Преобразователь интервалов времени в код

О П И С А Н И Е ( )957166.ИЗОбРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсинкСоцналнстнческнаРеспубянк(51)М. Кл, О 04 Р 10/04// Н 03 К 13/20 Реуаврстюай квмктет СССР ае двлам взобретенкк н вткрытвв(72 ор изобретения 1) Заявнтел ноярскнй политехнический инст ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕРВАРЕМЕНИ ройства 21 . йства являютпреобразования Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и может быть использовано для преобразования интер- ; валов времени в цифровой код.Известно устройство, для измерения интервалов времени, содержащее фазо 5 сдвигающие цепочки с подключенными к их выходам элементами И, связанными вторыми входами с регистром, а выходами через элемент ИЛИ и элемент И с счетчиком, а также последовательно соединенные первый управляющий триггер, элемент И и второй управляющий триггер 11 .Недостатками этого устро 15 ся ограниченные точностьи быстродействие.Наиболее близким по технической суп- ности к изобретению является преобраза ватель интервалов времени в код, содер 20 жащий задающий генератор и блок формирования 8 сдвинутых во времени посл довательностей счетных импульсов, включающий в себя фазосдвигающие устройства,подключенные к задающему генератору и соединенные с ниМи последовательно формирователи импульсов, выходы которых, являющиеся выходами блока, связаны с Й последовательно соединенными вентилями и счетчиками, к выходам которых подключен сумматор, вторые объединенные входы всех вентилей являются входами Недостатком известного устройства является сложность его аппаратурной реализации, требующей применения много ф разрядного сумматора и Н счетчиков разрядностью ао 20 и более бит, Это ограничивает число параллельных каналов квантования К и предельно достижимую р оч ность преобразования. Кроме 1 ого, известное устройство не может быть непосредственно использовано для многократного преобразования в код периодически следующих интервалов времени, что не позволяет повысить точность преобразования за счет эффекта усреднения.3 987166 фЦелью изобретения является повышение Кроме того, каждая из ступеней преобточности преобразования и надежности ;разования содержит Фсчетных трнггеустройства. ровПоставленная цель достигается тем, . 1, при нечетном числе входов ступени,что в преобразователь интервалов времени 30, при четном числе входов ступени)в код, содержащий задающий генератоР, и 1, идентичных ячеек преобразованиясчетчик, блок формирования М сйвину-й/2 при =1тых последовательностей счетнык нмпуль Я+ Ф ) /2 при 1 41 гйеВсов, выходы которого подключены к пер- . номер ступени 1 преобраэования), причемвым входам соответствующих временных ф первый и втсрой входы ступени подключселекторов, вторые входы которых обьеди- ны к первому и второму синхровходамиены и подключены к вкоаной шине введв соответственно ячейки преобразования,ны блок объединения импульсных послейо- каждый из двух счетных входов которой .вательностей, времязадающий блок, ме:. соединен с одним нз информационных вхоссмент совпадений и формирователь Вкпул ф дов ступени преобразования, выходысов привязки, причем выход задающего ге- ячеек являются выходами ступени преобнератора подключен к первым входам вре - разования,мязадающего блока и элемента совпадений, Каждая ячейка преобразования содер-выхой которого подключен к вкоду блока жит два счетных триггера, ава 0 -тригформирования Н сдвинутых последователь 20 гера и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,ностей счетных импульсови вхойу фор- причем входы счетных триггеров являютмирователя импульсов привязки, первый ся счетными входами ячейки, С-входыи второй выходы которого соединены соот первого и второго О -триггеров являютветственно с первой и второй гРуппами ся соответственно первым и вторым синхрьвходов блока объединения импульсных по- Л входами ячейки, выходы первого и второследовательностей, информационные вхо го счетных триггеров поакгпочены к Э -вко.ды которого подключены к выходам соо дам соответственно первого и второговетствующих временных селекторов, а вы, О. - триггеров, выходы которык через елеход - к входу счетчика, второй вход еле ,мент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ.ИЛИ соединенымента совпадений соединен с выкоаом . 6 с выходами ячейки.времязадающего блока, Второй вход кото" Ка фиг. 1 показана структурная схемарого подключен к входной шине преобразователя; на фиг, 2 - временныедиаграммы, иллюстрирующие его работуБлок обьединения импульсных последо Преобразователь интервалов временивательностей содержит М последовательно,у в код содержит блок 1 формировани" сдвн"соединенных ступеней преобразования иутых во времени последовательностейЬсчетных импульсов, соединенные с ним(К- о "3 +1 при Й 7 2 временнйе селекторы 2, задающий генеИо 8 при Ц2, ратор 3, времязадающий блок 4, елегде 1 оф 8 - целая часть числа, заключен- мент,б совпадений, соединенный с блоного в скобках; ком 1 формирования сдвинутых во времеН - количество сдвинутых после- Ьи последовательностей,счетных импульсовдовательностей, поступающих и формирователь 6 мпульсов привязки,на информационные входы соединенный с блоком 7 объединения имблока; пульснык последовательностей, содержай - целоечисло: П ф, 2, 3 щю 1 последовательно соединенных сту", М ) выход последней из пеней 8 преобразования, каждая ступенькоторых является выходом включает в себя йсчетных триггеров 9блока, первая и вторая грув- и 1 идентичных ячеек 10 преобразовании,пы вкодов которого являются каждая из которых содержит два счетныхобъединенными первыми и вто трвггера 11 и 12, элемент 13 ИСКЛЮрыми соответственно входа- ЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два 0 -триггера 14 ими ступеней. преобразования, 15, выход блока 7 подключен к вкоауа информационные входы пер- счетчика 1 6,вой ступенипреобразования Устройство работает следующим обраявляются нформациоиными эом.входами блока обьединения Прямоугольные вюпульсы соответствуюимпульсных послеаеательноо щие преобразованным временным интерватей. .лам, поступают на объединенные входыФ5 9571временных селекторов 2, где, в течение времени измерения, задаваемого времязадающим блоком 4 и кратным целому числу периодов сигнала П , осуществляетсяих параллельное квантование сдвинутыми 3с помощью блока 1 на время (-1)о/1последовательностями счетных импульсов,с периодом 1, . Сформированные пачкиимпульсов поступают на первую ступень 8блока 7 объединения импульсных последо 10вательностей (фиг. 2 в, г), где осуществляется привязка счетных импульсов к двумсдвинутым на время 1 /2 последовательностям импульсов с выхода формирователя 6(фиг. 2 а, б) импульсов привязки и ихпопарное обьединение с помощью эле ментов 13 ИСКЛЮЧАЮЧЕЕ ИЛИ(фиг. 2 и). На фиг. 2 д, е показаны импульсы на выходах соответственно первого ивторого счетных триггеров, на фиг. 2 ж, з 26показаны сигналы на входах элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ .Аналогично в последующих ступеняхпроисходит привязка и объединение выходных последовательностей предыдущих ффступеней, В результате на выходе блока 7объединения импульсных последовательностей формируются счетные импульсы с час,тотой следования задающего генератора 3,.которые далее могут непосредственно регистрироваться общим суммирующим счетчиком 16. Необходимое число ступенейопределяется соотношением к=1 оф И+1при М 2 и к=Во, МД при К=2, а число Е счетных триггеров 9 равно 0 при Зчетном числе входов ступени и 1 принечетном числе входов ступени; числоячеек преобразования для первой ступениравно 1, Н /2, а длял -й ступени 1 =( Ф всегда равно нулю). Таким образом, 4даже при большом числе каналов параллельного квантования блок объединенияимпульсных последовательностей содержит небольшое число дискретных элементов,Следовательно, благодаря введениюновых элементов и связей обеспечиваетсявозможность преобразования в код периодически следующих интервалов временипроизвольной длительности, что позволяетэ 5повысить точность преобразомния эа счетстатистического усреднения результатовмногократных измерений и расширить функциональные возможности преобразователя,66 4При этом регистрация сдвинутых на очень малое время(СО/й) счетных импульсов с выходов временных селекторов достигается более простыми и, следовательно, более надежными средствами, чем в известном устройстве, требующем в данном случае использования многоразрядных счетчиков и многоразрядного накапливающего сумматора. Это позволяет в свою очередь увеличить число параллельных каналов квантования и повысить точность преобразования,Блок 7 объединения еюпульсных после-довательностей выполняется иэ стандартных элементарных ячеек, что очень удоб-но с точки зрения технологии и конструктивной реализации блока.формула изобретения1. Преобразователь интервалов времена в код, содеркащий задающий генератор, счетчик, блок формирования я сдвинутых последовательностей счетных импульсов, выходы которого подключены к первым входам соответствующих временных селекторов, вторые входы которых обьедииены и подключены к входной шине, о т л и ч а. ю щ и й с я тем, что, с пелью повыше ния точности преобразования и надежноо ти устройства, в него введены блок объе динения импульсных последовательностей, времязадающий блок, элемент совпадений и формирователь импульсов привязки, причем выход задающего генератора подклю чен к первым входам времяэадающего блока и элемента совпадений, выход которого подключен к входу блока формирования М сдвинутых последовательностей счетных импульсов и входу формиромтеля импуль сов привязки, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первой и второй группами входов блока обьед ненни импульсных последовательностей, информационные входы которого поаллюче ны к выходам соответствующих временных селекторов, а выход - к входу счетчика, второй вход элемента совпадений соединен с выходом времязадающего блока, второй вход которого подключен к входной шине.2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что блок объединенияимпульсных последовательностей содержитпоследомтельно соединенных, ступенейпреобразованияГСЕ а,ЗЦ 2"1 оф И 3 при М 2,7 95716 гдео 9- целая часть числа, заключеен ного в скобках;Й - количество сдвинутых последовательностей, поступающих наинформационные входы блока; зй - целое число, й = 1, 2, 3 ., Н ), выход последней иэ которых является выходом блока, первая и вторая группы входов которого являются объединенными первыми и вторыми соответственно 16 входами ступеней преобразования, а информационные входы первой ступени преобразования являются информационными входами блока объединения импульсных последовательностей. 1%3. Преобразователь по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что каждая иэ ступеней преобразования содержит Й,; счетных триггеров1 при нечетном числе входов 20щ: ступениО,при четном числе входов ступени, и; идентйчных ячеек преобразованияМ /23 при ф=1 2%Я + щ; )/2 при 4 1, гденомер ступени преобразования, причем первый и второй входы ступени под 6 8ключены к первому и второму синхровходам соответственно ячейки преобразования, каждый из двух счетных входов которой соединен с одним из информапионных входов ступени преобразования,выходы ячеек. являются выходами ступени преобразования.4. Преобразователь попп. 1, 2 и 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ячейка преобразования содержит два счетных триггера, два. О - триггера и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем входы счетных триггеров являются счетными входами ячейки, С -входы первого и второгоО- триггеров являются соответственно первым и вторым синхровходами ячейки, выходы первого и второго счетных трщтеров подключены к Э -входам соответственно первого и второго О - триггеров, выходы которых через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены е выходами ячейки. Источники информапии,принятые во внимание при акспертиэе 1, Авторское свидетельство СССР% 558261, кл. С 04 Р 10/04, 1977,2. Авторское свидетельство СССР М 172354, кл. С 04 Р 10/04, 1965.957166 ренц Подписное 6596/36 Тираж 427 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам щобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб