Пристрій для вимірювання часових інтервалів

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 1728665 А1 (19) (5i)5 G 04 F 10/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21)4840064/21 ' t (22)19 06 90 (46)23 04.92. Бюл. № 15 (71) Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа (72) Е.Н. Бантюков (53)621 317(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР * № 1265690, кл. G 04 F 10/04, 1986. Авторское свидетельство СССР № 1541552,кл. G 04 F 10/04, 1990. Мэндл. 200 избранных схем электроники - Мир, 1980. =г о (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при измерении временных интервалов Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство для измерения длительности временных интервалов содержит генератор импульсов 1, элемент И 2, формирователь импульсов 3, счетчик импульсов 4, первый 5 и второй 6 регистры блок сравнения 7, триггер 8 и блок элементов И 10. Новым является введение элемента ИЛИ-НЕ 9 и выполнение регистров 5 и 6 в виде регистров с третьим состоянием 1 з п ф-лы, 1 ил 11 г я 11 10 о—• 3 го оо о о ел 1728665 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при измерении временных интервалов. Известно устройство для измерения временных интервалов, содержащее генератор импульсов, первый элемент И, к первому входу которого подключен выход генератора импульса, формирователь импульсов, элемент НЕ, входную шину, которая соединена с вторым входом первого элемента И, с входом формирователя 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 сравнения, к первым входам которого подключены выходы датчика интервалов селекции, первый триггер, тактовый вход которого соединен с выходом блока сравнения, второй триггер, единичный выход которого подключен к входу управления 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 формирователя импульсов и с входом записи второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к вторым входам блока сравнения, второй элемент И, первый вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, блок элементов И, к первым входам которых подключены соответствующие выходы первого счетчика импульсов, выходные шины, которые соединены с выходами соответствующих элементов И блока, к вторым входам которых подключен выход второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ. 5 10 15 20 25 30 35 40 Недостатком данного устройства является сложность и, как следствие, невысокая надежность функционирования. 45 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения временных интервалов, содержащее генератор импульсов, элемент НЕ, первый регистр, первый элемент И, к 50 первому входу которого подключен выход генератора импульсов, формирователь импульсов, первый счетчик импульсов, к информационным входам которого подключены выходы первого регистра, элемент 55 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 форми рователя 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 сравнения, 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 разрядов второго счетчика импульсов и с соответствующими вторыми входами блока сравнения, выход которого соединен с входом установки в единичное положение триггера, входную шину, которая подключена к второму входу первого элемента И, к входу формирователя 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 является сложность вследствие наличия второго счетчика и элемента ИЛИ. Целью изобретения является упрощение устройства путем сокращения аппаратурных затрат. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения 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 сравнения, к вторым входам которого подключены выходы первого регистра, триггер, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения, блок элементов И, первые входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов и с первыми входами блока сравнения, входную шину, которая подключена к третьему входу элемента И и к входу формирователя 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 управления первого регистра, выходы которого соединены с соответствующими выходами второго регистра, к входу управления которого подключен единичный выход триггера, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, вход 1728665 которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к вторым входам элементов И блока, выход переполнения счетчика импульсов соединен с первым входом элемента И. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство для измерения временных интервалов содержит генератор 1 импульсов, элемент И 2, к первому входу которого подключен выход генератора 1 импульсов, формирователь 3 импульсов, счетчик 4 импульсоз, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента И2, к первому входу которого подключен выход переполнения счетчика 4 импульсов, первый 5 и второй 6 регистры, блок 7 сравнения, каждый второй зход которого соединен с соответствующими выходами первого 5 и второго 6 регистров, триггер 8, к первому входу которого подключен вы>од блока 7 сравнения, элемент ИЛИ-НЕ 9, первый вход которого соединен с входом управления первого регистра 5 и с нулевым выходом триггера 8, единичный выход которого подключен к входу управления второго регистра 6, блок элементов И 10, первый вход каждого элемента И которого соединен с соответствующим первом входом блока 7 сравнения и с соответствующим выходом счетчика 4 импульсов, зход сброса которого соединен с выходом формирователя 3 импульсов и с вторым входом триггера 8, входную шину 11, которая подключена к второму входу элемента И2, к входу формирователя 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. На выходе переполнения счетчика 4 импульсов появляется нулевой сигнал при содержимом счетчика,, разном 11..Л и отсутствии импульса на суммирующем вхо5 де. Устройство для измерения временных интервалов работает следующим образом. Устройство предназначено для измерения временных интервалов, длительность 10 которых г находится в пределах: где Тмин и Гмакс ~ минимальное и максимальное значения измеряемых интервалов, которые задаются кодами Ымин {NMHH = 15 20 25 30 35 40 Формирователь 3 импульсов является формирователем импульсов переднего фронта, т. е. при появлении на входе сигнала временного интервала он выдает импульс установленной длительности. 45 Длительность импульса, выдаваемого формирователем 4, устанавливается такой, чтобы счетчик 4 импульсов и триггер 8 четко устанавливались в нулевое положение, В качестве регистров 5 могут использо- 50 ваться, например, буферные регистры К580 ИР 82, которые находятся в третьем состоянии при наличии на входе управления (вход "ОЕ") сигнала высокого уровня. Первый вход триггера 8 является счет- 55 ным входом, в второй - входом сброса. В регистр 5 заносится код максимальной длительности измеряемого интервала Ммакс. а в регистр 6 - код минимальной длительности измеряемого интервала - NM^H =- ^ и NMaKc(NMaKc = : ^ p £ , заносимыми в регистры б и 5 соответственно (Т - период импульсов генератора 1). Цепи записи кодов NMHH И NMSKC В регистры 6 и 5 на чертеже не показаны. В исходном состоянии три отсутствии измеряемого временного интервала на шине 11 в счетчике 4 импульсов записан результат измерения предыдущего временного интервала, триггер 8 находится в произвольном положении, импульсы генератора 1 через элемент И 2 не проходят, на выходе переполнения счетчика 4 может быть или единичный или нулезсй сигнал, з зависимости от кода, находящегося в счетчике 4. В момент прихода измеряемого временного интервала на шину 11 формирователь 3 по переднему фронту этого интервала формирует импульс, устанавливающий в нулевое положение счетчик 4 импульсов и триггер 3. На выходе переполнения счетчика 4 появляется единичный сигнал (если до этого на нем был нулевой сигнал), на нулевом выходе триггера 8 появляется единичный сигнал (если до этого на нем был нулевой сигнал). На выходе элемента ИЛИНЕ 9 устанавливается нулевой сигнал. Регистр 5 оказывается в третьем состоянии, а на выходах регистра 6 и ча вторых входах блока 7 сравнения находится код Ммич. Через элемент И 2 импульсы генератора 1 начинают поступать на суммирующий вход счетчика 4 импульсов, который их фі-іксирует. Если длительность поступившего на шину 11 временного интервала Г Тмакс, а именно, при выполнении условия 15 Гмин < Г - 2 К Т • П тмжс, то 30 тов И, первые входы которых соединены с соотв момент, когда в счетчике 4 появится код ветствующими выходами счетчика импульІМмин. сработает блок 7 сравнения и по пересов и с первыми входами блока сравнения, днему фронту сигнала на его выходе триггер входную шину, которая подключена к второ8 устанавливается в единичное положение, регистр 6 переводится в третье состояние, а 35 му входу элемента И и к входу формирователя импульсов, выход которого подключен регистр 5 - в рабочее. На выходах регистра к входу сброса счетчика импульсов, выход5 и на вторых входах блока 7 сравнения ные шины, которые соединены с выходами устанавливается код числа Ымакс На выходе элементов И блока, о т л и ч а ю щ е е с я блока 7 сравнения исчезает сигнал. В момент, когда в счетчике 4 появится код числа 40 тем, что, с целью упрощения устройства, введен элемент ИЛИ-НЕ, первый вход котоN 3KC, блок 7 сравнения сработает второй рого соединен с нулевым выходом триггера раз и по переднему фронту сигнала на его и с входом управления первого регистра, выходе триггер 8 устанавливается в нулевое выходы которого соединены с соответствуположение. На первый вход элемента ИЛИНЕ 9 поступает единичный сигнал с нулево- 45 ющими выходами второго регистра, к входу управления которого подключен единичный го выхода т р и г г е р а 8. Д а л е е , если выход триггера, второй вход которого соедлительность поступившего на шину 11 вреК динен с выходом формирователя импульменного интервала т > 2 Т, где К - разрядсов, вход которого соединен с вторым ность счетчика 4, то в момент окончания импульса генератора 1, записавшего в счет- 50 входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к вторым входам элементом И чик 4, код 11...1, на выходе переполнения блока, выход переполнения счетчика имсчетчика 4 импульсов появляется нулевой пульсов соединен с третьим входом элеменсигнал, закрывающий элемент И 2, импульта И. сы генератора 1 больше не будут пропускаться на суммирующий вход счетчика 4 55 На выходные шины 12 код, накопившийся в 2 Устройство по п. 1, о т л м ч а ю щ е е счетчике 4 (или код 11...1, если т > 2КТ) не с я тем, что в качестве первого и второго пропускается, так как блок элементов И 10 регистров использованы регистры с третьзакрыт нулевым сигналом с выхода элеменим состоянием. дится 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 г м и н < г < г м а К с . то в момент, когда в счетчике 4 появится код NMHH срабатывает блок 7 сравнения и по переднему фронту сигнала на его выходе триггер 8 устанавливается в единичное положение. Регистр 6 переводится в третье состояние, а регистр 5 в рабочее состояние. На выходах регистра 5 и на вторых входах блока 7 сравнения появляется код числа Ымако В момент окончания временного интервала на шине 11 закрывается элемент И 2 и на выходе элемента И ЛИНЕ 9 появляется единичный сигнал, так как на его обоих входах находятся нулевые сигналы и открывается блок элементов И 10. В счетчике 4 находится код измеренно M 1 /^tibbb 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 Редактор В.Бугренкова Составитель Н.Дубровская Техред М.Моргентал Корректор Н.Король Заказ 1399 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101