Устройство для измерения временных интервалов между импульсами

(57) Изобретение относится к технике и может быть использо ределения временных характе цессов в устройствах обработки Целью изобретения является пов ности изобретения. Поставленна гается тем, что в устройство до введены преобразователь 6 коро ных интервалов в код, регистры блок 9 формирования результата устройство содержит блок 1 син генератор 2 тактовых:импульсов, элемент И 4, двоичный счетчик 10 регистрации. 3 ил,во СССР4, 1986,во С4(54) УСТРОЙСТВМЕННЫХ ИНТПУЛЬСАМИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетелМ 1302226, кл. 6 04 Р 10 Авторское свидетел 513414, кл. 6 04 Е 10 Я ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕЛОВ МЕЖДУ ИМимпульсной вано для опристик проинформации, ышение точя цель достиполнительно тких времен и 8 памяти,Кроме того, хронизэции, ЯЯ-триггер 3, 5, устройствоИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для определения временных характеристик процессов в устройствах обработки информации,Цель изобретения - повышение точности измерения,На фиг, 1 приведена структурная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг, 3 - функциональная схема блока синхронизации.Устройство для измерения временных интервалов между импульсами (фиг. 1) содержит блок 1 синхронизации, генератор 2 тактовых импульсов эталонной частоты, ВЯ- триггер 3, элемент И 4, двоичный суммирующий счетчик 5, преобразователь 6 коротких временных интервалов в цифровой код, регистры 7, 8 памяти, блок 9 формирования результата, устройство 10 регистрации, входную шину 11,Входная шина 11 соединена с входом запуска преобразователя 6 и информационным входом блока 1 синхронизации, такто-. вый вход которого соединен с выходом генератора 2 ивторым входом элемента И 4, первый вход которого соединен с прямым выходом ВЯ триггера З,Я-вход которого соедИнен с входом начальной установки счетчика 5, входом разрешения записи регистра .7 и первым выходом блока 1 синхронизации, второй выход которого соединен с В-входом ЙЯ-триггера 3, с входом.разрешения регистрации блока 10 и входом сброса преобразователя 6, выходные шины которо- го соединены с соответствующими входами регистра 8, вход разрешения записи которого соединен с третьим выходом блока 1, четвертый выход которого соединен с вхо.дом останова преобразователя 6, выход элемента И 4 соединен со счетным входом счетчика 5, разрядные выходы которого соединены с соответствующими входами блока 9, вторая группа входов которого соединена с соответствующими выходами регистра 7, разрядные входы которого соединены с соответствующими выходами регистра 8 и третьей группой входов блока 9, выходы которого соединены с соответствующими входами устройства 10 регистрации,Блок 1 синхронизации (фиг. 3) содержит ВЯ-триггер 12, элементы И-Н Е 13-15, двоичный суммирующий счетчик 16, блок 17 выделения ближайшей паузы тактовых импульсов,Тактовый вход блока 1 соединен со счетным входом счетчика 16, первым входом блока 17 и первыми инверсными входами элемента И-НЕ 13-15, вход сброса10 15 20 25 элемент И-НЕ 20. ВЯ - триггер 21, элемент И-НЕ 22 с инверсией по входу, ВЯ-триггер 30 23, элемент И-НЕ 24,35 40 45 50 55 счетчика 16 соединен с прямым выходом ВЯ-триггера 12, первый В-вход которого соединен с первым выходом блока и выходом элемента И-НЕ 15, соответствующие входы которого соединены с прямыми выходами счетчика 16 двоичного представления числа (К) и инверсными выходами остальных разрядов, второй выход блока соединен с выходом элемента И-НЕ 14, соответствующие входы которого соединены с прямыми выходами разрядов счетчика 16 двоичного представления числа(Р) и инверсными выходами остальных разрядов, третий выход блока соединен с выходом элемента И-НЕ 13, соответствующие входы которого соединены с прямыми выходами разрядов счетчика 16 двоичного представления числа (В) и инверсными выходами остальных разрядов, четвертый выход блока соединен с первым выходом блока 17 и Я-входом триггера 12, второй В-вход которого соединен с вторым выходом блока 17, второй вход которого соединен с информационным входом блока, вход сброса которого соединен с третьим входом блока 17. Блок 17 выделения ближайшей паузы тактовых импульсов (фиг. 3) содержит элемент И-НЕ 18, ВЯ-триггер 19,Первый вход блока 17 соединен с первыми входами элементов И-НЕ 18, 20, 24 и инверсным входом элемента И-НЕ 22, выход которого соединен с первым выходом блока и Я-входом триггера 23, прямой выход которого соединен с третьим входом элемента.И-НЕ 18 и вторым входом элемента И-НЕ 24, выход которого соединен с вторым В-входом ЙЯ-триггера 21, первый В-вход которого соединен с первыми В-входами триггеров 19, 23, вторым выходом и третьим входом блока, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 18 и Я-входом триггера 19, прямой выход которого соединен с вторым В-входом ВЯ-триггера 23 и вторым входом элемента И-НЕ 20, третий вход которого соединен с инверсным выходом ВЯ-триггера 23, выход элемента ИНЕ 20 соединен с Я-входом ВЯ-триггера 21, прямой выход которого соединен со вторым входом элемента И-НЕ 22, инверсный выход ВЯ-триггера 21 соединен с четвертым входом элемента И-НЕ 18, выход которого соединен со вторым В-входом ВЯ-триггера 19.На фиг, 2 приведены временные диаграммы: а - периодическая последовательность импульсов эталонной частоты с периодом То, б - измеряемые временные интервалы между импульсами; в, д, ж, и, л, н - измеряемые временные интервалы Т -5 10 15 20 25 30 30 35 40 45 Т 4 при различных соотношениях величин интервалов Ь 11 и времени реакции измерителя, определяемого как минимальный интервал времени между началом временного интервала и спадом импульса эталонной частоты; г, е, э, к, м - временные интервалы Ь 11 между началом измеряемого временно 1го интервала и фронтом соответствующего импульса эталонной частоты,Устройство работает следующим образом.Импульсы измерительной последовательности, интервалы между фронтами которых (фиг. 2 б) измеряются, подаются на вход 11 устройства. При этом на червертом выходе 1 блока 1 синхронизации формируется импульс, синхронный с первой паузой между тактовыми импульсами генератора 2, полностью совпадающей с измеряемым временным интервалом. Поступающий на вход 11 импульс запускает по фронту преобразователь 6 коротких временных интервалов в цифровой код, а импульс с четвертого выхода блока 1 синхронизации по фронту формируемого на его выходе импульса останавливает преобразователь б. на выходах которого формируется код интервала между началом измеряемого временного интервала и фронтом соответствующего импульса, формируемого на четвертом выходе блока 1 синхронизации, Через интервал времени, необходимый преобразователю 6 для формирования результата, на третьем выходе В блока 1 синхронизации появляется импульс, разрешающий запись кода с выходов преобразователя б в регистр 8 памяти. Далее через интервал времени, достаточный для записи результата К(Ьт 1 ) измерения длительности короткого временного интервала, на втором выходе Р блока 1 синхронизации появляется импульс, синхронный с Р-й паузой между тактовыми импульсами, полностью совпадающей с измеряемым временным интервалом, который сбрасывает преобразователь 6 и разрешает регистрацию кода длительности предыдущего временного интервала. Одновременно он переключает триггер 3 в состояние, при котором на его прямом выходе нулевой сигнал, запрещающий прохождение тактовых импульсов через элемент И 4 на счетный вход счетчика 5, на выходах которого при этом оказывается код числа й+ К - Р тактовых импульсов, укладывающихся во временной интервал между импульсами вспомогательной последовательности, соответствующий измеряемому временному интервалу. На выходах блока 9 формируется код длительности предыдущего временного интервала, равный (И+К-Р)Т, + К( 611)- 1 К( Л 11 ), где М - число импульсов эталонной частоты в интервале времени между К-м и Р-м (К Ъ Р) импульсами или паузами эталонной частоты.Через интервал времени, достаточный для регистрации результата измерения на первом выходе К блока 1 синхронизации появляется импульс, синхронный с К-й паузой между тактовыми импульсами, полностью совпадающей с измеряемым временным интервалом. Этим импульсом в регистр 7 памяти записывается код с входов регистра 8 памяти, а триггер 3 переключается в состояние, при котором на его прямом выходе единичный сигнал, разрешающий прохождение тактовых импульсов через элемент И 4 на счетный вход счетчика 5. Одновременно этим импульсом счетчик 5 устанавливается в исходное состояние, при котором в него записан код числа К-Р, При поступлении очередного импульса на вход 11 устройства цикл работы повторяется,Формула изобретенияУстройство для измерения временных интервалов между импульсами, содержащее входную шину, блок синхронизации, генератор тактовых импульсов ВЯ-триггер, элемент И, устройство регистрации, двоичный счетчик, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом ЯБ-триггера, Я-вход которого соединен с входом начальной установки двоичного счетчика и первым выходом блока синхронизации, второй выход которого соединен с В-входом ВЗ-триггера, второй вход элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов и тактовым входом блока синхронизации, информационный вход которого соединен с входной шиной, отл и ч а ю щ ее с я тем, что. с целью повышения точности измерения. в него введены преобразователь коротких временных интервалов в цифровой код,два резистора памяти, блок формирования результата, выходы которого соединены с соответствующими входами устройства регистрации, вход разрешения регистрации которого соединен с входом сброса преобразователя коротких временных интервалов в цифровой код и вторым выходом блока синхронизации, информационный вход которого соединен с входом запуска преобразователя коротких временных интервалов в цифровой код, вход останова которого соединен с четвертым выходом блока синхронизации, первый выход которого соединен, с входом разрешения записи первого регистра записи, информационные входы кото 1659974рого соединены с соответствующими входами блока формирования результата и выходами второго регистра памяти, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами преобразователя коротких временных интервалов в цифровой код, третий выход блока синхронизации соединен с входом разрешения записи второго регистра, разрядные выходы двоичного счетчика и первого регистра па мяти соединены с соответствующими входами блока формирования результата,1659974 Составитель В.Котов ехред М,Моргентал алий Реда М.Келе ррект оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1Ъ аз 1845 Тираж 275 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5