В п

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советскьа

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. K.. G 04111/08

Заявлено 13.1.1972 (№ 1737265/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.XII.1973. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 22.1V.!974

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 531.761(088.8) Автор изобретения

А. Н. Ясенский и Г") 1 т", Заявитель

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗНОСТИ

ВР ЕМЕН Н ЫХ И НТЕР ВАЛ О В

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано при разработке цифровой измерительной аппаратуры, а также при разработке различных управляющих систем обработки информации.

Известно устройство для определения разности интервалов времени, равных 15 периодам колебаний, содержащее генератор импульсов стабильной частоты, электронный ключ, счетчик импульсов, два делителя и логический блок, управляющий ключом.

Однако известное устройство пригодно только для определения разности интервалов, в качестве которых взяты и последовательных колебаний двух периодических сигналов, п ричем период колебаний одного сигнала всегда больше периода другого.

Целью изобретения является определение разности интервалов, произвольно расположенных во времени и независимо от соотношения их длительностей.

Для этого в логическом блоке входы соответствующих сигналов соединены с шинами сложения и вычитания реверсивного счетчика и через схему «ИЛИ» и схему запрета соединены с потенциальным входом ключа, другой вход схемы запрета соединен с выходом схемы «И», входы которой соединены с шиной сложения и вычитания счетчика, причем выход последнего триггера реверсивного счетчика служит выходом знака разности временных интервалов.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства;

5 на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая принцип действия усгройства; на фиг. 3— временные диаграммы, поясняющие принцип определения знака разности.

Устройство для определения разности вре10 менных интервалов содержит генератор импульсов стабильной частоты 1, выход которого через ключ 2 соединен со счетным входом реверсивного счетчика импульсов 3, и логический блок 4. Входы 5 и 6 логического блока

15 4, на которые подаются сигналы, разность интервалов которых необходимо определить, соответственно соединены с шиной сложения 7 и шиной вычитания 8 реверсивного счетчика

3. Одновременно входы 5 и 6 подключены че2О рез схему «ИЛИ» 9 и схему запрета 10 к потенциальному входу ключа 2, а через схему совпадения 11 подключены к управляющему входу схемы запрета 10. Вход 5 логического блока 4 служит входом сигнала U>, а вход

25 6 — входом сигнала U2.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда сигналы UI u Uz расположены во времени так, как показано

30 на фиг. 2, и, кроме того, TI ) T (Т, — длитель408266 то

65

3 ность сигнала U, а Т вЂ” длительность сигнала U ).

В момент времени t> (фиг. 2б) на входе 6 логического блока 4 (фиг. 1) появляется сигнал Uz, который, пройдя через схему «ИЛИ»

9 и схему запрета 10, открывает ключ 2, через который на счетный вход реверсивного счетчика 3 начинают поступать импульсы от генератора 1. Одновременно этот же сигнал проходит на шину вычитания 8 счетчика 3, устанавливая его на обратный счет. В момент времени 4 (фиг. 2 а) на входе 5 (фиг. 1) появляется сигнал Уь При этом возникает сигнал на выходе схемы совпадения 11, который, воздействуя на управляющий вход схемы запрета 10, запрещает прохождение через нее сигнала. Ключ 2 закрывается, и импульсы от генератора 1 прекращают поступать на вход счетчика 3. ь1исло импульсов, сосчитанное счетчиком 3 в обратном направлении за время 4 — 4ь равно — f î (ta ) (1) где fp — частота следования импульсов на выходе генератора 1.

В момент времени 4 (фиг. 2 б) оканчивается сигнал U и остается только сигнал Уь который, воздействуя на шину сложения 7 счетчика 3 (фиг. 1), устанавливает его на прямой счет. Одновременно пропадает сигнал на выходе схемы совпадения 11 и открывается схема запрета 10, через которую сигнал U< проходит на потенциальный вход ключа 2, открывая его. При этом импульсы от генератора

1 снова начинают поступать на счетный вход реверсивного счетчика 3, который считает их в прямом направлении. В момент ti оканчивается сигнал U< (фиг. 2 а), ключ 2 (фиг. 1) при этом закрывается и счет импульсов счетчиком 3 прекращается.

Число импульсов, сосчитанное счетчиком 3 в прямом направлении за время tq — 4 равно

N — 1о (t о) (2) Суммарный код, записанный в реверсивном счетчике 3 за время t< — tj, будет равен разности числа импульсов, сосчитанных в прямом и обратном направлении, т. е.

N = N, — N, = f, (/, — t,) — (t, — t,)J = — f î ((1 з) (з )1 (3) Учитывая, что t — t = Т, (фиг. 2 а) и

t, — 3, = Т, (фиг. 2 б), формулу (3) можно переписать в виде

Л1 — fe(т, — T,), т. е. код, записанный в реверсивном счетчике

3, пропорционален разности интервалов сигналов U H Ug.

Определение знака разности временных интервалов, т. е. получение информации о том, какой из двух интервалов больше, мокнет быть осуществлено путем определения в каком ко10

4 де получен результат. Как известно, в вычислительной технике положительные величины представляют в прямом коде, а отрицательные — в обратном коде. Если емкость реверсивного счетчика достаточно велика, чтобы возможные значения кода разности не превышали — "-"- (N„„, — емкость счетчика), информацию о том, в каком коде (прямом или обратном) необходимо считывать результат, а следовательно, и информацию о знаке разности, можно получить, определяя в каком состоянии находится последний триггер счетчика (в описываемом устройстве предполагается, что реверсивный счетчик — двоичный) .

Пояснить это можно при помощи временных диаграмм, приведенных на фиг. 3.

На фиг. 3 а, б, в приведены примеры различных взаимных расположений во времени сигналов Ui и U, разность интервалов которых необходимо определить, и графики зависимости кода в реверсивном счетчике от времени для этих случаев. Временные диаграммы па фиг. За, б, в составлены для случая, когда длительность сигнала U больше длительности сигнала U, т. е. знак разности их интервалов положительный. Как видно из графиков, код в ревесивном счетчике в этих случаях в процессе счета два раза достигает максимального значения (фиг. 3 а) или вообще не достигает максимума (фиг. 3 б, в)

На фиг. 3 г, д, е приведены различные варианты взаимного расположения во времени сигналов для случая, когда длительность сигнала U< меньше длительности сигнала U, т. е, знак разности их интервалов отрицательный.

Как видно из графиков, код N в реверсивном счетчике в процессе счета всегда один раз достигает максимального значения Ммо„, (т. е. происходит переполнение счетчика). Индикатором числа переполнений счетчика может служить его последний триггер. Если число переполнений четное (нуль считается четным числом), то по окончании процесса измерения последний триггер счетчика остается в нулевом состоянии. Если же в процессе измерения было только одно переполнение или нечетное число переполнений, то последний триггер счетчика окажется в состоянии «1».

Таким образом, задав заранее сигнал U< уменьшаемым, а сигнал Ug — вычитаемым, получим в результате измерения информацию о том, что длительность сигнала U больше длительности сигнал U>, если последний триггер счетчика находится в нулевом состоянии и наоборот, если этот триггер будет в состоянии «1».

Предмет изобретения

Устройство для определения разности временных интервалов, содержащее генератор импульсов стабильной частоты, соединенный

408266

5 6

Фиг. 2.г.иг. I а

/ макс

lfq

А макг

N о гкакс

Фиг. о

Составитель Б. Коншин

Редактор А. Зиньковский Техред А. Камышникова Корректор Л. Новожилова

Заказ 843/13 Из,д. № 328 Тираж 496

Ш-1ИИПИ Государственного комитета Совета Мш;петров СССР по делам изобретений и открытий

Москпа, )К-36, Раушская иаб., д. 4/5

Подпиоиое

Типография, пр. Сапунова, 2

5 через электронный ключ со счетным входом реверсивного счетчика и логический блок, отл ич а ющесся зем, что, с целью определения разности интервалов, произвольно расположенных I:o времени и независимо от cooTIIoilIQFlIill нх длительностей, в логическом блоке входы соответствующих сигналов соединены с шинами сложения и вычитания ре! ! !

1 версивного счетчика и через схему «ИЛИ» и схему запрета соединены с потенциальным входом ключа, другой вход схемы запрета соединен с выходом схемы «И», входы которой

5 соединены с шиной сложения и вычитания счетчика, причем выход последнего триггера счетчика является индикатором знака разности временных интервалов.