SU1728665A1 - Устройство дл измерени временных интервалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано при измерении временных интервалов. Цель изобретени  - упрощение устройства. Устройство дл  измерени  длительности временных интервалов содержит генератор импульсов 1, элемент И 2, формирователь импульсов 3, счетчик импульсов 4, первый 5 и второй 6 регистры, блок сравнени  7, триггер 8 и блок элементов И ТО. Новым  вл етс  введение элемента ИЛИ-НЕ 9 и выполнение регистров 5 и 6 в виде регистров с третьим состо нием. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Description

11

о

10

С

ю

vi

го

00

о о ел

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано при измерении временных интервалов.

Известно устройство дл  измерени  временных интервалов, содержащее гене- ратор импульсов, первый элемент И, к первому входу которого подключен выход генератора импульса, формирователь импульсов , элемент НЕ, входную шину, котора  соединена с вторым входом первого элемента И, с входом формировател  импульсов и с входом элемента НЕ, первый счетчик импульсов программный блок, датчик интервалов селекции второй счетчик импульсов , тактовый вход которого соединен с тактовым входом первого счетчика импульсов и с выходом первого элемента И, блок сравнени , к первым входам которого подключены выходы датчика интервалов селекции , первый триггер, тактовый вход которого соединен с выходом блока сравнени , второй триггер, единичный выход которого подключен к входу управлени  второго счетчика импульсов, выход заема которого соединен с входом установки в единичное положение второго триггера, вход сброса которого соединен с входом сброса первого триггера, с входом сброса первого счетчика импульсов, с входом формировател  импульсов и с входом записи второго счетчика импульсов, разр дные выходы которого подключены к вторым входам блока сравнени , второй элемент И, первый вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, блок элементов И, к первым вхо- дам которых подключены соответствующие выходы первого счетчика импульсов, выходные шины, которые соединены с выходами соответствующих элементов И блока, к вторым входам которых подключен выход вто- рого элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ.

Недостатком данного устройства  вл етс  сложность и, как следствие, невысока  надежность функционировани ,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  временных интервалов, содержащее генератор импульсов, элемент НЕ, первый регистр, первый элемент И, к первому входу которого подключен выход генератора импульсов, формирователь импульсов, первый счетчик импульсов, к информационным входам которого подключены выходы первого регистра, элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов, второй регистр, второй счетчик импульсов, вход сброса которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и с вторым выходом формировател  импульсов, первый выход которого подключен к входу записи первого счетчика импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом первого элемента И и с суммирующим входом второго счетчика импульсов сравнени , к первым входам которого подключены выходы второго регистра, триггер, вход сброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй элемент И, к первому входу которого подключен выход триггера, группу элементов И, первые входы которых соединены с выходами соответствующих разр дов второго счетчика импульсов и с соответствующими вторыми входами блока сравнени , выход которого соединен с входом установки в единичное положение триггера, входную шину, котора  подключена к второму входу первого элемента И, к входу формировател  импульсов и к входу элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с вторыми входами элементов И группы, выходные шины, к которым подключены выходы элементов И группы.

Недостатком известного устройства  вл етс  сложность вследствие наличи  второго счетчика и элемента ИЛИ.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства путем сокращени  аппаратурных затрат.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  временных интервалов , содержащее генератор импульсов , элемент И, к второму входу которого подключен выход генератора импульсов, формирователь импульсов, счетчик импульсов , суммирующий вход которого соединен с выходом элемента И, первый и второй регистры, блок сравнени , к вторым входам которого подключены выходы первого регистра , триггер, первый вход которого соединен с выходом.блока сравнени , блок элементов И, первые входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов и с первыми входами блока сравнени , входную шину, котора  подключена к третьему входу элемента И и к входу формировател  импульсов, выход которого подключен к входу сброса счетчика импульсов , выходные шины, которые соединены с выходами элементов И блока, введен элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с нулевым выходом триггера и с входом управлени  первого регистра, выходы которого соединены с соответствующими выходами второго регистра, к входу управлени  которого подключен единичный выход триггера , второй вход которого соединен с выходом формировател  импульсов, вход

которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к вторым входам элементов И блока, выход переполнени  счетчика импульсов соединен с первым входом элемента И.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства.

Устройство дл  измерени  временных интервалов содержит генератор 1 импульсов , элемент И 2, к первому входу которого подключен выход генератора 1 импульсов, формирователь 3 импульсов, счетчик 4 импульсов , суммирующий вход которого соединен с выходом элемента И2, к первому входу которого подключен выход перепол- нени  счетчика 4 импульсов, первый 5 и второй 6 регистры, блок 7 сравнени , каждый второй вход которого соединен с соответствующими выходами первого 5 и второго 6 регистров, триггер 8, к первому входу которого подключен выход блока 7 сравнени , элемент ИЛИ-НЕ 9, первый вход которого соединен с входом управлени  первого регистра бис нулевым выходом триггера 8, единичный выход которого под- ключей к входу управлени  второго регистра 6, блок элементов И 10, первый вход каждого элемента И которого соединен с соответствующим первым входом блока 7 сравнени  и с соответствующим выходом счетчика 4 импульсов, вход сброса которого соединен с выходом формировател  3 импульсов и с вторым входом триггера 8, входную шину 11, котора  подключена к второму входу элемента И2, к входу формировател  3 импульсов и к второму входу элемента ИЛИ-НЕ 9, выходные шины 12, к которым подключены выходы элементов И блока 10, вторые входы которого соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ 9.

Формирователь 3 импульсов  вл етс  формирователем импульсов переднего фронта, т. е. при по влении на входе сигнала временного интервала он выдает импульс установленной длительности. Длительность импульса, выдаваемого формирователем 4, устанавливаетс  такой, чтобы счетчик 4 импульсов и триггер 8 четко устанавливались в нулевое положение,

В качестве регистров 5 могут использо- ватьс , например, буферные регистры К580 ИР 82, которые наход тс  в третьем состо нии при наличии на входе управлени  (вход ОЕ) сигнала высокого уровн .

Первый вход триггера 8  вл етс  счет- ным входом, в второй - входом сброса.

В регистр 5 заноситс  код максимальной длительности измер емого интервала - Ммакс, а в регистр 6 - код минимальной длительности измер емого интервала - ЫМИн.

На выходе переполнени  счетчика 4 импульсов по вл етс  нулевой сигнал при содержимом счетчика,, равном 11,..1 и отсутствии импульса на суммирующем входе .

Устройство дл  измерени  временных интервалов работает следующим образом.

Устройство предназначено дл  измерени  временных интервалов, длительность которых t находитс  в пределах:

Тмин - t Тмзкс

где Тмин и гмакс - минимальное и максимальное значени  измер емых интервалов, которые задаютс  кодами NMHH (NMHH

- И NMaKc (NMBKC у ЗЭНОСИМЫМИ В

регистры 6 и 5 соответственно (Т - период импульсов генератора 1). Цепи записи кодов NMHH и NMaKc в регистры 6 и 5 на чертеже не показаны.

В исходном состо нии при отсутствии измер емого временного интервала на шине 11 в счетчике 4 импульсов записан результат измерени  предыдущего временного интервала, триггер 8 находитс  в произвольном положении, импульсы генератора 1 через элемент И 2 не проход т, на выходе переполнени  счетчика 4 может быть или единичный или нулевой сигнал, в зависимости от кода, наход щегос  в счетчике 4.

В момент прихода измер емого временного интервала на шину 11 формирователь 3 по переднему фронту этого интервала формирует импульс, устанавливающий в нулевое положение счетчик. 4 импульсов и триггер 8. На выходе переполнени  счетчика 4 по вл етс  единичный сигнал (если до этого на нем был нулевой сигнал), на нулевом выходе триггера 8 по вл етс  единичный сигнал (если до этого на нем был нулевой сигнал). На выходе элемента ИЛИ- НЕ 9 устанавливаетс  нулевой сигнал. Регистр 5 оказываетс  в третьем состо нии, а на выходах регистра 6 и на вторых входах блока 7 сравнени  находитс  код NMHH. Через элемент И 2 импульсы генератора 1 начинают поступать на суммирующий вход счетчика 4 импульсов, который их фиксирует .

Если длительность поступившего на шину 11 временного интервала , то в момент окончани  этого интервала закрываетс  элемент И 2..

На выходные шины 12 код, накопившийс  в счетчике 4, не пропускаетс , так как блок элементов И 10 закрыт из-за наличи  нулевого сигнала на выходе элемента ИЛИ- НЕ 9. В таком положении устройство находитс  до прихода следующего временного интервала на шину 11, при приходе которого устройство начинает работать аналогично описанному выше. Если длительность поступившего на шину 11 временного интервала Гмин г Гмакс , то в момент, когда в счетчике 4 по витс  код NMHH срабатывает блок 7 сравнени  и по переднему фронту сигнала на его выходе триггер 8 устанавливаетс  в единичное положение. Регистр 6 переводитс  в третье состо ние, а регистр 5 - в рабочее состо ние. На выходах регистра 5 и на вторых входах блока 7 сравнени  по вл етс  код числа Ымакс. В момент окончани  временного интервала на шине 11 закрываетс  элемент И 2 и на выходе элемента ИЛИ- НЕ 9 по вл етс  единичный сигнал, так как на его обоих входах наход тс  нулевые сигналы и открываетс  блок элементов И 10. В счетчике 4 находитс  код измеренного 7 го временного интервала N у, который

через блок элементов И 10 поступает на выходные шины 12. В таком положении устройство находитс  до прихода следующего временного интервала на шину 11, при приходе которого устройство начинает работать аналогично описанному.

Если длительность поступившего на шину 11 временного интервала г тмакс, то в момент, когда в счетчике 4 по витс  код NMHH, сработает блок 7 сравнени  и по переднему фронту сигнала на его выходе триггер 8 устанавливаетс  в единичное положение, регистр 6 переводитс  в третье состо ние, а регистр 5 - в рабочее. На выходах регистра 5 и на вторых входах блока 7 сравнени  устанавливаетс  код числа Ммакс. На выходе блока 7 сравнени  исчезает сигнал. В момент , когда в счетчике 4 по витс  код числа NMBKC, блок 7 сравнени  сработает второй раз и по переднему фронту сигнала на его выходе триггер 8 устанавливаетс  в нулевое положение. На первый вход элемента ИЛИ- НЕ 9 поступает единичный сигнал с нулевого выхода триггера 8. Далее, если длительность поступившего на шину 11 временного интервала г 2КТ, где К - разр дность счетчика 4, то в момент окончани  импульса генератора 1, записавшего в счетчик 4, код 11...1, на выходе переполнени  счетчика 4 импульсов по вл етс  нулевой сигнал, закрывающий элемент И 2, импульсы генератора 1 больше не будут пропускатьс  на суммирующий вход счетчика 4. На выходные шины 12 код, накопившийс  в счетчике 4 (или код 11...1, если г 2КТ) не пропускаетс , так как блок элементов И 10 закрыт нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ-НЕ 9. В таком положении устройство находитс  до прихода следующего временного интервала на шину 11. При приходе следующего временного интервала устройство начинает работать аналогично описанному выше.

Экспериментальные исследовани  макета предлагаемого устройства показали работоспособность устройства и сокращение количества корпусов микросхем, реализующих устройство. Кроме того, исключена ситуаци , возможна  в прототипе, когда при длительности временного интервала т Тмакс, а именно, при выполнении услови 

Гмин r-2KT п гмакс (где К - разр дность известного счетчика 3, п - целое число (п 1,2...), выдаетс  ложный результат измерени  временного интервала.

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  временных интервалов, содержащее генератор импульсов , элемент И, к первому входу которого подключен выход генератора импульсов , формирователь импульсов, счетчик

импульсов, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента И, первый и второй регистры, блок сравнени , к вторым входам которого подключены первый регистр , триггер, первый вход которого соединен с выходом блока сравнени , блок элементов И, первые входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов и с первыми входами блока сравнени , входную шину, котора  подключена к второму входу элемента И и к входу формировател  импульсов, выход которого подключен к входу сброса счетчика импульсов, выходные шины, которые соединены с выходами элементов И блока, отличаю щ е е с  

тем, что, с целью упрощени  устройства, введен элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с нулевым выходом триггера и с входом управлени  первого регистра, выходы которого соединены с соответствующими выходами второго регистра, к входу управлени  которого подключен единичный выход триггера, второй вход которого соединен с выходом формировател  импульсов , вход которого соединен с вторым

входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к вторым входам элементом И блока, выход переполнени  счетчика импульсов соединен с третьим входом элемента И.

2. Устройство поп.1, отличающее- с   тем, что в качестве первого и второго регистров использованы регистры с третьим состо нием.