Устройство для вычисления отношения временных интервалов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциапистичесиикРеспублии и 922783(51)М. Кд. Я 06 Я 7/16 с присоединением заявкиЬвудврстюай квинтет СССР ав. делам нзабретеккй н открытнйДата опубликования описания 23,04.82 ГА. Ю. Жигулевцев, П. Т. Сиротинке, В. ф. Питнгини А, И. СолодовникКонотопский ордена Трудового Красного Знактение,электромеханический завод "Красный металлист(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и,может бытьиспользовано в информационно-измерительных системах для построения специализированных вычислительных устройствс время-импульсной формой представленияинформации.Известно устройство для вычисленияотношения временных интервалов, содержащее линию задержки, два элемента И,10источник образцовой частоты, два счетчика импульсов, счетчик результата и схемусравнения кодов,В этом устройстве для вычисления отношения временных интервалов производит 15ся измерение отношения временных интервалов Т и Т, совпадающих во времени,Эти интервалы квантуются частотой т 0 ге-нератора, выход которого соединен с вхо,дами двух элементов И, Временной интервал Тпоступает на вход первого элемента И, а Т - через линию задержкина вход второго элемента И, В устройстве установлено два счетчика - первый дпя измерения интервала , второйТ выходы которых соединены со схемойсравнения, На счетчик результата измерения и вход установки второго счетчикапоступают сигналы с выхода блока сравнения, формируюшие сигналы в момент равенства чисел обоих счетчиков, 111,Недостатком этого устройства является низкая точность вычнслейия отношения временных интервалов из-за квантования контролируемых интервалов только одной образцовой частотой импульсов и низкая функциональная возможность изза невозможности нахождения отношения временных интервалов, представленных одной импульсной последовательностью, когда длительности импульсов соответствуют контролируемым интервалам. Кроме того, область применения этого устройства ограничена из 3 а необходимости подачи на второй вход временных интервалов большей длительности, чем на первый вход.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство дпя вычисления отношения временных интервалов, содержащее двасчетчика импульсов, выходы которых соединены с входами схемы сравнения кодов, а входы подключены к выходамдвух элементов И. На входы первогоэлемента И поступают сигналы от генератора эталонной частоты и вход временного интервала Т. На входы второгоэлемента И -, сигналы от генератора этаФдонной частоты, вход временного, интервала Т и, через инвертор, вход временного интервала Т. Выход схемы сравнедния кодов соединен с входом установкив исходное состояние второго счетчикаимпульсов И через элемент ИЛИ. со входом счетчика результатов. При этом,второй вход элемента ИЛИ ч эрез одно ррвибратор соединен с входом первоговременного интервала Т. Таким образом, при поступлении на входы устройства одновременно интервалов Т 1 и Т,происходит измерение интервала Ттопь-ко в первом счетчике, а после окончанияинтервала Тв счетчик результата спомощью одновибратора заносится импульс, соответствующий тому, что в интервале Т "уложился" ровно один интервал Т. После этого количество фонношений" определяется схемой сравнениякодов .в соответствии составшейся длительностью интервала Т,Недостатком этого устройства является низкая точность вычисления времен 35ных интервалов из-за использования дляквантования обоих временных интерваловодной и той же частоты квантования от,опорного генератора. Кроме того, устройство имеет низкую функциональную40воэможность и ограниченную областьприменения из-за невозможности его использования при несовпадении первогои второго временных интервалов во времени и при поступлении на два входаустройства одной импульсной последовательности, длительность импульсов которой соответствует контролируемым временным интервалам, так как в счетчикерезультата будет записываться ложный фодин, импульс от одновибратора.Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности вычисления отношения временных интервалов, разнесенных во времени.Поставленная цель достигае гся тем,что в устройство для вычисления отно 3 922783 фщения временных интервалов, содержащее генератор импульсов, два элемента И, первый элемент ИЛИ, первый одно- вибратор, два счетчика импульсов, счет-, чик результата, схему сравнения кодов, входы которой подключены к информационным входам соответсавенно. первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элемен тов И, а выход схемы сравнения кодов подключен к входу установки нуля второго счетчика импульсов, выход генератора импульсов подключен к первому входу второго элемента И, вход первого одновибратора является первым входом уст-ройства, а выход подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, введены третий элемент И, второй элемент ИЛИ, второй одновибратор, триггер и делитель частоты, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход де лителя частоты подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к второму входу второго элемента И и к выходу второго элемента ИЛИ, третьи входы первого и второго элементов И подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго одновибратора, вход которого является вторым входом устройства, первый и второй входы второго элемента ИЛИ соответственно подключены к входам первого и второго одновибраторов и соответственно к первому и второму входам третьего элемента И, выход которого подключен к установочному входу счетчика результата, информационный вход которого под ключен к выходу схемы сравнения кодов.На фиг, 1 показана блок-схема устройства дпя вычисления временных интервалов; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.Устройство для вычисления отношениявременных интервалов содержит генератор импульсов 1, выход которого соединен с входом делителя частоты 2, элементы И 3, 4 и 5, одновибраторы 6 и 7, элементы ИЛИ 8 и 9, триггер 10, счетчики импульсов 11 и 12, схема сравнения кодов 13 и счетчик результата 14, Входные шины Ти Т соединены соответственно с входами одновибраторов 6 и 7, элемента ИЛИ 9 и элемента И 5.Выходы одновибраторов через элемент ИЛИ 8 соединены с входом триггера 10,В процессе пересчета импульсов вторым счетчиком импульсов 12, в моментравенства кодов чисел, записанных всчетчиках импульсов 11 и 12, на выходесхемы сравнения кодов 13 появляетсясигнал, который устанавливает второйсчетчик импульсов 12 Б исходное состояние и, поступая на вход счетчика резудьтата 14, изменяет его состояние,В момент окончания временного интервала Т 1 на выходе второго одновибратора.7 формируется импульс, который поступает через первый элемент ИЛИ 8 на входтриггера 10, устанавливает его в состояние, при котором на единичном выходеприсутствует сигнал. Одновременно нсчезает сигнал с выхода второго элементаИЛИ 9 и на вход счетчиков импульсов З 5 11 и 12 прекращается поступление сит- налов. В счетчике результата 14 к этому. моменту записано число, равное отношению0 01 ГГ"4 40 В = +)Д 0 Ео,45 50 5 92прямой .и инверсный выходы которого соединены соответственно с третьими входами элементов И 3 и 4. Вторые входыэлементов И 3 и 4 соединены с выходомэлемента ИЛИ 9, а первые - соответственйо с выходом делителя частоты 2 игенератора импульсов. Выходы элементовИ 3 и 4 соответственно подключены квходам счетчиков импульсов 11 и 12,информационные выходы которых. соединены с входами схемы сравнения кодов13. Выход схемы сравнения кодов 13соединен с входом счетчика результата14 и со входом установки нуля второгосчетчика импульсов 12. Выход элементаИ 5 соединен с установочным входомсчетчика результата 14.Устройство для вычисления отношениявременных интервалов работает следующим образом,Временные диаграммы 1 фиг. 2) показывают работу устройства при трехвозможных случаях поступления на еговход временных интервалов Т и Т:временные интервалы поступают на входустройства одновременно (фиг. 2 а), временные интервалы следуют друг за другом (фиг. 2 б) и временные интервалыпоступают только на один, вход (фиг. 2 в).При этом длительность временных интервалов Т и Т может иметь различные соотношенияТ 1( Т и Т (ТРассмотрим работу устройства в случае, если на его вход поступают одновременно временные интервалы Ти Ти длительность интервала Т( Т,В момент поступления времейныхинтервалов Т и Т на вход устройства,на выходе третьего элемента И 5 формируется сигнал, устанавливающий счетчик результата в состояние, равное отношению частт делителя частоты 2 и генератора 1 о" отношение выбираетсяв зависимости от требуемой точностиизмерения интервалов Т и Ти можетсоставлять любое число, например 10,.100, 1000 и т,д,).Триггер 10 находится в состоянии,при котором на его единичном выходеприсутствует сигнап. Поэтому на входпервого счетчика импульсов 11 в течение периода времени первого .временногоинтервала Т поступают импульсы с вьюхода делителя частоты 2 частотой Ечерез первый элемент И 3, В моментокончания интервала времени Тпервыйодновибратор 6 формирует импульс, который через первый элемент ИЛИ 8 поступает на вход триггера 10 и опрокидывает его в состояние, при котором на нулевом выходе присутствует сигнал.При этом поступление импульсов на вход первого счетчика импульсов прекра щается и в нем фиксируется результат измерения интервала Т, равный М=ЕОТ,На вход второго счетчика импульсов 12 начинают поступать импульсы с вы хода генератора импульсов 1частотой ЬиКоличество импульсов, которое может поступить на вход второго счетчика импульсов 12 где первая составляющая вносится в счетчик результата 14 по входу предустановки, а вторая формируется в процессе измерения временного интервала (Т - Т), Таким образом, в счетчике результатаЯ фиксируется число, равное отношению с требуемой точностью. Если длительность временного интервала Т меньше длительности временного интервала Т работа устройства происходит аналогично нефиг. 2 а). При этом в счетчике результатов фиксируется число10(т-т, )01 ОТ Рассмотрим работу устройства, еслина его вход последовательно поступают922783 формула изобретенияУстройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее генератор импульсов, два элемента И, первый элемент ИЛИ, первый одновибратор, два 5 счетчика импульсов, счетчик результата, схему сравнения кодов, входы которой подключены к информационным выходам соответственно первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы которых 1 О подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, а выход схемы сравнения кодов подключен к входу установки нуля второго счетчика импульсов, выход генератора импульсов 15 подключен к первому вХоду второго элемента И, вход первого одновибратора является первым входом устройства, а выход подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я 20 тем, что с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей за счет возможности вычисления отношения временных интервалов, разнесенных во времени, в него введены третий элемент И, 25 второй элемент ИЛИ, второй одновибратор, триггер и делитель частоты, вход которого подключен к выходу генерато 10ра импульсов, а выход делителя частоть,подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключенк второму входу второго элемента И и квыходу второго элемента ИЛИ, третьивходы первого и второго элементов Иподключены соответственно к прямомуи инверсному выходам триггера, входкоторого подключен к выходу первогоэлемента ИЛИ, второй вход которогоподключен к выходу второо одновибратора, вход которого является вторым вхо-,дом устройства, первый и второй входывторого элемента ИЛИ .соответственноподключены к входам первого и второгоодновибраторов и соответственно к первому и второму входам третьего элемента И, выход которого подключен к установочному входу счетчика результата, информационный вход которого подключен квыходу схемы сравнения кодов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР579628, кл, Я 0657/161, 19762, Авторское свидетельство СССРКо 698006, кл. Я 060 7/16, .1978Иоадидраоюр 7)Триггер ОфффГФтора 7ТРиггер ОдвойдрффоР Л 70 изгеР ж иИ) Составюедь Т, СапуноваТехред С.Мигунова Корректор С. ШекмаеавВЕЭж 732 Подписноерственного комитета СССРизобретений и открытийква, Ж, Раушскаа наб., д. 584/66 Тира ВНИИПИ Госуда по дедам 113035, Мос