Устройство для измерения временных интервалов

) ) ОПИСА ЕПЬСТВ Шиши н зина,.Н,Петельство СССР 10/04, 1976ЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕ осится к изме- может бьггь исения временныхгвно следующихьсных последоизобретения явГОСУДАРСТНЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГННТ СССР ВТОРСНОМУ СВИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯНЫХ ИНТЕРВАЛОВ(57) Изобретение отнрительной технике ипользовано для измеринт ер валов в непр ер ьдруг за другом импулвательностях. Целью 80153972 БРЕТЕНИЯ ляется повышение помехозащищенности устройства и упрощение схемы считывания. Устройство для измерения временных интервалов содержит триггеры 1-4, счетчик б импульсов, генератор 7 эталонных импульсов, регистр данных 8, элемент И-НЕ 12, инвертор 14. Для достижения цели изобретения в устройство введены регистр 5 сдвига, одновибратор 9, первый элемент И 10, делитель частоты 13, второй элемент И 11. Благодаря введению новых элементов и образованию новых связей в устройстве созданы раздельные каналы измерения и считывания, что обеспечивает высокую гомехозащищенность устройства. 2 ил,15 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения временных интервалов и непрерывно следующих другза другом импульсных последовательностях,Цель изобретения - повьппение помехозащищенности устройства и повышение надежности устройства, 10На фиг.1 представлена структурная схема устройства для измерениявременных интервалов; на фиг.2 диаграммы напряжений на элементахустройства, где:а - форма напряжения на инверсномБ-входе первого триггера;б - Форма напряжения .на входе устройства;в - форма напряжения на прямом выходе первого триггера;г - Форма напряжения на выходе первого элемента И;д - Форма напряжения на прямом выходе второго триггера; 251е - Форма напряжения на выходе генератора эталонных импульсов;ж - Форма напряжения на выходе элемента И-НЕ;з вформа напряжения на выходе делителя частотьци - Форма напряжения на прямом выхо",де третьего триггера;к - Форма напряжения на инверсномвыходе четвертого триггера;л,м,н,35о - форма напряжения на выходах регистра сдвига;и в , форма напряжения на выходе инвертора;40р - форма напряжения на выходе второ"го элемента И;с - форма напряжения на выходе одновибратора.Устройство содержит первьй 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 тригге.ры, регистр 5 сдвига, счетчик 6 импульсов, генератор 7 эталонныхимпульсов, регистр 8 данных, одновибратор 9, первый 10 и второй 1150элементы И, элемент 12 И-НЕ, делитель 13 частоты, инвертор 14.Вход устройства образован однимиз входов элемента 10 И, второй входкоторого соединен с прямым выходомтриггера 1, а третий вход подключенк выходу одновибратора 9, выход элемента 10 И соединен с С-входамитриггеров 2 и 3, инверсные Б-входы которых подключены к инверсному Б- входу триггера 4 и 0-входам триггера 2 и регистра 5 сдвига, которые соединены с положительным потенциалом источника питания, инверсный К-вход триггера 2 соединен с первым входом элемента И 11 и с инверсным К-входом триггера 1, который подключен к шине "Сброс" устройства, а инверсный Б-вход триггера 1 соединен с шиной "Пуск", прямой выход триггера 2 соединен с Э-входом триггера 3 и первым входом элемента 12 И-НЕ, прямой выход триггера 3 соединен с П-входом триггера 4, инверсный К-вход которого соединен с инверсным К-входом триггера 3 и с выходом элемента И 11, второй вход которого подключен к выходу инвертора 14, соединенного своим входом с четвертым выходом регистра 5 сдвига, третий выход которого соединен с входом сброса счетчика 6, а второй выход подключен к входу "Запись" регистра 8 данных и выходу устройства "Запрос", выход регистра 8 данных является информационным выходом устройствя, информационный вход регист-, ра 8 данных соединен с выходом счет" чика 6, счетный вход которого подключен к выходу делителя 13 частоты и С-входу триггера 4, инверсный выход которого соединен с управляющим Ч- входом регистра 5 сдвига и входом одновибратора 9, вход делителя 13 частоты подключен к выходу элемента 12 И.-НЕ, второй вход которого соединен с выходом генератора 7 эталонных импульсов и подключен к С-входу регистра 5 сдвига.Устройство работает следующим образом.Перед. началом измерения производится сброс триггеров 1-4 подачей отрицательного импульса логического нуля) на шину "Сброс". При этом на прямых выходах триггеров 1 и 2 устанавливается логический нуль. На выходе элемента 11 И появляется логический нуль, который переводит триггеры 3 и 4 в состояние логического нуля. На выходе одновибратора 9 находится логическая единица, которая подается,на один из входов элемента 10 И. Положительный потенциал источника питания и связанных с ним инверсных Б-входов триггеров 2-4 и Ь-входов триггера 2 и регистра 51539724 510 вызывает появление его на третьем вы - ходе импульса (фиг,2 н), подаваемого на вход сброса счетчика бпо переднему фронту которого производится обнуление счетчика.Четвертый эталонный импульс, поступающий на С-вход регистра 5 сдвига, вызывает появлениена его четвертом выходе (фиг. 2 о) импульса (логической единицы), который подается иа вход инвертора 14, на выходе которого появляется логический нуль (фиг.2 п), поступающий на второй вход элемента 11 И (на его первом входе находится логическая единица). На:, выходе элемента 11 И появляется лс- гический нуль (фиг.2 р), который подается на инверсные К-входы триггеров 3 и 4 и сбрасывает их, при этом логическая единица, появившаяся на инверсном выходе триггера 4, поступает на вход одновибратора 9, состояние которого не изменяется. Эле 35 40 45 50, ментный состав одновибратора подбирается таким образом, чтобы времяего пребывания в неустойчивом состоянии быпо равно или немногим большепериода следования счетных импульсов, в течение которого вход устрой-. 55 сдвига соответствуют уровню логической единицы,Запуск устройства производитсяподачей на шину "Пуск" отрицательного импульса (логического нуля),(фиг.2 а), после чего на прямом вьгходе триггера 1 появляется логическая единица (фиг.2 в), поступающаяна вход элемента 10 И. Первый измерительный импульс на входе устройства (фиг.26) вызывает срабатываниеэлемента 10 И на выходе которогопоявляется логическая единица(фиг2 г), которая поступает на Свходы триггеров 2 и 3, при этомтриггер 3 остается в исходном состоянии, а на прямом выходе триггера2 появляется логическая единица(фиг.2 д), которая подается на первый вход элемента 12 И-НЕ, разрешаяпрохождение импульсов генератора7 (фиг.2 е) на вход делителя 13 частоты. Делитель 13 делит поступающуючастоту на и (п 4) равных частей ис его выхода (фиг.2 з) импульсы поступают на счетный вход счетчика би на С-вход триггера 4. Триггер 4не изменяет своего состояния, а счетчик б начинает считать импульсы свыхода делителя 13 частоты,С поступлением на вход устройства второго измерительного импульса, отмечающего границу первого временного интервала (фиг.26) и следующего через элемент 10 И на С-входы триггеров 2 и 3, триггер 2 остается в прежнем состоянии, а на прямом выходе триггера 3 (фиг.2 и) появляется логическая единица, которая поступает на В-вход триггера 4. После этого на инверсном выходе триггера 4 синхронно с первым счетным импульсом, совпадающим со следующим временным интервалом, появляется логический нуль (фиг,2 к), который подается на вход одновибратора 9 и управляющий Ч-вход регистра 5 сдвига. При этом одновибратор 9 запускается, и на его выходе появляется логический нуль (фиг.2 с), поступающий на вход элемента 10 И и запрещающий прохождение сигнала с входа устройства. Одновременно с запуском одновибратора 9 начинает работу и-разрядный регистр 5 сдвига, который производит сдвиг информации синхронно с импульсами генератора 7. 1520 25 30 6Первый импульс на свободном первом выходе регистра 5 сдвига (фиг.2 л) появляется синхронно с первым эталонным импульсом на его С-входе, совпадающим с первым счетным импульсом следующего временного интервала (фиг,2 з)."Это делает невозможным переключение какого-либо элемента устройства в момент, отстоящий от момента считывания менее, чем на период следования эталонных импульсов.С поступлением на С-вход регистра5 сдвига второго эталонного импульса, на его втором выходе появляетсяимпульс (фиг,2 м), который подаетсяна вход "Запись" регистра 8 данныхи на выход устройства "Запрос", Попереднему фронту этого импульса(соответствует логической единице)производится запись информации изсчетчика б в регистр 8 данных и посылается запрос на передачу данных,после чего информация из регистра 8данных пересылается во внешнее устройство в оставшийся до прихода второго счетного импульса промежутоквремени,Третий эталонный импульс, поступающий на С-вход. регистра 5 сдвига, 15397245 10 15 20 ства защищен от помех. Поэтому с поступлением на счетчик 6 второго счетного импульса, совпадающего со следующим временным интервалом, одновибратор 9 снимает запрет на прохождение сигнала с входа устройства (Фиг.2 с). Третий и последующие измерительные импульсы, поступающие на вход устройства, вызывают повторение цикла считывания; начиная с перевода триггера 3 в единичное состояние.Останов устройства производится подачей отрицательного импульса (логического нуля) на шину "Сброс", которыя переводит все. триггеры в состояние логического нуля, ведущее к прекращению счета и запрету юрохождения сигнала через входной элемент 10 И.Таким образом, в предлагаемом устройстве проведено разделение каналов измерения и считывания, что обеспечивает высокую помехозащищенность при одновременном упрощении схемы считывания,В случае появления в момент считывания в этом устройстве помехи В виде деормированного фронта единичного эталонного импульса, приводящего к отсутствию считывания, резуль- тат измерения не искажается, так как считывание производится с приходом следующего эталонного импульса на С-вход регистра 5 сдвига. Поскольку переключение всех эле-. ментов устройства-отстоит от момента считывания не менее чем на.псриод следования эталонных импульсов, .то при любом сочетании моментов прихода измерительного иьщульса на вход элемента 10 И и.счетного импульса яа Вход триггера 4 искдппчается возможность возникновения помехи для считывания. ф о р м у л а и з о б р е т ен и я Устройство для измерения временных интервалов сОдержащее первый второй, третий, четвертый триггеры, инвертор, элемент И-НЕ регистр данных, счетчик импульсов, генератор эталонных импульсов, подключенньпЪ своим выходом к первому входу элемента И-НЕ, к второму входу которого подклеен прямой выход первого 30 35 40 45 50 55 триггера, отличающееся.тем, что, с целью повьппения помехозащитности и повьппения надежности,Введены делитель частоты, регистрсдвига, одновибратор, два элементаИ, при этом вход устройства являетсяпервым входом первого элемента И,второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а третий вход подключен к выходу одновибратора, выход первого элемента И соединен с синхронными С-входами второго и третьего триггеров, инверсныеустановочные Б-входы которых подключены к инверсному установочному Явходу четвертого триггера и информационным П-входам второго триггера ирегистра сдвига и соединены с положтельным потенциалом источника питания, инверсный К-вход сброса второготриггера соединен с первым входомвторого элемента И и с инверсным Квходом сброса первого триггера,который подключен к шине "Сброс"устройства, а инверсный установочный Б-вход первого триггЕра соединен с шиной "Пуск", прямой выход второготриггера соединен с информационнымЭ-входом третьего триггера и первымвходом элемента И-НЕ, прямой выходтретьего триггера соединен с информационным В-входом четвертого тригге-.ра инверсньй К-вход сброса которогосоЕдинен с инверсньП 1 К-Входом сброса третьего триггера и с выходом второго элемента И, второй вход которо-,го подключен к выходу инвертора, соединенного своим входом с четвертымвыходом регистра сдвига, третий выходкоторого соединен с входом сбросасчетчика, а второй выход подключенк входу "Запись" регистра данных,соединенному с выходом устройства"Запрос", выход регистра данных является информационным выходом устройства, тЯормационный вход регист-,ра данных соединен с выходом счетчика импульсов.счетный Вход которогоподключен к выходу делителя частоты и синхронному С-входу четвертоготриггера, инверсный выход которогосоединен с управляющим 7-входом регистра сдвига и входом.одновибратора, вход делителя частоть 1 подключенк выходу элемента И-НЕвторой входкоторого подключен к тактовому счетному С-входу регистра сдвига,1539724 оставитель С.Кротоваехред Л.Олийнык Корректор О.Крав актор ине ираж 3 одписн и ГКНТ СС оизводственно в издательск комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 217ВНИИПИ Госу ственного комитета по 113035, Москва, ЖобретениРаушская и открыти б д, 4/