Устройство для вычисления отношения временных интервалов

. Специальное. конструкторское бюро геоф приборостроения Научного центра Теофизи АН Азербайджанской ССР 71) Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОТНОШЕНИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ 5 у а 31 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам деления времяимпульсных сигналов с представлениемрезультата в цифровой форме,Известно устройство для вычисления отношения временных интервалов,,содержащее формирователи импульсов,ждущий мультивибратор, генераторпилообразного напряжения, ключи, эле-,менты памяти, дифференциальный усилитель, импульсный делитель напряжения и генератор импульсов управляемой длительности11Известно также устройство длявычисления отношения временных интервалов, содержащее генератор импульсов,элемент задержки, элементы И,блоксравнения кодов и счетчики21Недостатками известных устройств 2являются пониженные точность и быстродействие вычитаний,Наиболее близким к предлагаемомявляется устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее первый элемент И, подключенный входами к первой входной шинеустройства и к выходу генератора импульсов, а выходом - к счетному входупервого счетчика, соединенного выходами с первой группой входов блокасравнения кодов, подключенного второй;группой входов к выходам второго счетчика, а выходом - к входу обнулениявторого счетчика и к первому входуэлемента ИЛИ, соединенного вторымвходом с выходом одновибратора, а выходом, - с счетным входом счетчикарезультата, причем счетный вход второго счетчика подключен к выходу второго элемента И, первый, второй итретий входы которого соединен соответственно с второй входной шиной. устройства, .выходом генератора импульсови с выходом элемента НЕ, подключенного входом к первой входной шине устройства и к входу одновибрато З 99144Недостатком известного устройства.является пониженная точность включений, обусловленная возможной несинхронностью ввода время-импульсных сигналов из-за опережения меньшим интервалом времени большего интервала,Цель изобретения - повышение точности вычислений,Цель достигается тем, что в устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее первый элемент И, подключенный входами к первойвходной шине устройства и к выходугенератора импульсов, а выходом - ксчетному входу первого счетчика,соеди-,ненного выходами с первой группой входов блока сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам второго счетчика, а выходом - квходу обнуления второго счетчика и к щпервому входу элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с выходом одновибратора, а выходом - с счетнымвходом счетчика результата, причемсчетный вход второго счетчика подклю Зчен к выходу элемента И, первый ивторой входы которого соединены свторой входной шиной устройства и свыходом генератора импульсов, дополнительно введены триггер, третий эле- Зрмент И и формирователь коротких импульсов, подключенный входом к первойвходной шине устройства и к первомувходу триггера, а выходом - к первомувходу третьего элемента И, соединенного вторым входом с второй входнойшиной устройства, а выходом - с вторым входом триггера, подключенноговыходом к входу одновибратора и ктретьему входу второго элемента И.На чертеже изображена бллок-схема устройства для вычисления отношения временных интервалов.Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый элемент И 2, первый счетчик 3, второй элемент И 4, второй счетчик 5, одновибратор б, блок 7 сравнения кодов, элемент ИЛИ 8, счетчик 9 результата, формирователь 10 коротких импульсов, третий элемент И 11 и триггер 12, Элемент И 2 подключен входами к первой входной шине устройства и к выходу генератора 1, а выходом - к счетному входу счетчика 3. Выходы счетчика 3 соединены с первой группой входов блока 3 сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам счетцика 5,0 4а выходом - к входу обнуления счетчика 5 и к первому входу элементаИЛИ 8. Элемент ИЛИ 8 соединен вторымвходом с выходом одновибратора 6, авыходом - с счетным входом счетчика 9,Счетный вход счетчика 5 подключен квыходу элемента И 4, первый и второйвходы которого соединены с второйвходной шиной устройства и с выходомгенератора 1, Формирователь 10 подключен входом к первой входной шинеустройства и к первому входу триггера 12, а выходом - к первому входуэлемента И 11, соединенного вторымвходом с второй входной шиной устройства, а выходом - с вторым входомтриггера 12. Выход триггера 12 подключен к входу одновибратора 6 и ктретьему входу второго элемента И 4.Устройство работает следующим образом,На первую и вторую входные шиныустройства подаются импульсы, имеющиедлительность, соответствующую временным интервалам Т, и Т, отношение которых требуется вычислить (Т 7 Т+.).Импульсы высокой (образцовой) частоты с выхода генератора 1 проходят через элемент И 2 в течение меньшеговременного интервала Т на счетчик 3,содержимое которого линейно увеличивается по мере его заполнения и вмомент времени, соответствующий оконцанию указанного интервала, становится равным й = Т 1 ГО, где 1 о - частотаимпульсов генератора 1. Это значениекода в дальнейшем сохраняется неизменным в счетчике 3 в течение всеговремени измерения,ФПри совпадающих временных интервалах формирователь 10 в момент времени, соответствующий началу меНьшего временного интервала Т 1, формирует короткий импульс, который проходитчерез открытый элемент И 11 (элементИ 11 открыт, так как на его входе,связанном со второй входной шинойустройства, в данный момент времени -разрешающий потенциал высокого уровня) и устанавливает триггер 12 в положение "1", потенциал на выходе триггера скачком изменяется до уровнялогического нуля, что запрещает поступление импульсов генератора 1 насчетчик 5 через элемент И 4, управляемый сигналом с выхода триггераВ момент времени, соответствующий окончанию временного интервала Г5 9914 триггер 12 возвращается в исходное положение "О"; при этом перепадом потенциала с низкого на высокий уровень срабатывает одновибратор 6, который формирует импульс, заносимый через элемент ИЛИ 8 в счетчик 9 результата. Это значит, что в больший времен- ной интервал Т .уложился ровно один временной интервал Т 1. Одновременно элемент И 4 открывается (так как на 10 выходе триггера теперь потенциал высокого уровня) и импульсы с выхода генератора 1 начинают заполнять сцетчик 5, содержимое которого увеличивается до тех пор, пока не станет 1 ф равным й, Момент равенства фикси%руется блоком 7 сравнения кодов, импульс с выхода которого, во-первых, сбрасывает в нуль счетчик 5 и, вовторых, через элемент ИЛИ 8 заносит ся в счетчик 9 результата. Это значит, что в больший временной интервал Т 2 уложился второй временной интервал Т 1. Содержимое счетчика 5 опять начинает увеличиваться (так как элемент 2 И 4 открыт и импульсы с выхода генератора 1 продолжают поступать на счетчик 5) и увеличивается до тех пор, пока не станет равным М . Дальнейшая последовательность операций аналогична рассмотренной, срабатывает блок 7 сравнения кодов, импульс с выхода которого .опять сбрасывает счетчик 5, заносится в счетчик 9 результата через элемент ИЛИ 8 и т.д. Процесс вычисления заканчивается в момент времени, соответствующий окончанию временного интервала Т.При частично совпадающих или не- совпадающих временных интервалах импульс с выхода формирователя 10 не проходит через элемент И 11, так как последний закрыт (импульс с длительностью, соответствующей временному интервалу Т, еще не поступил на вто рую входную шину устройства), В результате триггер 12 остается в исходном положении "О". В момент времени, соответствующий началу временного интервала Т, начинается заполнение счетчика 5 импульсами генератора 1, проходящими через открытый элемент И 4, Содержимое счетчика 5 увеличивается до тех пор, пока не станет равным М. Момент равенства фиксиЪ55 руется блоком 3, импульс с выхода которого, как и прежде, сбрасывает в нуль счетчик 5 и заносится через элемент ИЛИ 8 в счетчик 9 результата. 40 6Дальнейшая последовательность операций аналогична рассмотренной. Здесь важно только отметить, что триггер, оставаясь в положении "0" в течение всего цикла измерения, фактически запрещает срабатывание одновибратора 6 и исклюцает, таким образом, формирование лишнего импульса и появление связанной с ним погрешности.В известном стройстве этот импульсбыл бы сформирован, внеся погрешностьв результате вычислений,Таким образом, предлагаемое устройство в случае несинхронности ввода время-импульсных сигналов позволяет вычислять их отношение с большей точностью по сравнению с известным.Формула изобретенияУстройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее первый элемент И, подключенный входами к первой входной шине устройства и к выходу генератора импульсов, а выходом - к счетному входу первого счетчика, соединенного выходами с первой группой входов блока сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам второго счетчика, а выходом - к входу обнуления второго счетчика и к первому входу элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с выходом одновибратора, а выходом - с счетным входом счетчика результата, причем счетный вход второго счетчика подключен к выходу второго элемента И, первый и второй входы которого соединены с второй входной шиной устройства и с выходом генератора импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности вычислений, в него дополнительно введены триггер, обратный элемент И и формирователь коротких импульсов, подключенный входом к первой входной шине устройства и к первому входу триггера, а выходом - к первому входу третьего элемента И, соединенного вторым входом с второй входной шиной устройства, а выходом - с вторым вхо дом триггера, подключенного выходом к входу одновибратора и к третьему входу второго элемента И.991440 82 Авторское свидетельство СССРМ 59628, кл. С 06 С 7/16,1976Составитель С.Казиноведактор С,Патрушева Техред А. Бабинец Корректор МДе Заказ 136/68ВНИИ ираж 704 арственного изобретенийа, Ж 35, Рау Подрисноемитета СССР И Госу делам Моск открытская на 113035 4 В ЩЕ. 4/5 ул. Проектная,лиал ППП "Патент", г. Ужгоро Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Карпов Р.Г., Карпов Н,Р. Преобразование и математическая обработка широтно-импульсных сигналов. М., з 3, Авторское свидетельство СССР