Устройство для измерения одиночных интервалов времени

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 697652 А 1 Ы 51)5 О 04 4 П ИСАН И Е ИЗОБ РЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лоусов, В,ельвано в физике. родей- диночои сущойство, соедиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 828169, кл, 0 04 Р 10/04, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 1317392, кл, О 04 Р 10/04, 1985,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИ НОЧНЬИ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к изме ной технике и может быть использо радиотехнике и экспериментальной Цель изобретения - повышение быст ствия. Устройство для измерений о Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике, экспериментальной физике,Известно устройство, реализующее способ измерения длительности одиночных импульсов и содержащее блок циркуляции, элементы совпадения, управляемую линию задержки, блок управления, генератор импульсов, элемент ИЛИ, блок переписи, блок выделения заднего фронта; счетчик и блоксброса,Недостатком данного устройства является измерение с погрешностью, определяемой периодом квантующей последовательности.Наиболее близким по техническ ности к изобретению является устр кОторое содержит последовательно ных интервалов времени содержит циркулятор, распределитель импульсов, первый элемент И, первый ЯЯ-триггер, второй элемент И, первый с;етчик, третий элемент И, второй ВЯ-триггер, четвертый элемент И, второй с оветчик, пятый элемент И, третий ВЯ-триггер, шестой элемент И, третий счетчик, седьмой элемент И, четвертый ВЯ-триггер, восьмой злеме,т И, четвертый счетчик и генератор квантуюших импульсов, Циркулятор содержит элемент ИЛИ и линию задержки, Распределитель импульсов содержит 3 К-триггер и первый и второй элементы И. Величину одиночного интервала времени определяют путем использования совпаданий импульсов его начала и конца с квантующими импульсами, период которь известен, 3 ил,ненные циркулятор, вход которого является входом устройства. распределитель импульсоь, первый элемент И, первый ВЯ-триггер, второй элемент И и пеРвый счетчик, последовательно соединенные третий элемент И, второй КЯ-триггер, четвертый элемент И и второй счетчик, последовательно соединенные пятый элемент И, третий КЯ-триггер, шестой элемент И и третий счетчик, генеоатор квантующих импульсов,Цель изобретения - повышение быстродействия достигается тем, что в устройство для измерения одинсчных интервалов времени, содержащее последовательно соединенные циркулятор, вход которого является входом устройства, распределитель импульсов, первый элемент И, первый г(Я-триггер, второй элемент И и первый счетчик, после 169705210 15 20 25 30 35 40 довательно соединенные третий элемент И, второй ВБ-триггер, четвертый элемент И и второй счетчик, последоватвгьно соединенные пятый элемент И, третий ВЯ-триггер, шестой элемент И и третий счетчик, генера- ТОР КВаНТУЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ, ВХОД КатгРЗГО соединен с объединенными вторыли входами первоготретьего, четв(итога, пятогс и шестого элементов И, первый и третий входы которого, соответственно, объединены с соответствующими входами седьмого элемента.И, выход которого соединен с входс м четвертого счетчика, при этом третьи входы третьего и четвертого глелгзгтсв И объединены с первым входам вараго элемента И, второй и третий входы катараа соответственно, подключены к первому входу четвертого элемента И и к первому выходу распределителя импупьссв, второй выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, при этом В-входы всех триггеров и счетчиков подключены к шине начальной установки, введены последовательно соединенные восьмой элемент И, первый и второй входы каторога, соответственно, соединеньг с соспветствуюцими входами третьего элемента И, и четвертый ВЯ-триггер, выход котарога соединен с объединенными третьими входами шестого и пятого элементов И, первый вход которого объединен с соответствующим входом нервага з.".емента И, при этом первый вход восьмого элемента И объединен с вторым входом седьмого элемепа И, при этом В- вход четвертого ВЯ-триггер:г падкггочег к шине начаггьной установки,На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема устройства для измерения одиночных интервалаз времени; на фиг, 2 - временные диаграммы, повснягащгле его работу; на фиг, 3 - блок-схема алгоритма вычислений. Устройство для измерения одиночных интервалов времени содержит циркуляртор 1, распределитель 2 имггульсов РИ), первый элемент И 3, первый ВЗ"триггер 4, второй элемент И 5, первый счетчик бгретий элемент И 7, второй ВЯ-тригге;э "., четвер.ый элемент И 9, второй счетчик 10, пятый элемент И 11, третий ВБ-тригг.ер 12, шестой элемент И 13, третий счетчик 14, седьмой элемент И 15, четвертый ВЯ-триггер 16, восьмой элемент И 17, четвертый счетчик 18 и генератор 19 квагтугсгщих импульсов г,ГКИ).Циркулятор 1 садерит эпемен г ИЛ И 20 и линию 21 задержки. Распределитель 2 импульсов содержит.3 К-тра гер 22 и первый 23 и второй 24 элементы И, Блок 25 вьгчислений содержит первый - четвертый ВЯ-триггеры 26 - 29 и микропроцессор 30,Устройство для измерения одиночных интервалов времени работает следующим образом.На вход устройства для измерения одиночньгх интервалов времени, которым является вход циркулятора 1, поступают импульсы ггачала Илгп. 1) и конца Имп, 2) измеряемого временного интервала Тх, Циркулятар 1, входом которого является первый вгад элемента ИЛИ 20, формирует на своем выходе, которым является выход линии 21 задержки, последовательность импульсов фиг. 2 а), при этом выход линии 21 задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИ 20. Период циркуляции Тц = Ь+ +Ту,Распределитель 2 импульсов, входом которого являются объединенные первые входы первого и второго элементов И 23 и 24 и тактовый вход 3 К-триггера 223- и К-выходы которого обьединены и соединены с уровнем логической "1", формирует на своих первом и втором выходах (ими соответственно являются выходы первого 23 и второго 24 элементов И, вторые входы которых соответственно соединены с прямым и инверсным вдами 1 К-триггера 22) импульснь е рослед ательности, соответственносастояциеи Имп.1(фиг.2 б) и Имп, 2 фиг. 2 в), поскольку 1 К-триггер 22 изменяет свае состояние при поступлении на его тактовый вход переднего фронта импульса (ггачальнсе состояние,)К-триггера 22 соот 3ветствует наличию на прямом выходе уровня логического "0", при этом шина начальнсй установки для триггеров, счетчиков и микропроцессора на фиг. 1 не показана).При совпадении одного из импульсов последовательности Имп, 1, которая поступает на первый вход первого элемента И 3, с одним из импульсов, сформированных ГКИ 19 и поступающих на второй вход этого же элемента И 3, первый В 5-триггер 4 формирует на своем выходе сигнал с уровнем логической "1". Этот сигнал поступает на объединенные первый вход второго и третьи входы третьего и четвертоо элементов И 5, 7 и 9, при этом второй элемент И 5 пропускает импульсы из последовательности Имп. 1 на вход первого счетчика, а четвертый элемент И 9 пропускает импульсы, формированные ГКИ 19, на вход второго счетчика гО,При повторном совпадении одного из импульсов последовательности Имп, 1, которая поступает на первый вход пятого элемента И 11, с одним из импульсов, сфор 169705210 15 20 мированных ГКИ 19 и поступающих на второй вход этого же элемента И 11, третийВЯ-триггер 12 соответственно формируетсигналы с уровнем логической "1" и логического "0" на прямом и инверсном выходах.Первый из этих сигналов поступает на соответствующий вход блока 25 вычислений, авторой - на объединенные первые входышестого и седьмого элементов И 13 и 17, приэтом шестой и седьмой элементы И 13 и 17прекращают пропускать соответствующиеимпульсы на входы счетчиков 14 и 18,Первый 6, второй 10, третий 14 и четвертый 18 счетчики 6, 10, 14 и 18 соответственно формируют значения величин И, , К и М,используемых в выражении для определения Т.При совпадении одного из импульсовпоследовательности Имп. 2, которая поступает на первый вход восьмого элемента И15, с одним из импульсов, сформированныхГКИ 19 и поступающих на второй вход этогоже элемента И 15, четвертый ВЯ-триггер 16формирует на своем выходе сигнал с уровнем логической "1". Этот сигнал поступаетна объединенные третьи входы пятого, шестого и седьмого элементов И 11, 13, 17, приэтом четвертый элемент И 17 пропускаетимпульсы из последовательности Имп. 2 навход четвертого счетчика 18, а шестой элемент. И 13 пропускает импульсы, сформированные ГКИ 19, на вход третьего счетчика14,При повторном совпадении одного изимпульсов последовательности Имп. 2, которая поступает на первый вход третьегоэлемента И 7, с одним из импульсов, сформированных ГКИ 19 и поступающих на второй вход этого же элемента И 7, второйВЯ-триггер 8 соответственно формируетсигнал с уровнем логической "1" и логического "0" на прямом и инверсном выходах.Первый иэ этих сигналов поступает на соответствующий вход блока 25 вычислений, авторой - на объединенные второй вход вто.рого 5 и первый вход четвертого 9 элементов И, при этом второй 5 и четвертый 9элементы И прекращают пропускать соответствующие импульсы на входы счетчиков6 и 10ТМ+И +1где 1 к - величина периода в последовательности импульсов на выходе ГКИ 19;М и М - числа, определяющие количество соответственно Имп. 2 и Имп, 1, поступивших на входы четвертого и первогосчетчиков 18 и 6;и К - числа. определяющие количествоимпульсов, сформированных ГКИ 19 и соот 25 30 35 40 45 50 55 ветственна поступивших на входы второго и третьего счетчиков 10 и 14,При формировании одним из четырех счетчиков на выходе старшего разряда импульса, соответствующего наступлению переполнения этого счетчика, соответствующий ему адин из четырех ВЯ-триггеров 26 - 29 формирует сигнал запроса обработки внешнего прерывания в микропроцессоре 30, Программы обработки прерываний 1 ит 1-4 (фиг, 3) корректируют значения й, , М и К и формируют сигнал сброса, который поступает на Я-вхад соответствующего ВЯ-триггера. Основная программа микропроцессора 30 циклически анализирует уровень сигналов на прямых выходах второго 8 и третьего 12 ЯЯ-триггеров, при одновременных значениях логических "1" которых формируются значения К, , М и К и выполняется вычисление Гк. Формула изобретения Устройство для измерения одиночных интервалов времени, содержащее последовательно соединенные циркулятор, вход которога является входом устройства, распределитель импульсов, первый элемент И, первый ВЯ-триггер, второй элемент И и первый счетчик, последовательно соединенные третий элемент И, второй ВЗ-триггер, четвертый элемент И и второй счетчик, последовательно соединенные пятый элемент И, третий ВЯ-триггер, шестой элемент И и третий счетчик, генератор квантующих импульсов, выход которого соединен с объединенными вторыми входами первого, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, первый и третий входы которого соответственно объединены с соответствующими входами седьмого элемента И. выход которого соединен с входом четвертого счетчика, при этом третьи входы третьего и четвертого элементов И объединены с первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого соответственно подключены к первому входу четвертого элемента И и к первому выходу распределителя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, при этом 85-входы всех триггеров и счетчиков подключены к шине начальной установки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены последовательно соединенные восьмой элемент И, первый и второй входы которого соответственно соединены с соответствующими входами третьего элемента И, и четвертый ВЯ-триггер, выход которого соединен с объединенными третьими входами шестого и пятого элементов И. первыйвход которого обьединен с соответствующим входом первого элемента И, при этом первый вход, восьмого элемента И обьединен с вторым входом седьмого элемента И,при этом В-вход четвертого ЯЯ-триггераподключен к шине начальной установки.1697052 едактор В.Дан Коррект июня Заказ 4305 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрет ям при ГКНТ СС 113035. Москва, Ж, Раушс роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составител Техред М,М