Измеритель одиночных интервалов времени

СОЮЗ СОВЕТСНИХНОРРРРРРРРРРРЕСПУБЛИН аа а 1 щц С 04 Г 10/04 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕВИ д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЫТИЙ Н ВТОРСНОНУ СВИВВТВЪСТВУ(54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОДИНОЧНЫХ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ, содержащий генератор сдвинутых импульсов, выходы которого подключены к входам блока вентилеЦ, " управляющие входы которых соединены с входной шиной измерителя, а выходы подключены к входам младших разрядов счетчика имлульсов и днухразрядньк счетчиков импульсов, выходы вторых разрядов которых подключены к входам блока логической эквивалентности,. ин" версный выход которого соединен с первым входом элемента И,.о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия ч надежнос-. ти, в него введены сумматор, блок сложения по модулю два, преобразователь единичного кода в двоичный, причем выходы младших разрядов всех счетчиков импульсов подключены попарно с инверсным выходом блока логической эквивалентности к входам блока сложения по модулю два, выходы кото- рого подключены к входам преобразователя единичного кода в двоичный, выходы которого соединены с первой группой. входов сумматора с весайи разрядов от 1 до Н , а к входу с весом Я подключен выход элемента И, к второму входу которого подключен младший разряд счетчика импульсов,причем к входу с весом Н второй группы входов сумматора подключен прямой выход блока логической эквивалентности, а к входу с весом 2 й подключен выход второго разряда счетчи- Я ка импульсов, выходы старших разрядов которого соединены, соответственно с входами с весом М второй группы входов сумматора.1132278 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано прй измерении одиночных временных инвервалов.Известно устройство, содержащее один многоразрядный счетчик, дополнительный счетчик, линию задержки, вентили и двухразрядные счетчцки, триггеры, коммутатор и вреыенные селекторы 11. Недостатком известного устройства является низкое быстродействие.Наиболее близким к предлагаемому является измеритель одиночных интервалов времени, генератор сдвинутьж импульсов, содержащий линию задержки, блок вентилей, основной, Я -1 двух- разрядных и дополнительный счетчики, шина тактовых импульсов подключена к входу линии задержки, отводы которой соединены с входами блока вентилей, выходы которого соединены с входами младших разрядов основного и двухразрядных счетчиков, управля" ющие входы блока вентилей соединены с шиной входного сигнала, выход старшего разряда дополнительного счетчика подключен к входу второго разряда основного счетчика, причем входная шина через формирователь подключена к первому входу первого элемента И и входу дополнительной линии задержки, первый отвод которой соединен с первым входом второго элемента И а все последующие отводы З 5 соединены с первой .группой входов элемента И-ИЛИ, вторая группа входов которого подключена к выходам младших разрядов основного и двух- разрядных счетчиков, выход элемента 4 О И-ИЛИ подключен к входу младшего разряда дополнительного счетчика, выходы вторых разрядов основного и двухразрядных счетчиков подключены к входам блока логической эквивалентности, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а инверсный выход - с вторым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен ф с входом старшего разряда дополнительного счетчика, а выход второго элемента И соединен с входаю мпадших разрядов основного и двухраэрядных счетчиков 2 ., 55Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и сложность аппаратурной реализации. 2Цель изобретения - повышениебыстродействия и надежности,Поставленная цель цостигаетсятем, что в измеритель одиночныхинтервалов времени, содержащий генератор сдвинутых импульсов, выходыкоторого подключены к входам блокавентилей, управляющие входы которыхсоединены с входной шиной измерителя, а выходы подключены к входаммладших разрядов счетчика импульсови двухразрядных счетчиков импульсов,выходы вторых разрядов которых подключены к входам блока логическойэквивалентности, инверсный выходкоторого соединен с первым входомэлемента И, дополнительно введенысумматор, блок сложения по модулюдва, преобразователь единичногокода в двоичный, причем выходы младших разрядов всех счетчиков импульсов подключены попарно с инверснымвыходом блока логической эквивалентности к входам блока сложения помодулю два, выходы которого подклю.чены к входам преобразователя единичного кода в двоичный, выходы которого соединены с первой группойвходов сумматора с весами разрядовот 1 до 0 , к входу с весом 2 Йкоторого подключен выход элемента И,к второму входу которого подключенмладший разряд счетчика импульсов,причем к входу с весом И второйгруппы входов сумматора подключенпрямой выход блока логической экви-.валентности, а к входу с весом 2 Яподключен выход второго разрядасчетчика импульсов, выходы старшихразрядов которого соединены соответственнс с входами с весом М второйгруппы входов сумматора.На фиг. 1 представлена блок-схемИ -канального измерителя одиночныхинтервалов времени, на фиг, 2 - пример реализации блока логическойэквивалентности 1 Измеритель содержит генератор 1 сдвинутых импульсов с.9 выходами, подключенными к 8 входам блока 2 вентилей , управляющие входы которых соединены с входной шиной 3 измерителя, а выходы подключены к входам младших разрядов счетчика 4 импульсов и двухразрядных 5.,6 и 7 счетчиков, вторые разряды которых подключены к входам блока 8 логической эквивалентности, инверсный выход1132278 которого соединен с первым входомэлемента И 9, а выходы младших разрядов счетчиков 4,5,6 и 7 подключены попарно с инверсным выходом. блока8 логической эквивалентности к входам блока 10 сложения по модулю два,выходы которого подключены к входдмпреобразователя 11 единичного кодав двоичный, выходы которого соедин;.,ны с первой группой входов суммато- : 1 О.ра 12 с весами разрядов от .1 до Мк входу с весом 23 которого подключен .выход элемента И 9, к второмувходу которого подключен младшийразряд счетчика 4, причем к вхоцу 15с весом М второй группы входов сумматора 12 подключен прямой выходблока 8 логической эквивалентности,а к входу с весом 2 8 подключен выход второго разряда счетчика 4, выхо Оды старших разрядов которого соединены соответственно с входами второйгруппы сумматора 12 с высокими веса"мн, выходы которого являются выходомизмерителя. 25На фиг. 2 приведена функциональнаясхема блока 8 логической эквивалентности, содержащая элемент И 13,элемент И 14 с инверсией на входе элемента ИЛИ 15 с прямым и инверсным30выходом,Принцип работы измерителя основанна восстановлении общего числа прошедших во все каналы измерительныхимпульсов35Процесс восстановления общего чис=ла импульсов при взаимно-эквивалентных вторых разрядах может быть получен путем умножения кода числа, образованного вторым и более старшими 4 Оразрядами счетчика 4 на число. каналов с добавлением числа единиц, содержащихся в первых (младших) разрядах счетчиков всех каналов. Причисле каналов М , равном 2 , опера- ф 5ция умножения сводится к сдвигу кодачисла на В разрядов влево, т.е. разрядам присваивается более высокийвес. 50Справедливость этого подтверждается тем, что старшие разряды двух чисел, отличающихся не более чем на единицу, эквивалентны, если эквивалентны вторые разряды этих чисел. 55При отсутствии эквивалентности вторых разрядов коды старших разрядов в общем случае не равны. 1С целью повышения быстродействия в измерителе процесс восстановления эквивалентности вторых разрядов не производится, а заменяется имитацией результата этого процесса, заключающейся в том, что состояния первых разрядов счетчиков инвертируются, а при единичном состоянии первого разряда основного счетчика образуется перенос во второй разряд основного счетчика, вес которого соответствует величине 2 М; Таким образом, при отсутствииэквивалентности вторых разрядовпосле измерения следует подсчитыватьне число единиц, а число нулей первых разрядов счетчиков, а при единичном состоянии первого разряда основного счетчика в сумматор должно бытьдобавлено число 2 8, имитирующееперенос во второй разряд при восстановлении эквивалентности.Число рабочих разрядов на выходесумматора, исходя нз числа разрядовсчетчика (ч), равно щ +и . При этомсигналы на выходах более старшихразрядов сумматора во внимание непринимаются, т.е. перенос выходитза пределы рабочих разрядов. ( П 1 +11) .Измеритель работает следующимобразом.В исходном состоянии разрядывсех счетчиков 4,5,6 и 7 устанавливаются в состояние "1". Измеряемыйинтервал в виде прямоугольного импульса поступает через шину 3 науправляющий вход блока 2 вентилей,при этом импульсы генераторапоступают на счетные входы счетчиков4,5.,6 и 7,После окончания входного измеряемого импульса доступ импульсов навходы счетчиков 4,5,6 и 7 прекращается.Сигналы на прямом и инверсномвыходах блока 8 логической эквивалентности указывают на состояниевторых разрядов всех. счетчиков.В случае эквивалентности вторыхразрядов с прямоугольного выходаблока 8 уровень логической единицыпоступает на вход с весом Й второйгруппы входов сумматора 12, компенсируя установленное на счетчиках4,5,6 и 7 до измерения число "- 8 ".Состояния младших разрядов, не претерпевая изменения при прохождениичерез блок 10, поступают на преобразователь 11, на выходе которого образуется код, соответствующий числу единиц в первых разрядах счетчиков 4,5,6 и 7. Это число поступает на первую группу входов сумматора .12. Информация о состоянии старших разрядов счетчика 4 поступает на вторую группу входов сумматора 12 с весами, увеличенными в я раз (в рассмотренном измерителе в четыре раза: второй разряд с весом "2" подключается к разряду сумматора с весом "8", третий разряд с весом "4" - к разряду сумматора с весом "16" и т.д,), Элемент И 9 в этом режиме закрыт сигналом с инверсного выхода блока 8 - при любом состоянии первого разряда счетчика 4 перенос отсутствует,В случае эквивалентности вторых разрядов счетчиков 4,5,6 и 7 на инверсном выходе блока 8 образуется уровень логической единицы, что приводит к инвертированию состояний первых разрядов всех счетчиков блоком ",О, и на выходе преобразовате 1132278ля 11 образуется код, соответствующийчислу нулей младших (первых) разрядовсчетчиков, число этих нулей равночислу единиц, в первых разрядах в 5 случае проведения операции восстановления эквивалентности (в рассматриваемом измерителе эта операция непроизводится, а имитируется результат такой операции) . Элемент И 9 10открывается уровнем логической единицы с инверсного выхода блока 8,и при состоянии 111 на выходе перво"го разряда счетчика 4 на выходеэлемента И 9 формируется уровень логической единицы, что имитируетналичие переноса во второй разрядсчетчика 4. Это эквивалентно добавлению в сумматор 12 числа 2 М .Таким образом, предлагаемый измеритель позволяет измерять длительность одиночных временных интервалов,обладает большим, по отношению к.из"вестному .устройству, быстродействием и повышенной надежностью за.счетконструктивного упрощения путем ис"пользования меньших аппаратурныхзатрат при его реализации..Укгород, ул.Проектная,4 Тирам 407 ВНИИПИ Государственно по делам изобрете 13035, Москва, Ж, РПодписио комитета СССРий и открытийушская наб., д.4/5