Устройство для сравнения периодов следования импульсов

(56) Авторское свидетФ 1078606, кл, Н 03 КН 03 К 5/26, 27.09.82Авторское свидетел11 542328, кл. Н ОЗ 11 29 ство ССС19; ство СССР3/00, 11,12.75. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо делАм изоБРетений и откРытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ПЕРИОДОВ СЛЕДОВАНИЯ И 1 ПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для автоматического контроля периода импульсных последовательностейс. запоминанием величины его отклонения от заданного. Цель изобретения -повышение точности сравнения перио дов следования импульсов с заданной нормой - достигается введением в устройство блока 1 синхронизации, формирователей 2 и 3 импульсов, триггера 5 и соответствующих функциональных связей, Кроме того, устройство содержит триггер 4, элементы И 6 и 7, реверсивный счетчик 8 импульсов, регистр 9, шины: входную 10, информационные 11 и 13, выходную 12, источ ннк 14 тактовых импульсов. При этом блок 1 содержит формирователь 15 импульсов, элементы И 16, 19 и 18, триггер 17, инвертор 20, Максимальная погрешность измерения частоты равна периоду тактовой частоты, минимальное .с 2 значение паузы между импульсами тактовой частоты равно сумме длительностей импульсов формирователей 2 и 3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.113289Изобретение относится к импульснОЙ технике и может быть использовано для автоматического контроля периода импульсных последовательностей с запоми 5 нанием величины его отклонения отзаданного.Цель изобретения - повышение точности сравнения периодов следования импульсов с заданной нормой.1 ОНа фиг. 1 показана структурная электрическая схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит последователь б но соединенные блок 1 синхронизации, первый формирователь 2 импульсов, . второй формирователь 3 импульсов, первый триггер 4, второй триггер 5, Прямой и инверсный выходы первого триггера 4 соединены с первыми входами, соответственно, первого б и второго 7 элементов И, выходы которых соединены с входами, соответственно, суммирования и вычитания реверсивного счетчика 8 импульсов, выходы которого соединены с входами регистра 9. Первый вход блока 1 соединен с входной шиной 10, информационный вход счетчика 8 - с информационной30 входной шиной 11, выход второго триг" гера 5 - с сигнальной выходной шиной 12, выходы регистра 9 - с информационной выходной шиной 13, а второй вход блока- с выходом источника 14 тактовых импульсов. Кроме того, выход источника 14 соединен с вторыми .входами элементов И 6 и 7, выход второго формирователя 3 соединен с Ч-входом счетчика 8, выход заема которого соединен с 8-входом триггера40 4, К-вход и прямой выход которого соединены соответственно с выходом второго формирователя 3 и Р"-входом второго триггера 5, а С-входы триггера 5 и регистра 9 вс выходом первого 4 формирователя 2.Блок 1 содержит последовательно соединенные формирователь 15 импульсов, первый элемент И 16, триггер 17 и второй элемент И 18, К-вход тригге ра 17 соединен с выходом третьего элемента И 19, первый вход которого соединен с входом инвертора 20, выход которого соединен с вторым, входом элемента И 18, выход которого соеди- бб нен с выходом блока 1, Кроме того, первый вход элемента И 19 соединен с вторым входом элемента И 16 и вторым входом блока 1, а второй вход -322с прямым выходом триггера 17, а входформирователя 15 - с первым входомблока 1,Формирователь 15 предназначен дляформирования импульсов, длительностькоторых равна периоду импульснойпоследовательности источника 14 тактовой частоты по переднему фронтуимпульсов измеряемой частоты, поступающей на шину 1 О.Формирователи 2 и 3 предназначеныдля формирования коротких импульсовпо переднему фронту выходного сигнала элемента И 18 и заднему фронтусигнала формирователя 2 .соответственно, Суммарная длительность импульсовформирователей 2 и 3 меньше длительности паузы между импульсами источника 14 тактовой частоты.Формирователи 2, 3 и 15 импульсовмогут быть выполнены, например, намикросхемах.Блок 1 синхронизации необходимдля исключения сбоев в работе устройства, которые могут происходить в моменты совпадения времени перезаписиинформации со счетчика 8 в регистр 9и счета очередного импульса тактовойчастоты, при котором счетчик 8 находится в переходном состоянии. Наличие блока 1 синхронизации позволяетпроизводить запись информации в регистр 9 во время отсутствия импульсов тактовой частоты, поступающих насчетчик 8,Устройство работает следующим об"разом,По информационной шине 11 на счетчик 8 поступает код в виде числа.периодов тактовой частоты, эквивалентного заданному периоду измеряемой частоты. С этого момента на вход вычитания счетчика 8 через элемент И 7,на первом входе которого присутствует разрешающий сигнал с инверсноговыхода триггера 4, поступают импульсы тактовой частоты и уменьшают егосодержимое.На фиг, 2 показаны сигналы на выходе источника 14 тактовой частоты(а), на выходе инвертора 20 (б), нашине 1 О устройства (в), на выходе формирователя 15 (г), на выходе элемен"та И 16 (д), на выходе триггера 17(е), на выходе элемента И 18 (ж),на выходе формирователя 2 (э), навыходе формирователя 3 (и), на выходе заема счетчика 8 (к), на выходе триггера 4 (л), на выходе триг з 1328гера 5 (м), состояния счетчика 8 (н),состояния регистра 9 (о).Рассмотрим вариант, когда периодизмеряемой частоты меньше заданногопериода (фиг. 2, участок и), В этом5случае к моменту прихода очередногоимпульса измеряемой частоты на шину10 счетчик 8 находится в состоянииО+1. Примем, что передний фронт.импульса измеряемой частоты пришел вовремя паузы между импульсами тактовойчастоты.формирователь 15 формирует по переднему фронту сигнала измеряемой частоты импульс, длительность которогоравна периоду тактовой частоты. В общем случае длительность импульса формирователя 15 может быть другой, удовлетворяющей условию: больше паузымежду импульсами тактовой частоты,но не перекрывать трех названных импульсовС приходом следующего импульсатактовой частоты, который вычитаетсяс содержимого счетчика 8, его состояние становится равным д М, а в результате совпадения на элементе И 16 импульсовформирователя 15 и тактовойчастоты триггер 17, который до этого30находился в нулевом состоянии, устанавливается по счетному входу в единичное состояние,В результате совпадения сигналовс прямого выхода триггера 17 и .с выхода инвертора 20., на выходе элемен"та И 18 появляется сигнал, по переднему фронту которого запускается формирователь 2. Импульс с выхода формирователя 2 производит запись в регистр9 содержимого счетчика 8 дИ и запускает задним фронтом формирователь 3. Код аИ, который поступает срегистра 9 на шину 13 устройства,представляет собой число периодовтактовой частоты, эквивалентное разности периодов между заданной и измеряемой частотами,Импульс с выхода формирователя 2производит также запись содержимоготриггера 4, который в рассматриваемом варианте находится в состоянии"0", в триггер 5. Отсутствие сигнала-на шине 12 устройства, что соответствует нулевому состоянию триггера 5, свидетельствует о том, что период измеряемой. частоты меньше периода заданной частоты на величину ьИ.Импульс с выхода формирователя 3производит запись в счетчик 8 кода 932 4И периода заданной частоты и подтверждает нулевое (исходное) состояниетриггера 4. С этого момента начинается измерение следующего периодаизмеряемой частоты, Триггер 17 устанавливается в нулевое состояние передним фронтом следующего импульса тактовой частоты, поступающим на нулевой вход через элемент И 19, на втором входе которого присутствует разрешающий сигнал с прямого выходатриггера 17,Импульсы тактовой частоты, поступая на вход вычитания счетчика 8,уменьшают его содержимое. При вычитании последней единицы из счетчика8 его содержимое становится равным"0" (Фиг, 2, участок р), а на выходезаема появляется еигнал, устанавливающий триггер 4 в единичное состояние. Длительность импульса переноса не более длительности импульсатактовой частоты. Единичное состояние триггера 4 разрешает прохождениесигналов тактовой частоты через элемент И 6 на вход суммирования счетчика 8, содержимое которого с данного момента начинает увеличиваться.Рассматриваемый вариант (Фиг. 2, участок р) соответствует случаю, когдапериод измеряемой частоты больше периода заданной частоты, Увеличениесодержимого счетчика 8 происходит домомента прихода очередного сигналана шину 10, передний фронт которого,например, появляется во время присутствия импульса тактовой частоты.Работа устройства при этом происходит аналогично описанной для участка и (Фиг. 2): импульс с выхода элемента.И 16 устанавливает триггер 17в единичное состояние, импульс с выхода элемента И 18 запускает Формирователь 2, с выхода которого импульс производит запись содержимогосчетчика 8 (в данном примере "2")в регистр 9 и запись содержимоготриггера 4 ("1") в триггер 5. Присутствие- сигнала "1" на шине 12 устройства указывает на то, что длительность периода измеряемой частотыбольше периода заданной частоты навеличину, представленную на шине 13,т.е, на два периода тактовой Частоты.Импульс с Формирователя 2 заднимфронтом запускает Формирователь 3,выходной импульс которого производитустановку в нулевое состояние триггера 4 и запись в счетчик 8 кода М5 32893 периода заданной частоты. С этого момента начинается измерение следующего.периода измеряемой частоты, Триггер 17 устанавливается в нулевое состояние передним Фронтом следующего импульса тактовой частоты через элемент И 19.В дальнейшем работа устройства происходит аналогично описанной, В случае, когда периоды измеряемой и за данной частот равны (Фиг. 2, участок с), во время прихода очередного импульса измеряемой частоты и Форми" рования формирователем 2 импульса перезаписи в счетчике 8 находится 0, 15 а триггер 4 установлен в "1", что и представляется на шинах 13 и 12 устройства соответственно,Максимальная погрешность измерения частоты равна периоду гактовой частоты, минимальное значение паузы между импульсами тактовой частоты равно сумме длительностей импульсов формирователей 2 и 3.Формула изобретения1. Устройство для сравнения периодов следования импульсов, содержащее реверсивный счетчик импульсон, ЗО выход заема которого соединен с Б- входом первого триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены, а выходы соединены соответственно с входами суммирования и вычитания реверсивного счетчика импульсов, а также источник тактовой частоты и регистр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности сравнения периодов следования импульсов с задан 2 6ной нормой, в него введены первый и второй формирователи импульсов, второй триггер и блок синхронизации, пер" вый вход которого соединен с входной шиной, второй вход - с выходом источника тактовой частоты и с вторым нходом первого элемента И, а выход - с входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с вхо" дом второго формирователя импульсов и С-входами второго триггера и регистра, выходы которых соединены соответственно с сигнальной выходной шиной и информационной выходной шиной, при этом Э-вход нторого триггера соединен с прямым ныходом первого триггера, а информационные входы регистра поразрядно соединены с выходами реверсивного счетчика импульсон,информационные входы которого соединены с информационной шиной, а 7-вход с выходом второго формирователя импульсов и К-входом первого триггера.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит последовательно соединенные формирователь импульсов, первый элемент И, триггер и второй элемент И, выход которого соединен с выходом блока синхронизации, а также третий элемент И и инвертор, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а вход - с вторым входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера, а выход - с К-входом триггера, причем вход формирователя импульсов соединен с первым входом блока синхронизации, а первый вход третьего элемента И - с вторым входом блока синхронизации./5 ктная, 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Тираж 901 ВНИИПИ Государств по делам изобре 13035, Москва, Жого комит ний и откр аушская н