Устройство для измерения и регистрации частоты

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и позВоляет осуществлять накопление результатов измерений частоты и перио 5дический их вывод в последовательномкоде,Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых частотр функциональных возможностей,На фиг, 1 представлена структурая схема устройствами на Фиг,2 - вреенные диаграммы, поясняющие его работ.у,Устройство для измерения и регистрации частоты содержит Формирователь,вход которого является входом устройства, через последоват".чьно соеиненные генератор 2 серии импульсов,оммутатор 9 и элемент 3 задержкиподключен к входу счетчика 5 разрядов слова, выходы которого соединены с адресными входами разрядовслова блока 7 памяти, а выход кварцевого генератора 12 через делитель3513 подключен к информационному входутриггера 11, выход которого соединенс вторым входом коммутатора 10, причем первый вход коммутатора 10 объе;динен с входом синхронизации триггера 11 и старшим разрядом счетчика 5разрядов слова. Первый вход последовательного сумматора 8 подключен квыходу формирователя 1, вход синхронивации объединен с выходом элемента 3 задержки и входом управлениярежимом работы блока 7 памяти, а второй вход объединен с выходом блока 7памяти и первым входом элемента И 15,второй вход которого объединен с50первым входом элемента ИЛИ 14 и .управляющими входами коммутаторов 9и 10, Вход счетчика 6 слов подключен к выходу коммутатора 10, выходы - к адресным входам блэка,7 памя 55ти, а старший разряд соединен с первым входом элемента ИЛИ 14, выходкоторого соединен с входом данныхблока 7 памяти, Выход последовательного сумматора 8 подключен к второмувходу элемента ИЛИ 14, а вход делителя 13 соединен с вторым входом коммутатора 9, выход которого через формирователь 4 управляющих импульсовподключен к входу выбора блока 7 памяти,Устройство для измерения и регистрации частоты работает следующим образом,При подаче питания, когда еще неначался первый цикл счета, которыйинициируется импульсом частоты Г 1,поступившим на вход Формирователя 1импульсов, выход .которого запускаетгенератор 2 серии импульсов и т,дустройство находится в исходном .состоянии, При этом счетчики 5 и 6,блок7 памяти, триггер 11 и делитель 13обнулены и низкий уровень старшегоразряда счетчика б слов, управляющийрежимом работы устройства "Измерениевывод", закрывает элемент И 15,через который результаты измеренийвыводятся из устройства, а также открывает элемент ИЛИ 14, через который выход последовательного сумматора 8 соединен с Р-входом данных блока 7 памяти и переключает коммутаторы 9 и 10 в положение "Измерение",При этом через коммутатор 9 входыформирователя 4 управляющих импульсов и элемента 3 задержки соединяются с выходом генератора 2 серии импульсов, а через коммутатор 10 входсчетчика 6 слов соединяется с выходом триггера 11, который служит длйсинхронизации начала измерения поокончании очередного цикла счета,В режиме "Измерение" устройствоработает следующим образом.Импульс измеряемой частоты 21 после Формирования в формирователе 1 запускает генератор 2 серии импульсов,а также выставляет единицу на А-входпоследовательного сумматора 8,По переднему фронту первого из серии импульсов, выработанных генератором 2, формирователь 4 Формирует отрицательный импульс, поступающий на.вход выбора ЧК блока 7 памяти, Поэтому импульсу содержимое нулевогоразряда слова считывается и поступает на В-вход последовательного сумматора 8,Задержка, создаваемая элементом 3задержки, превышает длительность импульса ЧК, поэтому к моменту прихода5 166переднего фронта на С-вход последовательного сумматора 8 и Ч-вход разрешения блока 7 памяти все переходныепроцессы, связанные с чтением, завершаются, При этом низкий уровеньна Ч-входе переводит блок 7 памятив режим "Запись", а в последовательном сумматоре 8 завершается сложение, результат которого через элемент ИЛИ 14 поступает на информационный 0-вход блока 7 памяти, а переполнение, если оно возникло при сложении, запоминается в последовательном сумматоре 8,По заднему фронту первого импульса серии формирователь 4 вновь вырабатывает сигнал ЧК, по которому происходит запись результата сложенияв нулевой разряд слова.Задержанный задний фронт добавляет единицу в счетчик 5 разрядовслова.Каждый последующий импульс с выхода генератора 2 серии импульсов вызывает аналогичную процедуру суммирования в последующих разрядах словас той лишь разницей, что на А-входепоследовательного сумматора 8 присутствует нуль и добавление единицы ксодержимому обрабатываемого разрядазависит от того, было ли переполнение при суммировании в предыдущемразряде слова.Таким образом, каждый импульс частоты Г добавляет единицу к содержимому слова.По окончании временного интервала,формируемого делителем 13 в моментзавершения очередного цикла счета,триггер 11 опрокидывается и сигналс его выхода через коммутатор 10 добавляет единицу в счетчик 6 слов.Начинается новое измерение.При заполнении всего объема блока 7 памяти, т.е. после того, какзаканчивается последнее измерение,старший разряд счетчика 6 слов устанавливается в единицу и переключает коммутаторы 9 и 10, Устройст во переводится в режим "Вывод", Приэтом через коммутатор 9 на входы формирователя 4 и элемента 3 задержкипоступает частота Г кварцевого генератора 12, а через коммутатор 10вход счетчика 6 слов соединяется состаршим разрядом счетчика 5 разрядов слова, элемент И 15 открывается,а элемент ИЛИ 14 закрывается. 1662По каждому импульсу частоты Г,производится чтение из ячейки памяти и запись в нее нуля, Вывод данных происходит через элемент И 15,5начиная с младшего разряда первогослова и кончая старшим разрядом последнегоЭлемент ИЛИ 14 в режимевывода постоянно подает нуль на Пвход блока 7 памяти,По окончании вывода старший разряд счетчика 6 слов сбрасывается иустройство переходит в исходное состояние.Измеряемая частота может определяться по формуле Ж Г Т ф о 20 где И - число импульсов, зарегистрированных в слове памяти заобразцовый интервал времени ТБлок 7 памяти имеет структуру 1 в25 и разбит на К и-разрядных слов, Величина и определяется объемом счетчика 5 разрядов слова, величина К -количество слов в памяти - вдвоеменьше объема счетчика 6 слов, Блок30 7 памяти может быть реализован наоснове К 561 РУ 2,По импульсу измеряемой частоты Г,запускается генератор 2 серии импульсов отрицательного знака, по35передним и задним фронтам которыхформируются короткие импульсы.Приведенные временные циаграммы(фиг 2) соответствуют значению п=4и частоте генератора 2 - Го/2, при40 этом приняты следующие обозначения:1-й цикл счета, когда из блока7 памяти считано число 0100, а записано 1100; +М - 2-й цикл счета,когда считано число 1100 (младший45 бит слева), а записано 0010 (междуциклами счета завершился интервал Тфпоэтому после завершения цикла счета адрес слова увеличивается на единицу и начинается новое измерение -интервал Т ); -%. - во время цикла/счета завершился интервал Т памятьоузаполнена, начался вывод данных( 1010, 0110, 1110) с частотой Г, .Возможность накапливать большиемассивы данных в расширенном диапазоне входных частот, выводить информацию блоками в последовательном кодв, обеспечивать непрерывность измерения частоты и минимум аппаратных1661662 фы Йлг И( дыИ Ьи 7 М Юг 7(а) Ь 7/А 4 йМ Юх 7/4 Ьа 13 ь Н,Состав: Корректор Н.Ревская ред С.Мигунов актор И,Дерба Заказ 2120 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5оиэводственно-издательский комбинат Патент , г,ужгород, ул. Гагарина,10 средств позволяют эффективно использовать устройство в качестве бортовых и автономных регистрирующихприборов,Формула изобретенияУстройство для измерения и регистрации частоты, содержащее формирователь импульсов, вход которого является входом устройства, генератор сеии импульсов, кварцевый генератор, елитель, элемент задержки блок памяти, элемент И, счетчик разрядов слова, триггер, элемент ИЛИ и счет,чик слов, причем выход кварцевого Генератора подключен к входу делителя, вход управления режимом работы и выход блока памяти соединены соответственно с выходом элемента задержки и первым входом элемента И, а адресные входы разрядов слова блока памяти подключены к выходам счетчика азрядов слова, о т л и ч а ю щ е Е с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых частот, и функциональных возможностей, в него доПолнительно введены первый и второй коммутаторы, формирователь управляющих импульсов и последовательный сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственнс с выходом формирователя импульсов и выходомблока памяти, вход синхронизации объединен с выходом элемента задержки и 5входом счетчика разрядов слова а выход подключен к второму входу элемента ИЛИ, причем выход формирователя импульсов через последовательносоединенные генератор серии импульсов и первый коммутатор подключен квходу элемента задержки и входу формирователя управляющих импульсов,выход которого соединен с входом выбора блока памяти, второй вход элемента И объединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов,с первым входом элемента ИЛИ и старшим разрядом счетчика слов, выходыкоторого подключены к адресным входам блока памяти, а вход соединен свыходом второго коммутатора, выходстаршего разряда счетчика разрядовслова объединен с первым входом второго коммутатора и входом синхрони зации триггера, информационный входкоторого соединен с выходом делителя, а выход - с вторым входом второго коммутатора, выход кварцевого генератора подключен к второму входу 30 первого коммутатора, а выход элемента ИЛИ соединен с входом данных блока памяти.