Цифровой усреднитель длительности временных интервалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (И 04 10 0 макин детельство С 10/04, 1978. тельство ССС 10/04, 1980. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) ЦИФРОВОЙ УСРЕДНИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬ НОСТИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий два вентиля, счетчик суммы, регистр суммы, элемент сравнения кодов, счетчик времени, сумматор, счетчик циклов, триггер, блок управления, счетчик приращений, регистр приращений и генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого вентиля, к тактовому входу счетчика времени и первому входу блока управления, первый выкод которого соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра сумьн, второй выход соединен с управляющим и первымтактовым входами регистра приращений, третий выход соединен с входом установки в "0" счетчика сумьв, четвертый выход соединен с вторыми тактовыми входами регистра сумка и регистра приращений, пятый выход соединен с тактовым входом счетчика циклов, а шестой выход соединен с входами установки в "0" счетчика времени и счетчика приращений и с входом установки в "1" триггера, при этом второй вход блока управления подключен к выходу старшего разряда счетчика циклов, а выход первого вентиля подключенк тактовому входу счетчика сум)ы, выходы которого поразрядно соединены с информационными входами регистра сумин, вход последовательного ввода которого подключен к выходу сумматора, а выходы второй группы. регистра суммы подключены к первой группе входов элемента сравнения кодов, выход младшего разряда регистра суммы первой группы подключен к первому суммирующему входу сумматора, выходы счетчика времени поразрядно соединены с второй группой входов элемента сравнения кодов, выход которого подключен к входу установки в "0". триггера, выход счетчика приращения поразрядно подключены к информационным входам регистра приращений, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения недежности, в него дополнительно введен временной дискриминатор, первый вход которого соединен с соответствующим выходом триггера, первый выход временного дискри минатора соединен с первым входом второго вентиля, .а второй выход соединен с управляющим входом сумматора, причем выход второго вентиля подключен к тактовому входу счетчика приращений, второй вход второго вен;тиля подключен к выходу генератора эталонной частоты, выход младшего разряда регистра приращений соеди- ., нен с вторым суммирующим входом сумматора, а старший разряд регистра приращений соединен с своим входом последовательного ввода.25 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам обработки информации,Известны усреднители длительности временных интервалов, предназначенные для анализа статистическихданных, представленных временнымиинтервалами, содержащие генераторимпульсов, счетчики и регистры 1 .Недостатком их является конструктивная сложность.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяцифровой измеритель средней длительности ряда временных интервалов, содержащий два вентиля, счетчик сумьн, регистр суммы, элемент сравнениякодов, счетчик времени, сумматор,счетчик циклов, триггер, блок управления, счетчик приращений, регистрприращений и генератор эталонной 20частоты, выход которого подключенк первому входу первого вентиля, ктактовому входу счетчика времении первому входу блока управления,первый выход которого соединен суправляющим и первым тактовым входами регистра суммы, второй выход -с управляющим и первым тактовым входами регистра приращений, третий -с входом установки в "О" счетчика усуммы, четвертый - с вторыми тактовыми входами регистра суммы ирегистра приращений, пятый - с тактовым входом счетчика циклов, щестой - с входами установки в ".О" счет чика времени и счетчика приращенийи с входом установки в "1" триггера среднего, второй вход блока управления подключен к выходу старшего разряда счетчика циклов, входнаяклемма устройства соединена с первым входом первого вентиля, выходкоторого подключен к тактовому входусчетчика суммы, выходы которого соединены с информационными входамирегистра суммы, вход послецовательного ввода его подключен к выходусумматора, выходы второй группыразрядов - к первой группе входовэлемента сравнения кодов. а выходмладшего разряда первой труппы 5 Оразрядов - к первому входу сумматора, выходы счетчика времени соединены со второй группой входов элемента сравнения кодов, выход которого подключен ко входу установки в 55"О" триггера среднего, выход триггера среднего соедийен с выходнойКлеммой устройства, выходы счетчика приращений подключены к информационным входам регистра приращений, 60выход младшего разряда которого соединен со втооым входом сумматора 2.ГлОднако устройство сложно, таккак в нем для подсчета и хранениятекущего значения входного времен ного ."-1 тервала используются многоразрядные счетчик и регистр, и,следовательно, отличается невысокой надежностью.Цель изобретения - повышения надежности устройства,Поставленная цель достигается тем, что цифровой усреднитель длительности временных интервалов, содержащий два вентиля, счетчик сумею, регистр суммы, элемент сравнения кодов, счетчик времени, сумматор, счет чик циклов, триггер, блок управления, счетчик приращений, регистр приращений и генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого вентиля, к тактовому входу счетчика времени и первому входу блока управления, первый выход которого соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра суммы, второй выход соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра приращений, третий выход соединен с входом установки в "0" счетчика сумма, четвертый выход соединен с вторыми тактовыми входами регистра суммы и регистра приращений, пятый выход соединен с тактовым входом счетчика циклов, а шестой выход соединен с входами установки в фО" счетчика времени и счетчика приращений.и с входом установки в "1" триггера, при этом второй вход блока управления подключен к выходу старшего разряда счетчика циклов, а выход первого вентиля подключен к тактовому входу счетчика суметь, выходы которого поразрядно соединены с информационными входами регистра сумьи, вход последовательного ввода которого подключен к выходу сумматора, а выходы второй группы регистра суммы подключены к первой группе входов элемента сравнения кодов, выход младшего разряда регистра суммы первой группы подключен к первому суммирующему входу сумматора, выходы счетчика времени поразрядно соединены со второй группой входов элемента сравнения кодов, выход которого подключен ко входу установки в фО" триггера, выходы счетчика приращений поразрядно подключены к информационным входам регистра приращений, в него дополнительновведен временной дискриминатор, первый вход которого соединен с вторым входом первого вентиля, второй вход которого соединен с соответствующим выходом триггера, первый выход временного дискриминатора соединен с первым входом второго вентиля, а второй выход соединен с управляющим входом сумматора, причем выход вто" рого вентиля подключен к тактовомувходу счетчика приращений, второйход второго вентиля подключен кыходу генератора эталонной частоты, выход младшего разряда регистраприращений соединен со вторым суммирующим входом сумматора, а старшийразряд регистра приращений соединенсо своим входом последовательноговвода.1На чертеже изображена функциональная схема устройства.Цифровой усреднитель временныхинтервалов содержит генератор 1 эталонной частоты, вентиль 2, счетчик 3суммы, регистр 4 суммы, элемент 5сравнения кодов, счетчик б времени,временный дискриминатор 7, вентиль 8,счетчик 9 приращений, регистр 10 приращений, сумматор 11, блок 12 управления, триггер 13, счетчик 14 циклов, блок 12 управления предназначен для установки элементов предлагаемого устройства в исходное состояние, переписи информации и сдвигасодержимого регистров и может бытьпостроен, например, на регистре сдви. 25га. Причем, генератор 1 эталоннойчастоты подключен к первому вхоДувентиля 2 к тактовому входу счетчикаб времени и первому входу блока 12управления, первый выход которого 30соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра 4 суммы, второй выход соединен с управляющим и первым тактовым входами регистра10 приращений, третий выход соединен З 5 с входом установки в "0" счетчика 3 суммы, четвертый выход соединен с вторыми тактовыми входами регистра 4 суммы и регистра 10 приращений, пятый выход соединен с тактовым вхо дом счетчика 14 циклов, а шестой выход соединен с входами установки в "0" счетчика б времени и счетчика 9 приращений и с входом установки в "1"триггера 13, при этом второй вход 45 блока 12 управления подключен к выхо ду старшего рязряда счетчика 14 циклов, а выход вентиля 2 подключен к тактовому входу счетчика 3 суммы, выходы которого поразрядно соединены с информационными входами регист ра 4 суммы, вход последовательного ввода которого подключен к выходу сумматора 11, а выходы второй группы регистра 4 суммы подключены к первой группе входов элемента 5 сравнения 55 кодов, выход младшего разряда реги-, стра 4 суммы первой группы подключен к первому суммирующему входу сумматора 11, выходы счетчика б времени поразрядно соединены с второй 6 О группой входов элемента 5 сравнения кодов, .выход которого подключен к входу установки в "О" триггера 13, выходы счетчика 9 приращений поразрядно подключены к информационным входам регистра 10 приращений, пер.вый вход временного дискриминатора7 соединен с вторым входом вентиля 2, второй вход временного дискриминатора 7 соединен с соответствующим выходом триггера 13, первый выход временного дискриминатора 7 соединен с первым входом ветиля 8,а второй выход соединен с управляющим входом сумматора 11, выходвентиля 8 подключен к тактовомувходу счетчика 9 приращений, а второй вход вентиля 8 подключен квыходу генератора 1 эталонной частоты, выход младшего разряда регистра 10 приращений соединен с вторым суммирующим входом сумматора 11,а старший разряд регистра 10 приращений соединен со своим входомпоследовательного ввода.Цифровой усреднитель временныхинтервалов работает следующим образом.Исходное состояние счетчика 6времени, счетчика 9 приращений итриггера 13 задается сигналом сшестого выхода блока 12 управления.Входной импульс Хщ, длительностькоторого определяет измеряемый интервал времени й; , разрешает прохождение импульсов эталонной частоты с выхода генератора 1 черезпервый вентиль 2 на вход счетчика3 суммы, который подсчитывает число импульсов эталонной частоты втечение и циклов, определяемыхсчетчиком 14 циклов, на вход С которого в течение каждого цикла работыпоступает по одному импульсу спятоГо выхода блока 12 управления.По истечении и циклов импульс переполнения с выхода счетчика 14 циклов поступает на вход блока 12 управления, который Формирует натретьем выходе синхронизированныйимпульс требуемой длительности, осуществляющий установку счетчика 3суммы в исходное состояние,ма 3 тЧерез и циклов код суммы ,Еф;переписывается из счетчика 3 суьиыв регистр суммы 4 сигналом с первого выхода блока 12 управления,при этом в старших разрядах регистра суммы 4 Формируется код, соответствующий среднему значении с, -временного интервала за и циклов.ЛЭтот код поступает на первые входы элемента 5 сравнения кодов, навторые входы которого поступаеткод с выходов счетчика 6 времени.При. равенстве кодов сигналом свыхода элемента 5 сравнения кодовопрокидывается триггер 13, на выходе которого формируется импульсХ, длительность которого равнаусредненному временному интервалус,р . Полученный импульс Х и вход 1057921ной импульс Хвоздействует навходы временного дискриминатора 7н сравниваются нм по длительности,Импульс с выхода временного дискриминатора 7, длительность которогоравна разности временных интерваловВ.(; - Р ) разрешает прохождениеимйульсов эталонной частоты с вы)ода генератора 1 через вентиль 8на вход счетчика 9 приращений, навыходе которого формируется код, соответствующий разности между средним йи текущим с; временнымиинтервалами. По сигналу.с второговыхода блока 12 управления этоткод переписывается в регистр 10приращений. Импульсами с четвертого выхода блока 12 управления производится сдвиг содержимого регистра 4 суммы и регистра 10 приращений в сторону младших разрядов содновременным суммированиемкодов всумматоре 11 и запись результатовсложения в старший разряд регистра 4 сумы. Сигнал, поступающий свторого выхода временного дискриминатора 7 на третий вход сумматора11, дает разрешение на сложение, если с ъ с или вычитание, если с с сс 5содержимсорг, регистра 10 прир,щений Риз содержимого регистра 4 сумчы.Введение временного дискриминатора 7 и связей названных элементов с остальными блоками в соответствии с вышеизложенным позволилозначительно сократить объем счетчика 9 и регистра 10 за счет того,что в предлагаемом устройстве производится подсчет и хранение прира щения входного сигнала, величинакоторого значительно меньше величины входного временного интервала, значение которой подсчитывалось в прототипе. Это позволилозначительно сократить объем оборудования, а, следовательно, повысить надежность работы цифровогоусреднителя.