Цифровой измеритель отношения временных интервалов

 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано как в качестве автономного прибора, так и в качестве устройства в различных информационноизмерительных комплексах. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и точности измерений . Для достижения этой цели в устройство дополнительно введены элемент 4 задержки, третий триггер 8 и элементы И-НЕ 10 и 11. Устройство также содержит генератор 1 импульсов, элемент ИЛИ 2, элементы И 3 и 15, счетчики 7, 12 и 16, управляемый делитель 9 частоты, формирователь 13 импульсов, коммутатор 14, шины 17 и 19 интервала-делителя , шину 18 логической единицы ,, шину 20 сброса, шину 21 результата и шину 22, В описании изобрете- Q ния приведены примеры выполнения фун кциональных схем блоков 9, 12, 13 и 16. 6 ил. « (Л со to to to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (l1) (5И 4 С 04 F 1О 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

©иг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4029371/24-21 (22) 26.02.86 (46) 07.07,87. Бюл. М 25 (71) Научно-исследовательский проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управления тран— спортом газа (72) Е.Н.Бантюков (53) 681.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 391728, кл. H 03 К 13/20, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1027692, кл, С 04 F 10/04, 1981. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано как в качестве автономного прибора, так и в качестве устройства в различных информационноизмерительных комплексах. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и точности измерений. Для достижения этой цели в устройство дополнительно введены элемент

4 задержки, третий триггер 8 и элементы И-НЕ 10 и 11 ° Устройство также содержит генератор 1 импульсов, элемент ИЛИ 2, элементы И 3 и 15, счетчики 7, 12 и 16, управляемый делитель

9 частоты, формирователь 13 импульсов, коммутатор 14, шины 17 и 19 интервала-делителя, шину 18 логической единицы, шину 20 сброса, шину 21 результата и шину 22, В описании изобрете- а

Щ ния приведены примеры выполнения функциональных схем блоков 9, 12, 13 и

16. 6 ил, 1 13222

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано как в качестве автономного прибора, так и в качестве устройства в различных информационноизмерительных комплексах, Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и точности измерений, На фиг, 1 приведена функциональная электрическая схема устройства; на фиг. 2 и 3 — счетчики импульсов (на базе микросхем серии K155), на фиг. 4 - функциональная электрическая схема формирователя импульсов; на фиг, 5 — функциональная электрическая схема управляемого делителя частоты; на фиг. 6 — функциональная электрическая схема коммутатора.

15

6, первый счетчик 7 импульсов, к суммирующему входу которого подключен выход элемента И 3, третий триггер 8, С-вход которого соединен с выходом элемента 4 задержки, управляемый делитель 9 частоты, к входам коэффициента деления которого подключены выходы счетчика 7 импульсов, первый элемент И-НЕ 10, второй вход которогст соединен с первым входом сброса управляемого делителя 9 частоты и с инверсным выходом триггера 8, к Rвходу которого подключен инверсный выход триггера 6, второй элемент

И-НЕ 11, первый вход которого соеди- 4О нен с первым входом элемента И-НЕ 10, с тактовым входом управляемого делителя 9 частоты, с входом элемента 4 задержки, с вторым входом элемента И

3 и с выходом генератора 1 импульсов, 5 второй счетчик !2 импульсов, информационные входы первой декады которого соединены с шиной логического нуля, а остальные информационные входы соединены с вторыми выходами управляемого делителя 9 частоты, формирователь 13 импульсов, к входу которого подключен выход (выход заема — "BR") счетчика 12 импульсов, суммирующий вход которого соединен с выходом эле- 55 мента И-НЕ 10 и с С-входом триггера

6, коммутатор 14, третий вход которого соединен с вторым выходом формирователя 13 импульсов и с вторым

Цифровой измеритель отношения временных интервалов содержит (фиг. !) генератор 1 импульсов, элемент ИЛИ 2, первый элемент И 3, элемент 4 задержки, первый триггер 5, второй триггер 25

23 z входом сброса управляемого делителя

9 частоты, второй элемент И 15, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя 13 импульсов и с входом записи информации (WR ) счетчика 12 импульсов, к вычитающему входу которого подключен выход элемента И-HF. 11, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера

8, к D-входу которого подключен прямой выход триггера 5, третий счетчик

16 импульсов, к счетным входам которого подключены соответствующие первые выходы коммутатора 14, второй выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 2, выход которого подключен к входам сброса счетчиков 7 и

12 импульсов и к R-входам триггеров

5 и 6, шину 17 первого интервала (интервала-делителя), которая соединена с С-входом триггера 5, с первым входом элемента И 3, с входом сброса счетчика 16 импульсов и с первым входом коммутатора 14, второй вход которого соединен с первым выходом управляемого делителя 9 частоты и с первым входом элемента И 15, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 2, шину 18 логической единицы, которая соединена с D-входами триггеров 5 и 6, шину 19 второго интервала (интервала-делимого), которая подключена к третьим входам элементов И-НЕ 10 и 11, шину 20 сброса которая соединена с третьим входом элемента ИЛИ 2, шины 21 результата, к которым подключены выходы счетчика 16 импульсов °

На фиг. показана также шина 22, с которой при необходимости может сниматься сигнал об окончании определения значения отношения (во всех случаях, кроме случая, когда устройство устанавливается в исходное положение подачей сигнала на шину 20) для последующих устройств, Счетчик 12 импульсов (фиг. 2) содерзит четырехразрядный двоично-десятичный счетчик 23, к суммирующему и вычитающему входам которого подключены суммирующий и вычитающий входы счетчика 12 импульсов соответственно, четырехраэрядный двоичный счетчик 24, суммирующий и вычитающий входы которого соединены с выходом переноса и с выходом заема счетчика 23 соответ- ственно, четырехразрядный двоичный счетчик 25, к суммирующему и вычитаю13222 щему входу которого подключены соответственно выход переноса и выход займа счетчика 24, вход сброса которого соединен с входами сброса счетчиков 23 и 25 и с входом сброса счет- 5 чика 12 импульсов, вход записи информации которого подключен к входам записи информации счетчиков 23-25, элемент HIIH 26, входы которого соединены с выходами займа счетчиков 23 и 24, 10 элемент ИЛИ-НЕ 27, к первому входу которого подключен выход займа счетчика 25, а к второму — выход элемента ИЛИ 26, информационные входы счетчика 23 соединены с нулевой шиной, информационные входы счетчиков

24 и 25 соединены с информационными входами, начиная с пятого, счетчика

12 импульсов (соединяемыми с выходами управляемого делителя 9 частоты), 20 выход займа которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 27.

Счетчик 16 импульсов (фиг, 3) рассчитанный на фиксацию отношения с точностью до 0,01, содержит четырехразрядные двоично-десятичные счетчики, предназначенные для фиксации целой части отношения — счетчики 28 и 29, десятичных долей отношения счетчик 30 и сотых долей отношений счетчик 31; входы сброса всех двоично-десятичных счетчиков 28-31 соединены между собой и с входом сброса счетчика 1Ь, счетные входы двоичнодесятичных счетчиков целой части и долей отношения являются счетными входами счетчика 16, выходы всех двоично-десятичных счетчиков 28-31 являются соответствующими выходами счетчика 16. 40

Формирователь 13 импульсов (фиг,4) содержит триггер 32, к С-входу которого подключен вход формирователя 13, элемент 33 задержки, вход которого соединен с инверсным выходом тригге- 45 ра 32, элемент HE 34, вход которого соединен с выходом элемента 33 задержки и с R-входом триггера 32, прямой выход которого подключен к первому выходу формирователя 13, второй выход i0 которого соединен с выходом элемента НЕ 34, шина 18 логической единицы подключена к D-входу триггера 32.

Управляемый делитель 9 частоты (фиг. 5) содержит элемент НЕ 35, элемент ИЛИ 36, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым входами сброса управляемого дели23 4 теля 9 частоты, счетчик 37 импульсов, к суммирующему входу которого подключен выход элемента НЕ 35, а к входу сброса — выход элемента ИЛИ 36, блок

38 сравнения кодов, первые входы которого соединены с входами коэффициента деления управляемого делителя

9 частоты, тактовый вход которого подключен к входу элемента HE 35 и к второму входу блока 38 сравнения кодов, третьи входы которого соединены с выходами счетчика 37 импульсов и с вторыми выходами управляемого делителя

9 частоты, элемент 39 задержки, выход которого подключен к третьему входу элемента ИЛИ 36, выход блока

38 сравнения кодов соединен с входом элемента 39 задержки и с первым выходом управляемого делителя 9 частоты.

Коммутатор 14 (фиг. 6) содержит элемент ИЛИ 40, к первому входу которого подключен первый вход коммутатора 14, счетчик 41 импульсов, вход сброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ 40, дешифратор 42, первый вход разрешения которого соединен с вторым входом коммутатора 14, элемент И 43, первый вход которого соединен с вторым входом разрешения дешифратора 42, с третьим входом коммутатора 14 и с суммирующим входом счетчика 41 импульсов, выходы которого подключены к вторым входам элемента И 43 и к информационным входам дешифратора 42, выходы которого соединены с первыми выходами коммутатора 14, элемент 44 задержки, выход которого подключен к второму входу элемента

ИЛИ 40, выход элемента И 43 соединен с вторым выходом коммутатора 14 и с входом элемента 44 задержки, !

Триггеры 5, 6 и 8 устанавливаются в положение, соответствующее сигналу, находящемуся на их D-входах по заднему фронту (перепаду 1-0), а триггер 32 формирователя 13 по переднему фронту (перепаду 0-1) импульсов, поступающи1 на их С-входы. При поступлении сигнала на R-входы триггеров 5, 6 и 8 они устанавливаются в нулевое положение. Счетчик 7 импульсов по суммирующему входу, счетчик 12 импульсов по суммирующему и по вычитающему входам, счетчик 16 импульсов по счетным входам (С, С,..., С„), счетчик 37 импульсов управляемого делителя 9 частоты по суммирующему входу и счетчик

5 13222

41 импульсов коммутатора 14 по суммирующему входу работают от передних фронтов (перепадов 0-1) импульсов, поступающих на эти входы.

При поступлении сигнала на входы сброса (R-входы) счетчика 7 импульсов, счетчика 12 импульсов, счетчика

16 импульсов, счетчика 37 импульсов управляемого делителя 9 частоты и счетчика 41 импульсов коммутатора 10

14 соответствующие счетчики устанавливаются в нулевое положение, независимо от того действуют или нет какие-либо сигналы на других входах

Блок 38 сравнения управляемого делителя 9 частоты пропускает на свой выход (и на первый выход управляемого делителя 9 частоты) импульс, поступающий на тактовый вход управляемого делителя 9 частоты в том случае, если содержимое счетчика 37 импульсов равно коду, поданному на входы коэфэтих счетчиков, При поступлении сигнала на вход записи информации ("1Ж) счетчика 12 в него записывается код, находящийся в информационных входах независимо от того действуют или нет импульсы 20 на его суммирующем или вычитающем входе (т.е. в первую декаду записывается нулевой код, а в остальные разряды — код, находящийся на вторых выходах управляемого делителя 9 частоты), Триггер 32 формирователя 13 устанавливается в нулевое положение при поступлении сигнала нулевого уровня на его R-вхогг. 30

На выходе заема ("BR") счетчика 12 импульсов появляется сигнал в том случае, если содержимое счетчика 12 равно нулю и отсутствует импульс на вьпгитающем входе счетчика 12.

Тре ий вход элемента И-НЕ 11 и первый вход элемента И 43 являются инверсными, т,е, при наличии на этих входах сигнала соответствующий элемент закрыт и не работает по другим 40 входам, а при отсутствии сигнала соответствующий элемент работает в соответствии с сигналами, действующими на других входах.

Дешифратор 42 пропускает импуль- 45 сы, поступающие на его первый вход разрешения (Е1), на выход, соответствующий содержимому счетчика 41, при отсутствии сигнала на его втором входе разрешения (Е2).

23 6 фициента деления управляемого делителя 9 частоты.

Источник нулевого сигнала, к которому подключены информационные входы первой декады счетчика 12 импульсов представляет собой нулевую шину источника питания.

Величина задержки элемента 4 — С, выбирается такой, чтобы к моменту исчезновения сигнала на нулевом выходе триггера 8 окончился фронт импульса генератора 1, т.е,,чтобы после переключения триггера 8 управляемый делитель 9 частоты начал работать от заднего фронта следующего импульса генератора 1. Величина задержки элемента

33 — и величина задержки элемента

39 — выбираются равными между собой и такими, чтобы импульсы на первом выходе управляемого делителя 9 частоты и на выходах формирователя

13 были достаточны по длительности для четкой работы элементов, на входы которых эти импульсы поступают.

Величина задержки элемента 44

Ф выбирается такой, чтобы импульс на выходе коммутатора 14 был достаточен по длительности для четкой установки устройства в исходное положение.

Период импульсов генератора 1 — Т должен быть больше величины г. +г.

1 где г, =t +t +2 С +t +t — дли 11 С 31 1 С 34 СЗС тельность импульса генератора 1, (t 1 — время срабатывания счетчика

12 по выходу заема, tz" 1 время переключения триггера 32 из нулевого о <о положения в единичное; С и соответственно время переключения элемента НЕ 34 из положения "0" на выходе в положение "1" на выходе и обратно), t„ — длительность паузы импульсов генератора 1, которая должна быть достаточной для четкой работы всех элементов устройства, Точность определения отношения

Т1 — задается числом четырехразрядных

Т двулично-десятичных счетчиков долей отношения, входящих в состав счетчика 16 импульсов. Так, на фиг, 3 в качестве примера приведена схема счетчика 16, рассчитанная на фиксацию целой части отношения (может быть величиной до 99) и десятичных и сотых долей. При необходимости увеличить точность нужно увеличить число счетчиков долей, входящих в счетчик 16, и увеличить соответственно емкость коммутатора 14 °

7 13222

Кифровойг измеритель отношения временных интервалов работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 5 и

6, счетчики 7 и 12 импульсов и триггер 32 формирователя 13 импульсов на( ходятся в нулевом состоянии, сигнал с выхода триггера 6 удерживает в нулевом состоянии триггер 8,сигнал с нулевого выхода триггера 8 чпеоживает в исход- 1О ном состоянии управляемый делитель 9 частоты, коммутатор 14 и счетчик 16 импульсов находятся в произвольном положении. На выходе элемента И-НЕ 10 имеется единичный сигнал, так как 15 сутствует сигнал на шине 19 второго временного интервала, на выходе элемента И-НЕ 11 имеется единичный сигнал, так как отсутствует сигнал на единичном выходе триггера 8. H à выхо- ZO де займа счетчика 12 отсутствует сигнал, так как имеется сигнал на вычитающем входе счетчика 12. Установка измерителя в исходное состояние производится подачей импульса на шину 2025

Определение отношения временных интервалов начинается после окончания интервала Т, при этом срабатывает

1 триггер 5, и начала интервала Т исчезновения сигнала на выходе эле- 30 мента И-НЕ 10, при этом срабатывает триггер 6 (по перепаду сигнала 1-0).

При появлении сигнала временного интервала Т на шине 17 устанавлива1 ется в нулевое положение коммутатор

14 и счетчик 16 импульсов, коммутатор 14 при этом подготавливается к пропуску импульсов со своего второго входа на свой первый иэ первых выходов (подключенный к входу декад 4р целой части отношения счетчика 16), одновременно открывается элемент И Э и импульсы генератора 1 начинают поступать на суммирующий вход счетчика

7 импульсов. В момент окончания сиг- 45 нала интервала T„ на шине 17 (т.е, его заднему фронту) триггер 5 устанавливается в единичное состояние, в счетчике 7 в этЬт момент будет зафиксировано число N, = Т, го. 50

Работа измерителя зависит от того, когда поступают интервалы Т, и Тг, т.е. от их взаимного расположения во времени. 55

Рассмотрим работу измерителя при возможных вариантах прихода сигналов интервалов Т, и T2 .

23 8

Первый вариант — интервал Т, появляется и оканчивается рангше, чем поступает интервал Т, . В .гтом случае с в момент появления сигнала нл шине

19 триггер 5 находится в единичном состоянии, а в счетчике 7 импульсов записано число N,. При появлении сигнала на шине 19 открывается элемент И-НЕ 10 и в момент появления очередного импульса генератора 1 на выходе элемента И-НЕ 10 исчезает сигнал (появляется нулевой импульс). По перепаду 1-0 сигнала с выхода элемента И-HF. 10 триггер 6 устанавливается в единичное положение, при этом разрешается работа триггера 8 по С-входу, При исчезновении импульса генератора 1 на выходе элемента

И-HF. 10 появляется сигнал и по его перепаду 0-1 в счетчик 12 импульсов записывается "1". Через время ., после начала паузы после импульса генератора 1, установившего триггер 6 в единичное положение, по перепаду сигнала 1-0 с выхода элемента 4 задержки триггер 8 устанавливается в единичное положение, закрывая элемент

И-HF. 10 и подготавливая к работе элемент И-НЕ 11, который закрыт из-за наличия сигнала второго интервала на шине 19. Одновременно разрешается работа управляемого делителя 9 частоты, так как с его первого входа сброса снимается сигнал, поступающий с нулевого выхода триггера 8. В счетчике 12 импульсов при этом оказывается записанным число " 1". Так как управляемый делитель 9 частоты срабатывает от задних фронтов импульсов генератора 1, то во время действия импульса после паузы, номер которой кратен N он выдает на свой первый выход импульс длительностью . После окончания сигнала второго интервала на шине 19 полностью открывается элемент И-НЕ 11 и íà его выходе, во время действия импульсов генератора 1 начинают появляться импульсы нулевого уровня, по перепаду 0-1 которых из содержимого счетчика 12 вычитается " 1 . Так как в рассматриваемом случае в счетчике 12 было записано число "1", то после первого же перепада 0-1 в счетчике 12 оказьгваетс число "0" и при появлении следующего импульса генератора 1 и исчезновении единичного уровня импульса на выходе элемента И-НЕ 1 1 и (что то же самое) на вычитающем входе счетчика 12, на

9 13222 выходе счетчика 12 (ныходе займа) IIo является сигнал, по которому формирователь 13 ньдает на свой первый выход импульс, поступающий на вход записи информации счетчика 12, в который записывается содержимое счетчика

37 управляемого делителя 9 частоты, умноженное на " 10", Содержимое счетчика 37 упранляемо-1 го делителя 9 частоты в момент действия импульса с первого выхода формирователя 13 равно "1" и, следовательно, в счетчике 12 оказывается записанным число "10". Эа время работы от момента снятия сигнала с первого нхода сброса управляемого делителя 9 частоты и до появления импульса на первом выходе формирователя 13 управляемый делитель 9 частоты выдал один импульс (в случае, когда интервал Т начинается и заканчивается раньше, чем интервал Т ), который через коммутатор 14 поступил на счетный вход декад целой части и был зафиксирован как целая часть отношения. Элемент

И 15 не срабатывает при этом, так как отсутствует импульс с выхода уп-. равляемого делителя 9 частоты. В момент окончания импульса на первом выходе формирователя 13 на его втором выходе появляется импульс, который, поступая на второй вход сброса управляемого делителя 9 частоты устанавливает его в исходное положение, 35 а поступая на третий вход коммутатора 14 переключает второй вход на следующий из первых входов, в данном случае на второй выход, подключенный к счетному входу декады десятых 40 долей отношения счетчика 16. Последующие импульсы генератора 1 продолжают поступать на тактовый вход управляемого делителя 9 частоты и на первый вход элемента И-НЕ 11, на 45 выходе которого появляются импульсы нулевого уровня, по перепаду 0-1 каждого иэ которых из содержимого счетчика 12 импульсов вычитается "1".При появлении одиннадцатого импульса ну- 50 левого уровня на вычитающем входе счетчика 12 импульсов, на выходе (выходе займа) последнего появляется сигнал, аналогично описанному срабатывает формирователь 13 и в счетчик 55

12 заносится содержимое счетчика 37 управляемого делителя 9 частоты (в рассматриваемом случае число "1") умноженное на "10", т.е. число "10", 23 10 после чего управляемый делитель 9 частоты устанавливается н исходное положение, а н коммутаторе 14 второй вход переключается на следующий из первых выходов (в данном случае на третий из первых выходов, подключенный к входу сотых долей отношения).

В течение времени между моментами записи информации в счетчик 12 на тактовый вход упранляемого делителя 9 частоты поступает десять импульсов генератора 1 и управляемый делитель 9 частоты вьдает на свой первый выход три импульса, которые поступают через коммутатор 14 на счетный вход декады десятых долей отношения счетчика 16, т,е. н счетчике 16 будет зафиксировано число 1,3.

Далее устройство работает аналогично описанному или до совпадения во времени импульса с выхода управляемого делителя 9 частоты и импульса с первого выхода формирователя 13, тогда срабатывает элемент И 15 и импульс с его вьгхода через элемент ИЛИ

2 устанавливает н нулевое состояние счетчик 7 импульсов и триггеры 5 и 6 и подтверждает нулевое состояние счетчика 12, триггер 6 при этом устанавливает в нулевое положение и удерживает в этом положении триггер 8, который устанавливает и удерживает в нулевом положении управляемый делитель 9 частоты, или работает до появления сигнала на втором выходе коммутатора 14, который через элемент

ИЛИ 2 аналогично описанному устанавливает в нулевое состояние счетчики

7 и 12 импульсов и триггеры 5 и 6, триггер 6 устанавливает в нулевое состояние и удерживает в нем триггер

8, который в свою очередь устанавливает в нулевое состояние и удерживает в нем управляемый делитель 9 частоты. Устройство возвратилось в исходное состояние, в счетчике 16 при этом находится значение отношения

Т, интервалов — в двоично-десятичном

Т, коде.

Второй вариант — интервал Т по1 является во время дейстния интервала Т,, но оканчивается после окончания интервала Т„, В этом случае в момент появления сигнала на шине 19 триггер 5 находится в нулевом состоянии, а в счетчике 7 записано число, пропорцио1322223

1 2 нальное прошедшей части интервала Т, на шине 17. При появлении сигнала на шине 19 открывается элемент И-НЕ 10 и при появлении импульсов генератора

1 на выходе элемента И-HE 10 формируются импульсы нулевого уровня, по перепаду 0-1 которых к содержимому счетчика 12 прибавляется каждый раз

"1". По перепаду 1-0 первого импульса нулевого уровня с выхода эле- 10 мента И-НЕ 10 триггер 6 устанавливается в единичное состояние и разрешает переключение триггера 8 по

С-входу (но этот триггер остается в нулевом состоянии, так как на 15 его D-входе находится нулевой сигнал с выхода триггера 5). В момент окончания сигнала на шине 17 устанавливается в единичное состояние триггер 5,в счетчике 7 будет за- 20 фиксировано при этом число N, и при появлении очередного перепада 1-0 с выхода элемента 4 триггер 8 устанавливается в единичное состояние, закрывая элемент И-НЕ 10, разрешая ра- 25 боту управляемого делителя 9 частоты и подготавливая к открытию элемент

И-HE 11, В счетчике 12 будет зафиксировано число, пропорциональное общей во времени части интервалов Т, 30 и Т . В момент окончания сигнала на шине 19 открывается элемент И-HE 11 и на его выходе начинают появляться импульсы нулевого уровня, по перепаду 0-1 которых из содержимого счет- 35 чика 12 вычитается каждый раз "1".

При появлении на выходе элемента И-НЕ

11 импульса нулевого уровня, следующего после импульса, по перепаду 0-1 которого в счетчике 12 оказалось за- 40 писанным число "0", появляется сигнал на выходе (выходе займа) счетчика 12;

Далее устройство работает аналогично описанному в предыдущем случае.

Третий вариант — интервал Т появ-45

t ляется и оканчивается раньше, чем появляется интервал Т, (к этому варианту относятся все случаи взаимного расположения интервалов Т, и Т» при которых интервал Т1 оканчивается 50 раньше окончания интервала Т,, при этом не имеет значения, когда начинается интервал Т - до начала или после начала интервала Т,).

В этом случае при появлении сигнала на шине 19 триггер 5 находится в нулевом положении, открывается элемент И-НЕ 10 и на его выходе начинают формироваться импульсы нулевого уровня, по перепаду 0-1 каждого иэ которых к содержимому счетчика 12 прибавляется "1". По перепаду 1-0 первого импульса нулевого уровня ка выходе элемента И-HE 10 в единичное положение устанавливается триггер 6 и раэрешает переключение триггера 8 по С-входу (но триггер 8 остается в нулевом состоянии, так как íà его

D-входе находится нулевой сигнал с выхода триггера 5). В момент окончания сигнала на шине !9 закрывается элемент И-НЕ 10 в счетчике 12 будет зафиксировано число N<-Т 1, .

При появлении сигнала на шине 17 интервал Т, преобразуется в код. В момент окончания сигнала интервала

Т на шине 17 устанавливается в единичное состояние триггер 5, в счетчике 7 будет зафиксировано при этом число N,, и при появлении очередного перепада сигнала 1-0 с выхода элемента 4 задержки триггер 8 устанавливается в единичное положение, закрывая элемент И-НЕ 10, разрешая работу управляемого делителя 9 частоты и открывая элемент И-HE 11, на выходе которого начинают появляться импульсы нулевого уровня, по перепаду

0-1 которых из содержимого счетчика

12 вычитается каждый раз "1", При появлении на выходе элемента И-НЕ 11 импульса нулевого уровня, следующего после импульса, по перепаду 0-1 которого в счетчике 12 оказалось записанным число "0", появляется сигнал на выходе (выходе займа) счетчика 12.

Далее устройство работает аналогично описанному в предыдущих случаях. После определения значения отношения установка устройства в исходное состояние осуществляется импульсом с выхода элемента И 15.

Формирователь 13 импульсов (фиг.4) работает следующим образом, В исходном положении триггер 32 находится в нулевом положении, на выходах формирователя 13 отсутствуют сигналы.

При появлении на выходе формирователя 13 сигнала триггер 32 устанавливается в единичное состояние по переднему фронту этого сигнала. На первом выходе формирователя 13 появляется сигнал и одновременно запускается элемент 33 задержки. Через время сигнал нулевого уровня с выхода

13 13222 элемента 33 задержки устанавлинает триггер 32 н нуленое положение, одновременно появляется сигнал на втором выходе формирователя 13. На первом выходе формирователя 13 исчезает сигнал, таким образом, на первом выходе формирователя 13 формируется импульсный сигнал длительностью . Через время на выходе элемента 33

1 задержки появляется единичный сигнал, 1р на втором выходе формирователя 13 исчезает сигнал, т.е. на второй выход формирователя 13 выдается импульсный сигнал также длительностью

Управляемый делитель 9 частоты 15 (фиг,5) работает следующим образом.

В исходном положении имеется сигнал на первом входе сброса и поэтому счетчик 37 импульсов удерживается в нулевом положении несмотря íà 70 то, что на суммирующий вход счетчика

37 поступают импульсы с тактового входа. На входы коэффициента деления (D-входы) подан код коэффициента деления N„. 25

После снятия сигнала с первого вхо. да сброса счетчик 37 импульсов начи-. нает фиксировать поступающие на его суммирующий вход импульсы. Счетчик 37 срабатывает по передним фронтам импульсов с выхода элемента НЕ 35 (что соответствует задним фронтам импульсов, поступающим на тактовый вход уп равляемого делителя 9 частоты). При появлении на суммирующем входе счет35 чика 37 паузы после N, -ro импульса с выхода элемента НЕ 35 в счетчике 37 находится код числа М и поэтому сра1 батывает блок 38 сравнения кодов, запускается элемент 39 задержки и появляется сигнал на первом выходе управляемого делителя 9 частоты. Через время появляется сигнал на выходе элемента 39 задержки и через эле- 45 мент ИЛИ 36 и счетчик 37 импульсов устанавливается в нулевое положение, исчезает сигнал на выходе блока 38 и на первом выходе управляемого делителя 9 частоты. В момент появления на выходе элемента НЕ 35 следующего после этой паузы импульса (N +1)-го

1 начинается отсчет периода следующего выходного импульса управляемого делителя 9 частоты. Далее управляемый делитель 9 частоты работает аналогично, выдавая во время действия паузы после каждого импульса с выхода элемента НЕ 35, кратного К,, импульс

23 l4 длительностью на свой первый выход. При поступлении импульса на второй вход сброса упранляемого делителя

9 частоты (этот импульс появляется во время паузы импульсов с выхода элемента НЕ 35) счетчик 37 устанавливается н нулевое положение и при появлении импульса на выходе элемента

НЕ 35 начинает счет из нулевого поло= жения, На вторых выходах управляемого делителя 9 частоты находится код текущего содержимого счетчика 37, Коммутатор 14 (фиг. 6) работает следующим образом. В исходном положении счетчик 4 1 импульсов находится в нулевом положении. Установка коммутатора 14 в исходное положение проиэводится подачей сигнала на первый вход. В исходном положении импульсы, поступающие на второй вход коммутатора 14,проходят на выход "0" дешифратора 42 и далее на первый из первых выходон коммутатора ° При поступлении импульса на третий вход коммутатора 14 счетчик 41 фиксирует его и в соответствии с содержимым счетчика 41 дешифратор 42 начинает пропускать импульсы с второго входа на другой выход дешифратора 42 и соответствующий ему первый выход коммутатора 14 ° После поступления первого импульса на третий вход в счетчик 41 будет записан код числа "1" и дешифратор 42 будет пропускать импульсы с второго входа коммутатора на выход

"1" и далее на нторой из первых выходов коммутатора 14 ° В момент, когда на третьем входе коммутатора 14 окончится импульс, записавший в счетчик

4 1 число "К+1", срабатывает элемент

И 43, запускается элемент 44 задержки и появляется сигнал на втором выходе коммутатора 14, Через время Т на выходе элемента 44 появляется сигнал, устанавливающий через элемент

ИЛИ 40 счетчик 41 в нулевое положение. Оканчивается импульс на втором выходе коммутатора 14, который установился в исходное состояние.

Формула и э о б р е т е н и я

Цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержащий генератор импульсов, первый элемент И, первый вход которого соединен с шиной первого временного интервала, первый и второй триггеры, первый счетчик импульсов, к суммирующему входу которо15

13222 го подхлючен выход первого элемента

И, а выходы подключены к входам коэффициента деления, управляемого делителя частоты, тактовый вход которого соединен с вторым входом первого эле- 5 мента И и с выходом генератора импульсов, второй счетчик импульсов, первые четыре информационных входа первой декады которого соединены с нулевой шиной, формирователь импульсов, вто- 1Р рой элемент И, первый вход которого подключен к первому выходу управляемого делителя частоты, а выход — к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса 15 второго счетчика импульсов, коммутатор, первые выходы которого подключены к соответствующим счетным входам третьего счетчика импульсов, выходы которого подключены к шинам 3р результата, второй вход элемента ИЛИ соединен с вторым выходом коммутатора, шину второго временного интервала, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности ра- 25 боты устройства и точности измерений, в него введены элемент задержки,третий триггер, первый и второй элементы И-НЕ, а шина сброса подключена к третьему входу элемента ИЛИ, выход Зр которого соединен с шиной окончания измерений, с входом сброса первого счетчика импульсов и с R-входами первого и второго триггеров, D-входы которых объединены и подключены к шине 35 логической единицы, выход генератора импульсов подключен непосредственно к первым входам первого и второго

WR гз l6 элементов И-НЕ и через элемент задержки — к С-входу третьего триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу с роса управляемого делителя частоты и к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с суммирующим входом второго счетчика импульсов и с

С-входом второго триггера, инверсный выход которого подключен к R входу третьего триггера, D-вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, С-вход которого соединен с шиной первого временного интервала, с входом сброса третьего счетчика импульсов.и с первым входом коммутатора, к второму входу которого подключен первый выход управляемого делителя частоты, вторые выходы которого соединены с соответствующими информационными входами, начиная с пятого, второго счетчика импульсов, выход которого подключен к входу фор" мирователя импульсов, первый выход которого соединен с входом записи информации второго счетчика импульсов и с вторым входом второго элемента И, третий вход коммутатора соединен с вторым выходом формирователя импульсов и с вторым входом сброса управляемого делителя частоты, прямой выход третьего триггера соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к вычитающему входу второго счетчика импульсов, а третий вход объединен с третьим входом первого элемента И-НЕ и подключен к шине второго временного интервала.

Фиг. Я

1322223 од

С2

Фиг.4

Фигб

Сос тави тель Л,Дле тне ва

Редактор А.Ворович Техред JI.Cåðäþêîâà Корректор И.Муска

Заказ 2861/42 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4