Измеритель одиночных интервалов времени

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ОДИНОЧНЫХ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ, содержащий генератор сдвинутых иьтульсов, выходы которого подключены к входам блока вентиле), управляющие входы которых соединены с входной измерителя, а выходы подключены л входам младших разрядов счетчика имлульсов и двухраэрядных счетчиков импульсов, выходы вторых разрядов которых подключены к входам блока логической эквивалентности, ин версный выход которого соединен с первым входов элемента И,.о т л и чающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности , в него введены сумматор, блок сложения по модулю два, преобразователь единичного кода в двоичный, причем выходы мпадшнх разрядов всех счетчиков импульсов подключены попарно с инверсным выходом блока логической эквивалентности к входам блока сложения по модулю два, выходы которого подключены к входам преобразователя единичного кода в двоичный, выходы которого соединены с первой группой:входов сумматора с весами разрядов от 1 до М , а к входу с весом 2 подключен выход элемента И, к второму входу которого подключен мпадщий разряд счетчика импульсов, причем к входу с весом N второй группы входов сумматора подключен прямой выход блока логической эквивалентности , а к входу с весом 2 N подключен выход второго разряда счетчика импульсов, выходы старших разрядов которого соединены, соответств.ен .но с входами с весом N второй группы входов сумматора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОМ ЯНОМ

РЕСПУБЛИН ае oD

3(щ) С 04 F .10/04

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0 1МРЫТИЙ

Н ARTDPCNOMV СВИДВТВЪСТВМ (21) 3460421/24-21 (22) 07.05.82 (46) 30.12.84. Бюл. У 48 (72) Э.Е.Нестеров (53) 681.11 (088.8) .(56) 1.Авторское свидетельство СССР

Ф 390501, кл. G 04 F 10/04, 1963.

2.Автооское свидетельство СССР

У 933216, кл. G 04 F !О/04, 1980. (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОДИНОЧНЫХ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ, содержащий генератор сдвинутых импульсов, выходы которого подключены к входам блока вентилеф, " управляющие входы которых соединены с входной шиной измерителя, а выходы подключены к входам младших разрядов счетчика имлульсов и днухразрядньк счетчиков импульсов, выходы вторых разрядов которьпс подключены к входам блока логической эквивалентности,. ин" версный выход которого соединен с первым входом элемента И,.о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежнос-. ти, в него введены сумматор, блок сложения по модулю два, преобразователь единичного кода в двоичный, причем выходы младших разрядов всех счетчиков импульсов подключены попарно с инверсным выходом блока логической эквивалентности к входам блока сложения по модулю два, выходы кото- рого подключены к входам преобразователя единичного кода в двоичный, выходы которого соединены с первой группой. входов сумматора с весайи разрядов от 1 до 11, а к входу с весом 2я подключен выход элемента И, к второму входу которого подключен младший разряд счетчика импульсов, Я причем к входу с весом Н второй группы входов сумматора подключен прямой выход блока логической эквивалентности, а к входу с весом 2 и подключен выход второго разряда счетчи- Q ка импульсов, выходы старших разрядов которого соединены, соответственно с входами с весом М второй группы входов сумматора.

1132278

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано прй измерении одиночных временных инвервалов.

Известно устройство, содержашее один многоразрядный счетчик, дополнительный счетчик, линию задержки, вентили и двухразрядные счетчцки, триггеры, коммутатор и вреыенные селекторы (11.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому является измеритель одиночных интервалов времени, генератор сдвинуться импульсов, содержащий линию задержки, блок вентилей, основной,-й -1 двухразрядных и дополнительный счетчики, шина тактовык импульсов подключена к входу линии задержки, отводы которой соединены с входами блока вентилей, выходы которого соединены с входами младших разрядов основного и двухразрядных счетчиков, управляющие входы блока вентилей соединены с шиной входного сигнала, выход старшего разряда дополнительного счетчика подключен к входу второго разряда основного счетчика, причем входная шина через формирователь подключена к первому входу первого элемента И и входу дополнительной линии задержки, первый отвод которой соединен с первым входом второго. элемента И, а все последующие отводы 5 соединены с первой .группой входов элемента И-ИЛИ, вторая группа входов которого подключена к выходам младших разрядов основного и двухразрядных счетчиков, выход элемента .4О

И-ИЛИ подключен к входу младшего разряда дополнительного счетчика, выходы вторых разрядов основного и двухразрядных счетчиков подключены к входам блока логической эквивалентности, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а инверсный выход — с вторым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен с входом старшего разряда дополнительного счетчика, а выход второго элемента И соединен с входам младших разрядов основного и двухраэрядных счетчиков (2) ., 55

Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и сложность аппаратурной реализации.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности.

Поставленная цель цостигается тем, что в измеритель одиночных интервалов времени, содержащий генератор сдвинутых импульсов, выходы которого подключены к входам блока вентилей, управляющие входы которьм соединены с входной шиной измерителя, а выходы подключены к входам младших разрядов счетчика импульсов и двухразрядных счетчиков импульсов, выходы вторых разрядов которых подключены к входам блока логической эквивалентности, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И, дополнительно введены сумматор, блок сложения по модулю два, преобразователь-единичного кода в двоичный, причем вьмоды младших разрядов всех счетчиков импульeos подключены попарно с инверсным выходом блока логической эквивалентности к входам блока сложения по модулю два, выходы которого подклю-чены к входам преобразователя единичного кода в двоичный, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора с весами разрядов от 1 до N, к входу с весом 2 Й которого подключен выход элемента И, к второму входу которого подключен младший разряд счетчика импульсов, причем к входу с весом И второй группы входоь сумматора подключен прямой выход блока логической экви-. валентности, а к входу с весом 2 Й подключен выход второго разряда счетчика импульсов, выходы старших разрядов которого соединены соответственнс с входами с весом М второй группы входов сумматора.

На фиг. 1 представлена блок-cxeMq

М -канального измерителя одиночных интервалов времени; на фиг. 2 — при мер реализации блока логической эквивалентности

Измеритель содержит генератор 1 сдвинутых импульсов с М выходами, подключенными к я входам блока 2 вентилей, управляющие входы которых соединены с входной шиной 3 измерителя, а выходы подключены к входам младших разрядов счетчика 4 импульсов и двухразрядных 5.,6 и 7 счетчиков, вторые разряды которых подключены к входам блока 8 логической эквивалентности, инверсный выход

1132278 которого соединен с первым входом элемента И 9, а выходы младших разрядов счетчиков 4,5,6 и 7 подключены попарно с инверсным выходом. блока

8 логической эквивалентности к входам блока 10 сложения по модулю два, выходы которого подключены к входам преобразователя 11 единичного кода в двоичный, вькоды которого соедин;, ны с первой группой входов суммато- : 111 .ра 12 с весами разрядов от .1 до М к входу с весом 24 которого подключен .выход элемента И 9, к второму входу которого подключен младший разряд счетчика 4, причем к вхоцу с весом Й второй группы входов сумматора 12 подключен прямой выход блока 8 логической эквивалентности, а к входу с весом 2 И подключен выход второго разряда счетчика 4, выхо- 2п ды старших разрядов которого соединены соответственно с входами второй группы сумматора 12 с высокими веса" мн, выходы которого являются вькодои измерителя. 25

На фиг. 2 приведена функциональная схема блока 8 логической эквивалентности, содержащая элемент И 13,элемент И 14 с инверсией на входе элемента ИЛИ 15 с прямым и инверсным

30 выходом.

Принцип работы измерителя основан на восстановлении общего числа прошедших во все каналы измерительных импульсов.

3S

Процесс восстановления общего чис= ла импульсов при взаимно-эквивалентных вторьк разрядах может быть получен путем умножения кода числа, образованного вторым и более старшими разрядами счетчика 4 на число. каналов с добавлением числа единиц, содержащихся в первых (младших) разря.дах счетчиков всех каналов. При числе каналов Й, равном 2, операция умножения сводится к сдвигу кода числа на N разрядов влево, т.е. разрядам присваивается более высокий

В С °

Справедливость этого подтверждается тем, что старшие разряды двух чисел, отличающихся не более чем на единицу, эквивалентны, если эквивалентны вторые разряды этих чисел.

При отсутствии эквивалентности вторых разрядов коды старших разрядов в общем случае не равны.

С целью повышения быстродействия в измерителе процесс восстановления эквивалентности вторых разрядов не производится, а заменяется имитацией результата этого процесса, заключающейся в том, что состояния первых разрядов счетчиков инвертируются, а при единичном состоянии первого pasряда основного счетчика образуется перенос во второй разряд основного счетчика, вес которого соответствует величине 2 М;

Таким образом, при отсутствии эквивалентности вторьк разрядов после измерения следует подсчитывать не число единиц, а число нулей первых разрядов счетчиков, а при единичном состоянии первого разряда основного счетчика в сумматор должно быть добавлено число 2 М, имитирующее перенос во второй разряд при восстановлении эквивалентности.

Число рабочих разрядов на выходе сумматора, исходя нз числа разрядов счетчика (ч), равно щ +п . При этом сигналы на выходах более старших разрядов сумматора во внимание не принимаются, т.е. перенос выходит за пределы рабочих разрядов . (> и! +!1).

Измеритель работает следующим образом.

В исходном состоянии разряды всех счетчиков 4,5,6 и 7 устанавливаются в состояние "1". Измеряемый интервал в виде прямоугольного импульса поступает через шину 3 на управляющий вход блока 2 вентилей, при этом импульсы генератора поступают на счетные входы счетчиков

4,5.,6 и 7.

После окончания входного измеряемого импульса доступ импульсов на входы счетчиков 4,5,6 и 7 прекращается.

Сигналы на прямом и инверсном выходах блока 8 логической эквивалентности указывают на состояние вторых разрядов всех. счетчиков.

В случае эквивалентности вторых разрядов с прямоугольного выхода блока 8 уровень логической единицы поступает на вход с весом Й второй группы входов сумматора 12, компенсируя установленное на счетчиках

4,5,6 и 7 до измерения число "- N ".

Состояния младших разрядов, не претерпевая изменения при прохождении через блок 10, поступают на преобразователь 11, на выходе которого образуется код, соответствующий числу единиц в первых разрядах счетчиков 4,5,6 и 7. Это число поступает на первую группу входов сумматора .12. Информация о состоянии старших разрядов счетчика 4 поступает на вторую группу входов сумматора 12 с весами, увеличенными в я раз (в рассмотренном измерителе в четыре раза: второй разряд с весом "2" подключается к разряду сумматора с весом "8", третий разряд с весом "4" — к разряду сумматора с весом "16" и т.д,). Элемент

И 9 в этом режиме закрыт сигналом с инверсного выхода блока 8 - при любом состоянии первого разряда счетчика 4 перенос отсутствует.

В случае эквивалентности вторых разрядов счетчиков 4,3,6 и 7 на инверсном выходе блока 8 образуется уровень логической единицы, что приводит к инвертированию состояний первых разрядов всех счетчиков блоком 10, и на выходе преобразовате1132278 ля 11 образуется код, соответствующий числу нулей младших (первых) разрядов счетчиков, число этих нулей равно числу единиц, в первых разрядах в

5 случае проведения операции восстановления эквивалентности (в рассматриваемом измерителе эта операция не производится, а имитируется результат такой операции) . Элемент И 9

10 открывается уровнем логической единицы с инверсного выхода блока 8, и при состоянии "1" на выходе первого разряда счетчика 4 на выходе элемента И 9 формируется уровень логической единицы, что имитирует наличие переноса во второй разряд счетчика 4. Это эквивалентно добавлению в сумматор 12 числа 2М .

Таким образом, предлагаемый измеритель позволяет измерять длительность одиночных временных интервалов, обладает большим, по отношению к из вестному .устройству, быстродействием и повышенной надежностью за.счет конструктивного упрощения путем использования меньших аппаратурных затрат при его реализации.

1132278

Тирам 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 9790/40

Филиал ППП "Патент", г.Укгород, ул.Проектная,4

Составитель 8. 1Чншкин

Редактор Л.Алексеенко Техред JI.Nèêåø Корректор, А. Тяско