Устройство для преобразования временных интервалов в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1)4 С 04 Р 10/О ЙГТг 11,й ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 21) 3988423/24-2122) 13.11.8546) 15.05.87. Бюл. 9 1872) А,Н.Шарахов53) 617.321(088.8)56) Гитис Э.И. Преобразователи инормации для электронных цифровыхычислительных устройств. М.: Энерия, 1975, с.236, рис.6.1,Авторское свидетельство СССР1007081, кл. С 04 Р 10/04, 1981.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В КОД(57) Устройство для преобразованиявременных интервалов в код содержитгенератор 1 импульсов эталонной частоты, пересчетную схему 2, мультиплексор 3, В-триггер 4, счетчики5, 6, преобразователь 7 кодов, группы 8, 9 информационных выходов ивходную шину 10. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства.ил.по макею 3"где пр, - емкость счетчика 5;у - коэффициент деления пересчетной схемы между выходами ди 1.Информационные выходы преобразователя 7 являются первой группой выходов устройства, а информационные выходы счетчика 5 - второй группой выходов.Устройство работает следующим образом. 50 55 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых измерительных устройствах, а также в составе измерительно-вычислительных комплексовпри 5 измерении и регистрации временных интервалов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.1 ОНа чертеже представлена функциональная схема устройства для преобразования временных интервалов в код.Устройство содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты, пересчетную схему 2, мультиплексор 3, Р-триггер 4, первый счетчик 5, второй счетчик 6, преобразователь 7 кодов, первую 8 и вторую 9 группы информационных выходов устройства и входную шину 10.Выход генератора 1 соединен с первым входом пересчетной схемы 2, вто- рОЙ ВКОд которой подключен к Входнои 25 шине 1 О устройства, а выходы 1 с 1-го по ш-й соединены соответственно с информационными входами с 0 по 0, мультиплексора 3, инверсный выход которого подключен к инверсному входу установки П-триггера 4 в нулевое сос 30 тояние и счетному входу счетчика 5, инверсный вход предварительной установки которого соединен с инверсным выходом О-триггера; 4, а выход переполнения подключен к тактовому входу 35 0-триггера и счетному входу счетчика 6, информационные выходы которого соединены с информационными входами преобразователя 7 и выходами управления мультиплексора 3.Информационный 0-вход Р-триггера 4 подключен к шине логической единицы, а на информационные входы счетчика 5 постоянно подается код, эквивалентный числу Импульсы высокостабильной эталонной частоты Еэт с выхода генератора1 поступают на тактовых вход пересчетной схемы 2, представляющей собой ш последовательно соединенныхсчетчиков - делителей частоты с постоянным коэффициентом деления -,работающих на вычитание.При этом коэффициент деления отвхода пересчетной схемы до выхода"/р также было целым числом.Коэффициент деления между любымивыходами -1 итакже равен у. Навыходах пересчетной схемы 2 формируется ряд частот, отличающихся однаот другой в у раз.При выбранных коэффициентах дейстйт Езтления Е = в ," Г = ; Г- р 2 =ру 1 =р 2и т.д., т.е.г =г/р" (2)На выход мультиплексора 3 поступает сигнал с того информационноговхода 0 - Р код которого, эквивалентный числу п, присутствует наего управляющих входах и определяется содержимым счетчика 6.Так, если число, код которого хранится в счетчике 6, равно 0(п,=О),то на выход мультиплексора поступаютимпульсы с первого выхода пересчетной схемы 2, если п=1, то на выходемультиплексора 3 прйсутствуют импульсы с второго выхода пересчетной схемы 2 и т.д,Таким образом, зависимость междуномером выхода пересчетной схемы 2,подключенной к счетному входу счетчика 5, и числом, код которого хранится в счетчике 6, имеет видд =п+ 1. (3)При этом зависимость частоты импульсов, поступающих на счетный входсчетчика 5 при различных значенияхкода, хранящегося в счетчике 6, сучетом (3) имеет видГэтГ (4))а период следования этих импульсовсоответственно равенр."Т (5)Ъ л этВ исходном состоянии на входнойшине 10 устройства присутствует уро 1310вень логической единицы, который запрещает работу счетчиков-делителейпересчетной схемы 2, удерживая их внулевом состоянии. При этом на выходах пересчетной схемы 2 импульсы отсутствуют.При поступлении на входную шину 10нулевого уровня преобразуемого временного интервала по перепаду из единицы в ноль осуществляется обнуление 10счетчиков 5 и 6 цепи обнуления (не показана).Кроме того, нулевой уровень сигнала на втором входе пересчетной схемы2 разрешает работу счетчиков-делителей.Так как счетчики 5 и 6 обнулены,т,е. числа эквивалентные кодам, хранящимся в счетчиках 5 и 6, соответственно равны п=О и п=О, то на 20 счетный вход счетчика 5 с выходамультиплексора 3 начинают поступать импульсы, следующие с частотойЙэтГ о = Р с первого д=1 выхода пеРо Рресчетной схемы 2.Импульсы, поступающие на счетныйвход счетчика 5, увеличивают его содержимое.Если преобразуемый временной ин- З 0 тервал заканчивается до того, какпроисходит первое переполнение счетчика 5, что возможно, если ТХ( помакс"ХТ =О, где То э о= 1 Пьэ о =РИэт период следования импульсов с выхо да мультиплексора при нулевом коде,хранящемся в счетчике 6, то цифровой эквивалент преобразуемого временного интервала равен числу импульсов, прошедших на вход счетчика 6, помно женному на период их следования:Р1 хилпо Тп -о поэтЕсли преобразуемый временной интервал превышает время заполнения 45счетчика 5 импульсами с первого выхода пересчетной схемы 2, т.е. Тхи о максТ л рото происходит переполнение счетчика 5 и на его выходе переполнения формируется выходной им-.50пульс. По этому импульсу увеличивается на единицу содержимое счетчика 6, т.е. и =1, и к выходу мультиплексора 3Эподключается второй выход пересчетной схемы 2, частота импульсов на выходе которого на основании (4) равна 771 4эгГ" ь 1 Р,уКроме того, импульсом переполнения счетчика 5 П-триггер 4 устанавливается в единичное состояние, при котором на вход предварительной установки подается сигнал, обеспечивающий запись в счетчик 5 кода, эквивалентного значению временного интервала от момента начала преобразования до переполнения счетчика 5, приведенного к новому временному масштабу.ьВеличина этого числа М определяется как отношение времени заполнения счетчика 5 до переполнения импульсами с частотой, определяемой кодом 1 эквивалентным числу п, на выходе счетчика 6, к периоду следования импульсов при последующем заполнении, определяемому кодом на выходе счетчика 6, эквивалентным числу пф+1 т,е. 11 ф Тк оТп р 1 - и о макс о"где Тк ь=и о макс Ту = помакс(Р)" /эт )ь время заполнения счетчика 5 при коде в счетчике 6, эквивалентном числу ифТ = ---- период следовасои рэтния импульсов заполнения счетчика 5 при коде счетчика 6, эквивалентном числу п +1,Так как емкость счетчика 5 помакс и коэффициент деления частоты у пересчетной схемы 2 постоянны, то при всех переполнениях счетчика 5 код вводимого числа остается постоянными эквивалентным числу11о мскс.Э"Таким образом, при каждом последующем переполнении счетчика 5 происходит его обнуление и последующий по импульсу с выхода 0-триггера ввод в него кода числа И . Этот код при те 9кущем значении масштаба времени, определяемого кодом счетчика 6, соответствует длительности временного ин" тервала заполнения счетчика 5 от начала преобразования до момента предыдущего переполнения.При такой организации процесса преобразования, когда временной интервал, пройденный до момента пере полнения счетчика 5, учитывается в результате преобразования путем периодической записи кода постоянного числа М в счетчик 5, позволяет представить результат преобразования в10771 Составитель Ю.ШишкинТехред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо Редактор А.Огар Заказ 1888/43 Тираж 371 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул,Проектная,4 5 13 виде кода на информационных выходах счетчика 6, эквивалентного числу,которое содержится в счетчике 5 в момент окончания преобразования, равного сумме числа импульсов, поступивших на счетчик 5 после переполнения, и числа Н.При этом результат преобразования определяется из зависимостиР "фТ =и Т ик о о оЭтТаким образом, измеряемый временной интервал определяется кодом на информационных выходах счетчика 5, эквивалентным числу импульсов по, и кодом на информационных выходах счетчика 6, эквивалентным числу импульсов п и определяющим временной масштаб. Преобразователь 7 предназначен для преобразования кода числа и в код, удобный для использования.Представление результатов преобразования в удобной для непосредственного считывания форме позволяет исключить специализированный вычислитель при использовании устройства в измерительных приборах, а отсутствие затрат времени на вычисление цифрового эквивалента - работать в реальном масштабе времени. формула изобретения Устройство для преобразования временных интервалов в код, содержащее генератор импульсов эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом пересчетной схемы, первый и второй счетчики, вход второгосчетчика подключен к выходу переполнения первого счетчика, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, в него дополнительно введенымультиплексор, О-триггер и преобра зователь кодов, информационные выходы которого являются первой группойвыходов устройства, а информационныевходы соединены с информационными выходами второго счетчика и входами уп равления мультиплексора, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам пересчетнойсхемы, а инверсный выход соединен сосчетным входом первого счетчика и ин версным входом установки в нулевоесостояние П-триггера, 0-вход которого соединен с шиной логической единицы, а тактовый вход подключен к выходу переполнения первого счетчика,инверсный вход предварительной записи которого соединен с инверсным выходом П-триггера, причем информационные входы предварительной записи первого счетчика подключены к шине пред варительной записи, а информационныевыходы первого счетчика являются второй группой информационных выходовустройства, входная шина которого со"единена с вторым входом пересчетной35 схемы.