Многоканальный измеритель временных интервалов

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - повьшение точности измерения и его помехоустойчивости . Измеритель сод ержит мультиплексор 1, входную шину 2, блок 3 вьщеления фронтов, блок 4 памяти предьщущего состояния, арифметический блок 5, блок 6 обработки и индикации, запоминающее устройство 7, блок 8 формироэания адреса, блок 9 управления и блок 10 текущего времени . Введение блока 10 текущего времени и новая связь между элементами устройства позволило сократить время опроса каждого канала за счет исключения многократной перезаписи содержимого ОЗУ и его инкрементирования. В описании приведены примеры реализации блоков управления и обработки индикации. 3 ил. (Л to to О5 СО СО 00

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Гю деВАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3816179/24-21 (22) 19.11.84 (46) 23.04.86. Бюл. Ф 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроаппарата, Курское отделение (72) А.И.Полтавченко и Я.Н.Сачковский (53) 681.317.7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 6144! 8, кл. G 04 F 10/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 983643, кл. G 04 F 10/04, 1981. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕИЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения — повышение точности измерения и его помехоустойчивости. Измеритель содержит мультиплексор 1, входную шину 2, блок 3 выделения фронтов, блок 4 памяти предыдущего состояния, арифметический блок 5, блок 6 обработки и индикации, запоминающее устройство

7, блок 8 формирования адреса, блок

9 управления и блок 10 текущего времени. Введение блока 10 текущего времени и новая связь между элементами устройства позволило сократить время опроса каждого канала sa счет исключения многократной перезаписи содержимого ОЗУ и его инкрементирования. В описании приведены примеры реализации блоков управления и обработки индикации. 3 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для параллельного измерения временных интервалов по нескольким каналам.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем сокращения времени опроса каждого канала за счет исключения многократной перезаписи содержимого ОЗУ и его инкрементиронания и повышение помехоустойчивости измерителя.

На Фиг. 1 приведена блок-схема многоканального измерителя временных интервалов; на фиг. 2 и 3 — приме ры реализации блока обработки и индикации и блока управления, Измеритель. содержит мультиплексор

1, входную шину 2, блок 3 ныделения фронтов, блок 4 памяти предыдущего состояния, арифметический блок 5, блок 6 обработки и индикации, запоминающее устройство 7, блок 8 формирования адреса, блок 9 управления, блбк 10 текущего времени. Входная шина 2 соединена с информационным входом мультиплексора 1, выход кото рого подключен к вторым входам блока 3 выделения фронтов и блока

4 памяти предыдущего состояния, выход блока 4 подключен к перным нходам блока 3 выделения фронтов и блока 6 обработки и индикации, вто" рой вход которого подключен к выходу блока, 5, первый вход которого соединен с выходом запоминающего устройства 7, второй вход блока 5 подключен к второму выходу блока

10 и второму входу запоминающего устройства 7, первый вход которого соединен с первыми выходами блока управления и блока 4 памяти предыдущего состояния, адресные входы устройства 7 подключены к выходу блока 8 формирования адреса, к адресным входам блока 6, блока 4, блока 9 и мультиплексора 1, управляющий вход блока 9 соединен с выходом блока 3 выделения фронтов, второй и третий выходы блока 9 управления подключены к входам соответственно блока 8 формирования адреса и управляющему входу блока 6 обработки и индикации.

Блок 6 (фиг ° 2) содержит преобразователь 11 двоичного кода в двоично-десятичный, регистры 12.1-12.М длительности сигнала, регистры 13.1226398

13.й длительности интервала между каналами, индикаторы 14.1-14.N длительности сигнала, индикаторы

15.1-15.N длительности интервала между сигналами, блок 16 элементов

И и дешифратор 17 каналов.

Блок 9 (фиг. 3) содержит элементы И-HE 18-25, счетчик 26, дешифратор 27, триггеры 28-30,.многовходовый элемент И-HE 31, элементы ИНЕ 32-37, конденсаторы 38 и 39, резистор 40.

Отдельные блоки измерителя выполняют следующие Функции.

Мультиплексор 1 производит подключение канала измерения входной шины 2, соотнетствующего адресу, формируемому блоком 8, на вход блоков 3 и 4. Мультиплексор может быть выполнен, например, на элементах

К155 КП5.

Блок 3 выделения фронтов сравнивает состояние канала в даннбм цикле опроса с состоянием этого же канала н предыдущем цикле. При изменении состояния канала блок 3 вырабатывает управляющий сигнал в блок 9 управления. Блок 3 выделения фронтов может быть выполнен, напри" мер, на элементе К155 ЛП5.

Блок 4 памяти предыдущего состояния осуществляет хранение состояний всех каналов измерения в предыдущем цикле опроса. Блок 4 памяти предыдущего состояния и запоминающее устройство 7 могут быть выполнены, например, на элементах К155 РУ2, К155 РУ5, и т,д. в зависимости от числа канапов измерения, Арифметический блок 5 производит вычитание данных, поступающих с запоминающего устройства 7 из данных, приходящих с выхода блока 10 текущего времени. Арифметический блок 5 может быть выполнен, Например, на элементах К155ИМЗ и К155ЛАЗ.

Блок 6 обработки и индикации по упранлякщему сигналу блока 9 управления записывает значение длительности интервала, поступающее с выхода арифметического блока 5, номер опрашиваемого канала, поступающий с выхода блока 8 формирования адреса и уровень сигнала в канале, поступающий с выхода блока 4 памяти предыдущего состояния. Пример выполнения простейшего блока 6 обработки и индикации приведен на фиг. 2.

1226398

Блок 9 управления устанавливает режим чтения блока 4 памяти предыдущего состояния и запоминающего устройства 7 в каждом цикле опроса и режим записи для них и блока 6 обработки и индикации в циклах, соответствующих изменению состояния опрашиваемого канала (при поступлении управляющего сигнала с блока

3). Кроме того, блок вырабатывает тактируюшие импульсы для блока 8 формирования адреса. Работа блока

55

Информация с выхода арифметического блока 5 поступает на преобразователь 11 двоичного кода в двоичнодесятичный, который может быть выполнен на элементах К155ПР?. Двоично-десятичный код информации посту- . пает на информационные входы регистров 12.1-12Л длительности сигнала и регистров 13 ° 1-13.N длительности интервала между сигналами всех кана- 10 лов. Регистры могут быть выполнены на элементах К155ТМ5.

Содержимое регистров 12.1-12.N и 13.1-13Л высвечивается на соответствующих индикаторах 14.1-14.N u 15

15. 1-15.И .

Содержимое регистров изменяется по синхросигналу, поступающему с выхода блока 16 элементов И. Синхросигнал поступает на регистр того канала, адрес которого подан в данный момент на вход дешифратора 17 каналов измерения. Дешифратор может быть выполнен на элементах К155ИДЗ.

Причем, если состояние канала изме- 25 няется с "1" на "0", то информация, заносится в регистр 12 длительности сигнала данного канала, а если с

"0" на "1" — то в регистр 13 длительности интервала между сигналами данного канала.

Запоминающее устройство 7 служит для записи в него и хранения времени начала измерения по каждому из каналов °

Блок 8 формирования адреса по так35 тирующим импульсам блока 9 управления последовательно вырабатывает адреса всех опрашиваемых Й каналов.

Блок 8 формирования адреса может

40 быть выполнен, например, на элементах К155 ИЕ5 ° Количество используемых счетчиков зависит от числа каналов измерения. При количестве каналов до 16 используется всего один

45 элемент. синх1 они ируется импульсом, поступаю щим с блока 10 текущего времени.

На элементах 32-35 собран генератор тактовой частоты. Причем его частота должна подбираться таким образом, чтобы опрашивались все каналы измерения за период синхросигнала, приходящего с блока текущего времени. На счетчике 26, дешифраторе 27, элементах 23, 25, 18-22 собран формирователь управляющих сигналов, начинающий работать с приходом на триггер 30 синхросигнала и прекращающий вьдачу сигналов после завершения опроса последнего канала измерения.

Блок 10 текущего времени формирует текущее (базовое) значение времени и представляет собой точный кварцевый генератор с подключенными к его выходу пересчетными схемами и соединенные последовательно двоичные счетчики. Пересчетные схемы формируют необходимую квантующую частоту, соответствующую единице времени измерителя. Импульсы этой частоты являются синхронизирующими для блока 9 управления. Количество счетчиков зависит от максимальной длительности цикла измерения. Перед началом нового цикла счетчики обнуляются °

Измеритель работает следующИм образом.

С приходом очередного импульса квантующей частоты изменяется на единицу состояние счетчиков блока

10 текущего времени и блок 9 управления начинает формировать управляющие сигналы, Измерительные каналы входной шины 2 мультиплексором 1 циклически поочередно подключаются к входам блока 3 выделения фронтов и блока 4 памяти предыдущего состояния, По каждому из каналов в измерителе выполняются следующие операции, которые инициирует блок 9 управления.

С блока памяти предыдущего состояния

4 считывается на вход блока 3 вьделения фронтов информация о состоянии канала измерения в предыдущем: цикле. Одновременно содержимое запоминающего устройства 7, хранящееся по адресу, соответствующему опрашиваемому каналу, считывается на вход арифметического блока 5. Блок

3 вьделения фронтов сравнивает состояние канала в предьдущем и настоящем циклах. Если состояние канала

1226398 не изменилось, то на выходе блока появляется нулевой сигнал, по которому блок 9 управления прекращает опрос данного канала и вырабатывает тактовый импульс на блок 8 формирования адреса, который формирует адрес следующего канала измерения. Если же состояние канала изменилось, то на выходе блока 3 вьщеления фронтов появляется единичный сигнал, по которому блок 9 управления осуществляет запись в блок 6 обработки и индикации данных, поступающих с выхода арифметического блока 5, уровня сигнала в канале, поступающего с выхода блока 4 памяти предыдущего состояния, и кода опрашиваемого канала, приходящего с выхода блока 8 формирования адресов. А затем производится запись новой информации и в блок

4 памяти предыдущего состояния и в запоминающее устройство 7, После этого блок 9 управления формирует тактовый импульс на формирование адреса следующего канала. После опроса всех каналов блок 9 управления прекращает работу и ждет следующего импульса квантующей частоты.

Таким образом, в предлагаемом из- 30 мерителе в два раза сокращается число операций, выполняемых для кажцого канала в процессе измерения, и только в моменты начала и конца измерения выполняется одинаковое число операций по сравнению с известным измерителем. Кроме того, блок 4 памяти предыдущего состояния и запоминающее устройство 7, в основном,, работают в режиме считывания, а запись в них осуществляется только при изменении состояния канала измерения, что уменьшает вероятность записи в них ложной информации,, Формула изобретения

Многоканальный измеритель временных интервалов, содержащий запоминающее устройство, выход которого подключен к первому входу арифметического блока, блок управления, первый выход которого соединен с первыми входами запоминающего устройства и блока памяти предыдущего состояния, ;выход которого подключен к первым входам блока обработки и индикации и блока вьщеления фронтов, второй вход последнего из которых соединен с вторым входом блока памяти предыдущего состояния и с выходом мультиплексора, информационные входы которого являются входными шинами измерителя, блок формирования адреса, выход которого соединен с адресными входами блока обработки и индикации, запоминающего устройства, мультиплексора и блока памяти предыдущего состояния, о .т л и ч ачт о, с целью Ilo вышения точности измерения путем сокращения времени опроса каждого канала и повышения помехоустойчивости, в него введен блок текущего времени, первый выход которого подключен к первому входу блока управления, управляющий вход которого соединен с выходом блока вьщел ния фронтов, а адресный вход — с выходом блока формирования адреса, вход которого подключен к второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом блока обработки и индикации, второй вход которого соединен с выходом арифметического блока, второй вход которого. подключен к второму выходу блока текущего времени и второму входу запоминающего устройства.

1226398

Ире иана

Фиг. Я ись

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Род инлер/ага др

Синхр

Соап иана

Редактор Е.Папп

Заказ 2130/46

Составитель Л.Плетнева

Техред И.Попович Корректор,Т.Колб

Тираж 398 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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