходит чте- ние правильного. результата измерения, полученного на буферном регис- тре 4, и установка через элемент 13 ИЛИ счетчика перезаписи 6 в состояние "1" (см. Фиг. 2,з).В случае, когда формирователем 5 Импульса перезаписи вырабатывается "резаный" сигнал (на фиг,2 он форми-,. руется по первому стоповому сигналу), который не устанавливает хотя бы,один из триггеров блока 6 в состояние ,"0",на втором выходе блока 9 формирова" ния решения (см.фиг.2,е) в момент поступления на его вход задержанного сигнала "Стоп", вырабатывается сиг;,. нал, по которому происходит сброс буферного регистра 4 и установка через элемент 13 ИДИ блока 6 в состояние "1". Результат измерения принима- . ется в этом случае недостоверным.Таким образом, счетчик перезаписи блока 6 выполняет роль элемента за- держки для импульса перезаписи и устройства,.по состоянию которого в нереальном масштабе времени определяется достоверность результата измере. ния, Для того, чтобы времй задержки триггеров счетчика перезаписи блока 6 практически было бы равно задержке, триггеров счетчика 3, эти счетчики достаточно выполнить на одной и той же элементной базе.Таким образом, в настоящем преобразователе удалось уменьшить верояте ность получения искаженнбго результата измерения путем контроля процесса перезаписи кода счетчика времени в буферный регистр.Использование предлагаемого устройства в качестве измерительного позволяет получить более качественй3 1061601бные временные распределения изучае- не зависящем от частоты генератора "мых процессов при мертвом времени, такговых импульсов Фийехред В.Кадар КорректорМ.Шароши. едактор С.Тит Тираж 398осударственного комиелам изобретений и оМосква, Ж, Раушск аказ 6588 Подписитета СССР НИИПИ ткрытии ая наб., д. 4/ 13035,роизводственно-полиграФическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,