Цифровой измеритель отношения временных интервалов

О 1 ОЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 150643 51)4 С 04 Р 10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИБюл. Р 33ий политехнический н77(088.8)е свидетелС 04 РсвидетельС 04 Р СССР23. 09. 8 5.ССР26.02.86. ьстО/04 тв О/ 57) Изобр ет ение отой технике и можето в измерительных осится к импбыть исполь льсова реобраэов интервало еляхкод. ре- цифотношении временныхЦелью изобретенияние функциональных вляется расши озможностейОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОпРытияПРИ Гкнт ССССО А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1(56) АвторскоВ 1381418, клАвторскоеУ 1322223, кл 54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯРЕМЕННБХ ИНТЕРВАЛОВ рового измерителя отношения временньвсинтерваЛов, который содержит многоканальный генератор 1 импульсов, формирователь 2 импульсов синхронизации,регистры 3, 4 и 5, сумматоры б и 7,делитель 8, формирователь 9, элемент1 О задержки, регистр 11, триггер 12управления, шину 13 управления, шину14 запроса, нину 15 запуска, входныешины 16, 17 и 18, шину 19 результата,шину 20 синхронизации. Высокое быстродействие преобразования измерителя достигается использованием параллельно-последовательного табличного метода счисления, который выполняется на блоках 6, 7 и 8 измерите"ля. Эти блоки могут быть выполненына программируемых логических матрицах типа ПЗУ или РПЗУ (постоянныеили репрограмьяруемые эапоминанзциеустройства). 2 ил .15064353Изобретение относится к импульсной технике, а именно к измерительным преобразователям отношения временных интервалов в код.Целью изобретения является повышение быстродействия.На фиг. 1 приведена структурная .схема цифрового измерителя отношения временных интервалов; на фиг. 2 - временная диаграмма работы измерителя.Цифровой измеритель отношения временных интервалов содержит многоканальный генератор 1 импульсов, фор мирователь 2 импульсов синхронизации, регистры 3-5 сумматоры 6 и 7, делитель 8, формирователь 9, элемент 10 задержки, регистр 11, триггер 12 управления, шину 13 управления, шину 20 14 запроса, шину 15 запуска, входные шины 16-18, шину 19 результата, шину 20 синхронизации.Вина 13 управления подключена к входу управления генератора 1, выхо ды которого соединены с информационными входами регистра 3, выходы которого соединены с первыми информационными входами сумматора 6 и информационными входами регистра 4, выход 30 которого соединен с соответствующими информационными входами сумматоров 6 и 7 и информационными входами регистра 5, выход которого соединен свторыми информационными входами сум матора 7, выход которого соединен свторыми входами делителя 8, первыевходы которого соединены с выходами сумматора 6. Выход делителя 8 соединен с соответствующими информационны ми входами регистра 11, выходы которого соединены с шиной 19 результата. Входные шины 16 и 17 соединенысоответственно с первым и вторым входамиформирователя 2 импульсов сонхронизации,третий вход которого соединен свходной шиной 18 и первым входом Формирователя 9, выход, которого соединен с входом элемента 10 задержки.Первый выход элемента 10 соединен свходом синхронизации регистра 11 ипервым входом триггера 12 управления,второй вход которого соединен с шиной 15 запуска измерителя, пппа 14запроса которого соединена с первымвыходом триггера 12. Второй выходтриггера 12 соединен с вторым входомформирователя 9 и входом управленияформирователя 2 импульсов синхронизации, выход которого соединен с входами синхронизации регистров 3-5. Второй выход элемента 10 задержки соединен с шиной 20 синхронизации.Цифровой измеритель отношения временных интервалов работает следующим образом.Перед началом работы триггер 12 управления, регистры 3-5 и 11 устанавливаются в исходное нулевое состоя ние.Перевод измерителя в режим работы пр ои з водит с я при подач е цифр ово го сигнала "Разрешение" (фиг. 2 а) на управляющий вход многоканального генератора 1 по шине 13 управления. На и выходах многоканального генератора 1 формируется высокостабильная опорная измерительная сетка частот Г, Г соответствующих длительностей где и - разрядность генератора, частоты на выходах которого возрастают по двоичному закону в сторону увеличения порядкового номера его разрядов.В вертикальном срезе опорная сетка частот представлена в виде текущего кода И где д - число тактов преобразователя (Фиг. 2 е,ж). На первом выходе триггера 12 формируется сиг" нал "Запрос", который выставляется по шине 14 запроса (фиг. 2 л), Через время реакции С р пользователя по шине 15 запуска псдается цифровой импульсный сигнал "Запуск" (фиг, 2 м), по которому производится переключение триггера 12 в другое логическое состояние, при этом сигнал Запрос" по шине 14 снимается и разблокируются входы формирователя 2 импульсов синхронизации и формирователя 9,При поступлении по входным шинам 16-18 на сигнальные входы формирователя 2 искомых временных интервалов Т 3 Т, представленных тремя смежными цифровыми импульсными сигналами (фиг, 2 б,в,г), на его выходе формируется соответствующая серия цифровых импульсных сигналов искомых временных интервалов (фиг. 2 д), По этим сигналам производится синхронная параллельно-последовательная запись текущих п-разрядных кодов М по выходу многоканального генератора 1 импульсов в последовательно соединенные(4) ик иь и, = и,-и,=т,и, = и,-и,=т, г,(2) 40 регистры 3-5. В результате полного цикла предпреобраэования в первом 3, втором 4 и третьем 5 регистрах измерителя записаны следующие текущие кОДы: И,И И, =И,; И =И котоРые5 выставлены в соответствующие моменты времени Т Т 2 на и выходах генератора 1 и регистров 3 и 4 (фиг. 2 е-и)В следующие моменты с и-разрядных выходов регистров 3-5 текущие коды И,-Исмежных фаз временных интервалов Т, и Т поступают на соответствующие входы сумматоров 6 и 7, где производится вычисление их размернос ти на основе операции логического вычитания: где Е - частота дискретизации измерительной цифровой шкалы, формируемой многоканальным генератором 1 импульсов иэмеритеЛЯС п-разрядных выходов первого 6 и второго 7 сумматоров коды И и И4 5 временных интервалов Т, и Т 2 в следу ющий момент поступают на входы цифро - вого делителя 8, где производится непосредственное вычисление отношения временных интервалов, выраженные через эквивалентные коды:135 И 4 т, К тги = - -= -- -= - -, тт.(3) Б ит Т 2 к т м 1Вычисленный код Иотношения временных интервалов Т, и Т, поступает на информационные входы четвертого реги - стра 11, выполняющего функцию буферного элемента измерителя.С приходом временного импульсного сигнала по третьей входной вине 18 (фиг. 2 г) одновременно с запуском формирователя 2 производится запуск формирователя 9 импульсов. На его выходе формируется цифровой импульсный сигнал (фиг.2 к), который поступает на вход элемента 10 задержки. Через время задержки ".,7 а, +С где С , С Б 1 - время распространения ивформационцых сигналов через электрические цепи элементов 3-7 измерителя, по первому его выходу формируется цифровой импульсньгй сигнал, по которсчу производится запись в четвертый регистр 11 кода, выставленного на выходе делителя 8, а именно: Результируюгций код Иотношения временных интервалов с Н -разрядного выхода регистра 11 выставляется по пяне 9 результата измерителя.Одновременно производится установка триггера 12 управления в исходное (нулевое) состояние (Фиг. 2 п). По шине 14 запроса измерителя выставляется сигнал "Запрос", а по шине 20 синхронизации по второму выходу эле" мента 10 задержки через времяз", + +С , где с, - вр емя распр остра нения информационных сигналов через регистр 11, выставляется цифровой импульсный сигнал синхронизации (Фиг. 2 н) .На этом полный цикл преобразования измерителя заканчивается, и устройство подготовлено к очередному циклу преобразования, который начинает выполняться беэ изменения согласно (1)-(4) при поступлении очередного сигнала "Запуск" по шине 15 измерителя. Его работа может быть принудительно остановлена (режим блокирсвания) при снятии цифрового сигнала "Разрешение" по шине 13 управления.Требуемая точность измерегия отношения временных интервалов ус га:;" ливается выбором соответствующей частоты дискретизации 1 = 1/т, интервалов.Высокое быстродействие пр еобра зования измерителя достигается испольрованнем и; раллельно-последовательного табличного метода вычисления (1)- (3), выполняег ого в блоках 6-8 измерителя, которые могут быть вьгполнены на программируемых логических матрицах типа ПЗУ или РПЗУ (постоянные или репрограммируемые запоминающие ус тр ойс т ва ),Формула и э обр чтенияЦифровой измеритель Отношен;я временных интервалов, ссдержаший многоканальный генератор импульсов, элемент задержки, Формирователь, трпг- ГЕР УтГРаВЛЕНИЯ, ПЕРВЬй ВХОД КотОРО- го соединен с шиной запуска, о т л ич а ю Щ и й с я тем, что, с целью нов:.гшения быстродействия, в него введ.аы четыре регистра, два сумматора, ,гечит л, формирователь имгульсовЮ р) сРиг.г Составитель В. КотовРедактор В.Петраш Техред А.Кравчук Корректор Н.Борисова Заказ 5437/50 Тираж 363 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,0 синхронизации, первый выход триггерауправления соединен с шиной запроса,второй выход соединен с вторым входом формирователя и входом управления 5формирователя импульсов синхронизации выход которого соединен с входами синхронизации первого, второгои третьего регистров, шина управленияизмерителя соединена с входом управления многоканального генератора импульсов, информационные выходы которого соединены с соответствующимивходами первого регистра, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами первого сумматора и второго регистра, информационные выходы которого соединены ссоответствующими входами первого ивторого сумматоров и третьего регистра, информационные входы которогосоединены с соотвествующими входамивторого сумматора, информационныевыходы первого и второго сумматоровсоединены с соответствующими входами делителя, информационный выход которого соединен с соответствующимвходом четвертого регистра, вход синхронизации которого соединен с вторымвходом триггера управления и первымвыходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом формирователяимпульсов синхронизации.