Устройство для измерения интервалов времени

20 1 136885Иэобретение относится к импульсной технике и предназначено для измерения случайной последовательностивременных интервалов, определяемыхрасположением импульсов на временной оси, и может быть использовано всистемах анализа законов распределения случайных сигналов,Целью изобретения является расширение функциональных воэможностейза счет обеспечения селекции и измерения длительностей, прилегающихдруг к другу на временной осн интервалов времени, 15На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения интервалов времениУстройство для измерения интервалов времени содержит генератор 1тактовых импульсов, первый элементИ 2,первый счетчик 3 импульсов, коммутатор 4, регистр 5 памяти, первыйтриггер 6, второй элемент И 7, первыйэлемент 8 дифференцирования, второй 25элемент 9 дифференцирования, инвертор 10, второй счетчик 11 импульсов(реверсивный), первую входную шину12 устройства, вторую входную шину13 устройства, выходную шину 14 стройства, третью входную шину 15 устройства, четвертую входную шину 16устройства, третий счетчик 17 импульсов, третий элемент И 18, первый элемент ИЛИ-НЕ 19 на ш входов, второйэлемент ИЛИ-НЕ 20 на ш входов, первый элемент ИЛИ 21, четвертый элемент И 22, пятый элемент И 23, второйтриггер 24, четвертый счетчик 25 импульсов (реверсивный), второй элемент ИЛИ 26. Выход генератора 1 соединен с первым входом элемента И 2,второй вход которого соединен с входом второго элемента 9, выход элемента И 2 соединен с первым входом 45счетчика 3 импульсов, выход регистра 5 является выходной шиной 14 устройства, входная шина 12 устройствасоединена с первым входом элементаИ 7, выход которого соединен с первым входом счетчика 11 импульсов,выход генератора 1 соединен с первым входом элемента И 8, третийвход которого соединен с первым входом элемента И 22, третьим входом 55элемента И 2 и подключен к выходутриггера 6, второй вход счетчика 3соединен с вторым входом элементаИЛИ 26 и соединен с выходом элемен 3 2та 9, п разрядных выходов счетчика 3 соединены с первой группой п входов коммутатора 4, управляющий вход коммутатора 4 соединен с вторым входом элемента И 2, вторым входом элемента И 7 и подключен к первому выходу триггера 24, вторая группа и входов коммутатора 4 соединена соответственно с разрядными выходами счетчика 17, выход коммутатора 4 соединен соответственно с разрядными входами регистра 5, первый вход триггера 6 соединен с первым входом триггера 24 и выходом инвертора 10, вход которого соединен с третьим входом элемента И 23 и является второй входной шиной 13 устройства, второй вход триггера 6 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 21 и выходом элемента ИЛИ-НЕ 20, выход первого элемента 8 соединен с вторым входом счетчика 17 импульсов и первым входом элемента ИЛИ 26, выход которого соединен с синхронизирующим входом регистра 5, первый вход счетчика 11 импульсов соединен с первым входом счетчика 25 импульсов, второй вход счетчика 11 импульсов соединен с выходом элемента И 22, второй вход которого соединен с вторым входом счетчика 25 импульсов и выходом элемента И 23, первый вход которого соединен с первым входом элемента И 7, и разрядов счетчика 11 импульсов соединены соответственно с входами элемента ИЛИ-НЕ 19, первый вход счетчика 17 соединен с выходом элемента И 8, входы элемента ИЛИНЕ 20 соединены с разрядными выходами счетчика 25, вход первого элемента 8 соединен с вторым входом элемента И 18 и вторым входом элемента И 23 и подключен к второму выходу триггера 24, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 21, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 9.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии триггеры 6 и 24, регистр 5, счетчики 3 и 17 обнулены. На счетные входы счетчиков 3 и 17 импульсы не поступают, так как элементы И 2, 18 и 22 закрыты низким потенциалом с единичного выхода триггера 6. Низким потенциалом с единичного выхода триггера 24 со счетным входом закрыт элемент И 7, а высоким потенциалом с нулевого вы40 3 13688 хода триггера 24 подготовлен к открытию элемент И 23. В счетчик 25 по шине 16 заносится двоичный код (наименьший код равен единице), соответствующий номеру импульса входной последовательности, который определяет момент начала отсчета временных интервалов - стартовый импульс. В счетчик 11 по шине 15 заносится двоичный код, соответствующий стоповому импульсу входной последовательности. Двоичный код, соответствующий стоповому импульсу, заносимый н счетчик 11, определяется как разность 5 номеров стопового и стартового импульсов. Счетчики 11 и 25 реверсивные, при поступлении счетных импульсов с выхода элемента И 7 содержимое счетчика 11 уменьшается на единицу 20 по каждому счетному импульсу, а содержимое счетчика 25 увеличивается на единицу. При поступлении счетных импульсов с выхода элемента И 23 на вход счетчика 25 его содержимое 25 уменьшается на единицу по каждому импульсу, а содержимое счетчика 11 увеличивается на единицу при прохождении счетных импульсов с выхода элемента И 23 через элемент И 22 на д 0 вход счетчика 11. Потенциал с единичного выхода триггера 24 управляет коммутатором 4. При единичном состоянии триггера 24 - высокий потенциал на единичном выходе, на выход35 коммутатора 4 коммутируются разрядные ныходы счетчика 17. При нулевом состоянии триггера 24 на выход коммутатора коммутируются разрядные выходы счетчика 3.По сигналу "Пуск" на шине 13 открывается элемент И 23 и импульсы входной последовательности проходят на вход счетчика 25. По входному ива. пульсу с заданным номером счетчик 25 45 обнуляется, при этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 20 появляется положительный импульс, который через элемент ИЛИ 21 поступает на счетный вход триггера 24, при этом на его единичном выходе появляется высокий потенциал. По переднему фронту импульса с единичного выхода триггера 24 через элемент 9 обнуляется счетчик Э. По синхрониэирующему импульсую дли тельность которого вьппе времени срабатывания коммутатора 4, с выхода элемента ИЛИ 26 осуществляется перепись содержимого счетчика 17 через 53чкоммутатор 4 н регистр 5, В данном цикле работы счетчик 17 обнуляется, следовательно, регистр 5 остается в нулевом состоянии, т.е. измерение интервала времени в данном цикле не осуществляетсяВысокий потенциал с единичного выхода триггера 24 открывает элементы И 2 и 7.Импульсы с выхода генератора 1 проходят через элемент И 2 на вход счетчика 3, который суммирует число поступинших импульсов. Через элемент И 7 импульсы входной последовательности поступают на входы счетчиков 11 и 25. В момент обнуления счетчика 11 содержимое счетчика 25 равно значению, установленному первоначально в счетчике 11, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 19 появляется положительный импульс, который через элемент ИЛИ 21 переводит триггер 24 в противоположное состояние - высокий потенциал устанавливается на нулевом выходе триггера 24. Элементы И 2 и 7 закрываются. На счетчике 3 фиксируется количество импульсон, пропорциональное длительности измеряемого интервала. По положительному фронту с нулевого выхода триггера 24 через элемент 8 обнуляется счетчик 17, этим самым он подготавливается для счета при измерении следующего интервала времени. Импульсом с выхода элемента 8 через элемент ИЛИ 26 в регистр 5 переносится содержимое счетчика 3 через коммутатор 4. Информация из регистра 5 выводится в арифметическое устройство (не показано) для дальнейшей обработкиВысоким потенциалом с нулевого выхода триггера 24 открываются элементы И 8 и 23.Через открытый элемент И 8 импульсы с выхода генератора 1 поступают на вход счетчика 7, который суммирует число поступинших импульсов. Импульсы входной последовательности поступают через открытый элемент И 23 на вход счетчика 25, который в данном цикле осуществляетд вычитание, а через открытый элемент И 22 - на вход счетчика 1, который в данном цикле осуществляет их суммирование. В момент обнуления счетчика 25 положительный импульс с выхода элемента ИЛИ-НЕ 20 через элемент ИЛИ 21 переводит триггер 24 в единичное состояние, элемент И 18 закры 1368853вается, а на счетчике 17 фиксируется код, пропорциональный длительности интервала.По переднему фронту с единичного выхода триггера 24 через элемент 9 сбрасывается счетчик 3, а по синхронизирующему импульсу с выхода элемента ИЛИ 26 в регистр 5 через коммутатор 4 переписывается содержимое счетчика 17 - результат измерения в данном цикле. По высокому потенциалу с единичного выхода триггера 24 открываются элементы И 2 и 7, измерение следующего временного интервала начинается с помощью счетчика 3.Элемент И 23 закрывается низким потенциалом с нулевого выхода триггера 24. Через открытый элемент И 2 импульсы с генератора поступают на вход счетчика 3, а через открытый элемент И 7 импульсы входной последовательности поступают на входы счетчиков 11 и 25, Указанный цикл повторяется. Счетчик 11 обнуляется по импульсу входной последовательности. По сбросу сигнала "Пуск" сбрасываются в нуль триггеры 6 и 24 и закрываются элементы И 2,18,7 и 23,при этом все счетчики прекращают пересчет,а содержимое регистра 5 не изменяется. 10 15 20 Формула изобретения Устройство для измерения интерва лов времени, содержащее генератор тактовых импульсов, первый элемент И, первый счетчик импульсов, коммута тор, регистр памяти, триггер, второй элемент И, первый элемент дифферен О цирования, второй счетчик импульсов, второй элемент дифференцирования, инвертор, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с входом второго элемента дифференцирования, выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика импульсов, выход регистра памяти подключен к выходной шине, первая входная шина устройства соединена с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго счетчика импульсов, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены третий счетчик импульсов, третий элемент И, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, первый элементИЛИ, четвертый элемент И, пятый элемент И, второй триггер четвертыйсчетчик импульсов, второй элементИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, третий входкоторого соединен с первым входомчетвертого элемента И, третьим входом первого элемента И и выходомпервого триггера, второй вход первого счетчика импульсов соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ ис выходом второго элемента дифференцирования, и разрядных выходов первого счетчика соединены с первой группой и входов коммутатора, управляющий вход коммутатора соединен с вторым входом первого элемента И, вторымвходом второго элемента И и первымвыходом второго триггера, втораягруппа и входов коммутатора соединены соответственно с и разрядными выходами третьего счетчика, выход коммутатора соединен соответственно сразрядными входами регистра памяти,первый вход первого триггера соединен с первым входом второго триггеран выходом инвертора, вход которогосоединен с третьим входом пятогоэлемента И, второй вход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и выходом второгоэлемента ИЛИ-НЕ, выход первого элемента дифференцирования соединен свторым входом третьего счетчика импульсов и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен ссинхронизирующим входом регистра памяти, первый вход второго счетчикаимпульсов соединен с первым входомчетвертого счетчика импульсов, второй вход второго счетчика импульсовсоединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом четвертогосчетчика импульсов и выходом пятогоэлемента И, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента И, и выходных разрядов второго счетчика импульсов соединенысоответственно с входами первого элемента ИЛИ-НЕ, первый вход третьегосчетчика соединен с выходом третьегоэлемента И, входы второго элементаИЛИ-НЕ соединены с и разрядными выходами четвертого счетчика, вход пер.вого элемента дифференцирования подСоставитель И. МазуровТехред М.Дидык Корректор М. Шароши Редактор И. Шулла Заказ 294/49 Тирам 373 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная, 4 1368853ключен к второму входу третьего эле- с выходом первого элемента ИЛИ,мента И, второму входу пятого элемен- первый вход которого соединента И и к второму выходу второго триг- с выходом первого элемента ИЛИгера, второй вход которого соединен НЕ.