Спосіб квантування періодичних сигналів (варіанти) та пристрій для його здійснення (варіанти)

1 Спосіб квантування періодичних сигналів, який включає задания КІЛЬКОСТІ ТОЧОК квантування, вимірювання тривалості періоду у вигляді КІЛЬКОСТІ імпульсів вимірювального генератора протягом тривалості періоду, безперервне ділення тривалості періоду на КІЛЬКІСТЬ точок квантування, починаючи з початку періоду, наступного після виміряного, шляхом послідовного віднімання з одержанням результату ділення у вигляді цілої частини та остачі та додаванням діленого до остачі перед кожною наступною операцією ділення та визначення моментів формування імпульсів квантування у момент закінчення кожної операції ділення, який відрізняється тим, що визначення моменту формування першого імпульсу квантування синхронізують з початком кожного періоду 2 Спосіб квантування періодичних сигналів за п 1, який відрізняється тим, що вимірювання тривалості періоду здійснюють на кожному періоді, а безперервне ділення тривалості періоду на КІЛЬКІСТЬ точок квантування, додавання діленого до остачі перед кожною наступною операцією ділення та визначення моментів формування імпульсів квантування здійснюють на основі результатів вимірювання попереднього періоду 3 Спосіб квантування періодичних сигналів за п 1 або 2, який відрізняється тим, що додавання діленого до остачі перед кожною наступною операцією ділення та перше віднімання у наступній операції ділення здійснюють за одну операцію 4 Спосіб квантування періодичних сигналів, який включає задания КІЛЬКОСТІ ТОЧОК квантування, ви мірювання тривалості періоду у вигляді КІЛЬКОСТІ імпульсів вимірювального генератора протягом тривалості періоду, безперервне ділення, починаючи з початку періоду, наступного після виміряно го, тривалості періоду на КІЛЬКІСТЬ ТОЧОК кванту вання шляхом послідовного віднімання з одержанням результату ділення у вигляді цілої частини та остачі та додаванням діленого до остачі перед кожною наступною операцією ділення та визначення моментів формування імпульсів квантування у момент закінчення кожної операції ділення, який відрізняється тим, що додавання діленого до остачі перед кожною наступною операцією ділення та перше віднімання у наступній операції ділення здійснюють за одну операцію 5 Спосіб квантування періодичних сигналів за п 4, який відрізняється тим, що імпульси квантування синхронізують з початком кожного періоду 6 Спосіб квантування періодичних сигналів за п 4 або 5, який відрізняється тим, що вимірювання тривалості періоду здійснюють на кожному періоді, а безперервне ділення тривалості періоду на КІЛЬКІСТЬ точок квантування, додавання діленого до остачі перед кожною наступною операцією ділення та визначення моментів формування імпульсів квантування здійснюють на основі результатів вимірювання попереднього періоду 7 Пристрій для квантування періодичних сигналів, який включає вимірювальний генератор, блок керування, перший вхід якого підключений до джерела періодичного сигналу, перший та другий вентилі, лічильник, що віднімає, суматор та мультиплексор, причому вимірювальний генератор підключений до обох вентилів, перший вихід блока керування підключений до керуючого входу другого вентиля, вихід другого вентиля підключено до лічильника, що віднімає, вихід якого підключено до першого входу мультиплексора, вихід якого підключений до інформаційного входу суматора, який відрізняється тим, що додатково містить регістр точок квантування, інвертор, тригер переповнення, третій вентиль, лічильник точок квантування та дешифратор, підключений своїм входом до виходу лічильника точок квантування, причому вимірювальний генератор підключений додатково до другого входу блока керування, суматор містить комбінаційну схему суматора та регістр накопичування, входом лічильника, що віднімає, до якого підключено вихід другого вентиля, є вхід початкового установлення, вихід другого вентиля додатково підключений до входів початкового О (О 00 44862 установлення тригера переповнення, регістра накопичування та лічильника точок квантування, вихід регістра точок квантування підключено до інформаційного входу лічильника точок квантування та до другого інформаційного входу мультиплексора, вихід першого вентиля додатково підключений до лічильного входу лічильника, що віднімає, до входу синхронізації регістра накопичування та до входу синхронізації тригера переповнення, перший вихід блока керування додатково підключений до інвертора, вихід якого підключений до керуючого входу першого вентиля, інформаційний вхід тригера переповнення підключений до виходу переповнення комбінаційної схеми суматора, інформаційний вихід якої підключено до входу регістра накопичування, вихід якого підключений до другого інформаційного входу комбінаційної схеми суматора, одиничний вихід тригера переповнення підключений до першого входу третього вентиля, до лічильного входу лічильника точок квантування та до керуючого входу мультиплексора, інверсний вихід тригера переповнення підключений до входу перенесення молодшого розряду комбінаційної схеми суматора, а вихід дешифратора підключений до керуючого входу третього вентиля, вихід якого є виходом імпульсів квантування 8 Пристрій для квантування періодичних сигналів за п 7, який відрізняється тим, що вихід лічильника, що віднімає, підключено до першого входу мультиплексора через регістр зберігання періоду, вхід синхронізації якого підключено до другого виходу блока керування 9 Пристрій для квантування періодичних сигналів за п 7 або 8, який відрізняється тим, що вихід регістра точок квантування додатково підключений до інформаційного входу лічильника, що віднімає 10 Пристрій для квантування періодичних сигналів, який включає вимірювальний генератор, блок керування, перший вхід якого підключений до джерела періодичного сигналу, вентиль, лічильник, що віднімає, суматор та мультиплексор, причому вимірювальний генератор підключений до вентиля, вихід лічильника, що віднімає, підключений до першого інформаційного входу мультиплексора, вихід якого підключений до інформаційного входу суматора, який відрізняється тим, що додатково містить регістр точок квантування, інвертор та тригер переповнення, причому вимірювальний генератор підключений додатково до другого Винахід стосується цифрової вимірювальної техніки, а саме, способів квантування періодичних сигналів та пристроїв для їх реалізації Під квантуванням періодичних сигналів з періодом Т у цьому описі розуміється формування ПОСЛІДОВНОСТІ імпульсів з рівними інтервалами часу між сусідніми імпульсами (інтервали квантування), які у К разів менше періоду Т сигналу, який квантується, де К - ціле число Квантування періоду необхідно для подальшого перетворення параметрів періодичного сигналу у цифровий код, здійснення стробоскопічного режиму, тощо Під входу блока керування, суматор містить комбінаційну схему суматора та регістр накопичування, вихід регістра точок квантування підключено до інформаційного входу лічильника, що віднімає, та до другого інформаційного входу мультиплексора, вихід вентиля додатково підключений до лічильного входу лічильника, що віднімає, до входу синхронізації регістра накопичування та до входу синхронізації тригера переповнення, перший вихід блока керування додатково підключений до інвертора, вихід якого підключений до управляючого входу вентиля, інформаційний вхід тригера переповнення підключений до виходу переповнення комбінаційної схеми суматора, інформаційний вихід якої підключено до входу регістра накопичування, вихід якого підключений до другого інформаційного входу комбінаційної схеми суматора, одиничний вихід тригера переповнення додатково підключений до керуючого входу мультиплексора, а інверсний вихід тригера переповнення підключений до входу перенесення молодшого розряду комбінаційної схеми суматора 11 Пристрій для квантування періодичних сигналів за п 10, який відрізняється тим, що додатково містить другий та третій вентилі, лічильник точок та дешифратор, причому вимірювальний генератор підключений додатково до входу другого вентиля, другий вхід якого підключений до блока керування, а вихід - до входів початкового установлення лічильника, що віднімає, лічильника точок квантування, регістра накопичування та тригера переповнення, лічильний вхід лічильника точок квантування підключений до одиничного виходу тригера переповнення, інформаційний вхід лічильника точок квантування підключений до інформаційного виходу регістра точок квантування, інформаційний вихід лічильника точок квантування підключений до входу дешифратора, вихід якого підключений до керуючого входу третього вентиля, другий вхід якого підключений до інформаційного виходу тригера переповнення 12 Пристрій для квантування періодичних сигналів за п 11, який відрізняється тим, що додатково містить регістр зберігання періоду, причому другий інформаційний вхід мультиплексора підключено до виходу лічильника, що віднімає, через регістр зберігання періоду, вхід синхронізації якого підключено до другого виходу блока керування ТОЧНІСТЮ квантування розуміється близькість часових координат реальних імпульсів квантування до теоретично обчислених Точність квантування характеризується похибкою квантування, абсолютне значення якої дорівнює різниці між реальними та теоретичними значеннями часових координат Відомий спосіб квантування, описаний у авторському СВІДОЦТВІ СРСР № 331316, опубл 07 03 1972 р , згідно з яким задають КІЛЬКІСТЬ ТОЧОК квантування, вимірюють тривалість періоду у вигляді КІЛЬКОСТІ імпульсів вимірювального генератора протягом тривалості періоду, формують імпу 44862 льси квантування через кожні і імпульсів вимірювального генератора, де і - ціла частина від ділення тривалості періоду на КІЛЬКІСТЬ ТОЧОК квантування, починаючи з початку періоду, наступного після виміряного Суттєвим недоліком цього способу є накопичення похибки, обумовленої неврахуванням залишку від ділення тривалості періоду на КІЛЬКІСТЬ точок квантування Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, є спосіб квантування, реалізований у квантувачі періоду за авторським свідоцтвом СРСР № 421119, опубл 25 03 74 р Цей спосіб включає завдання КІЛЬКОСТІ ТОЧОК квантування, вимірювання тривалості періоду у вигляді КІЛЬКОСТІ імпульсів вимірювального генератора протягом тривалості періоду, безперервне ділення тривалості періоду на КІЛЬКІСТЬ точок квантування, починаючи з початку періоду, наступного після виміряного, шляхом послідовного віднімання з одержанням результату ділення у вигляді цілої частини і та залишку 3 та додаванням діленого до залишку перед кожною наступною операцією ділення та визначення моментів формування імпульсів квантування у момент закінчення кожної операції ділення Пристрій для здійснення відомого способу містить блок керування, вхід якого підключено до джерела періодичного сигналу, що підлягає квантуванню, та який з'єднаний з керуючим входом першого вентиля, через який генератор вимірювальних імпульсів підключений до лічильника, що віднімає, та з керуючим входом другого вентиля, до сигнального входу якого підключений генератор вимірювальних імпульсів, мультиплексор, один вхід якого підключений до виходу лічильника, що віднімає, суматор, вихід якого через елемент затримки та елемент «або» з'єднаний з другим входом мультиплексора, третій вхід якого підключений до виходу другого вентиля Недоліками цих способу та пристрою є невелика точність квантування Це пов'язано з тим, що по-перше, завдяки наявності шуму у реальному періодичному сигналі, існує методична похибка прив'язки до нульового значення сигналу Отже, значення сформованого інтервалу часу, який далі буде вимірятись, відрізняється від реального значення періоду Крім того, існує похибка вимірювання сформованого інтервалу часу, максимальне значення якої у разі відсутності спеціальних заходів дорівнює періоду частоти вимірювального генератора Отже, навіть для стабільного періоду Т періодичної функції останній імпульс квантування не буде співпадати з моментом переходу через нуль функції на наступному періоді, причому, абсолютне значення цієї систематичної похибки буде накопичуватись від періоду до періоду В основу цього винаходу поставлено задачу вдосконалення відомих способу квантування періоду та пристрою для його здійснення з тим, щоб шляхом введення у спосіб квантування нових операцій та введення у пристрій для квантування періоду нових елементів та нових зв'язків між елементами, а також змін у зв'язках між елементами знизити похибку квантування періодичних сигналів Поставлена задача вирішується тим, що в іс нуючий спосіб квантування вводиться нова операція, а саме, синхронізація визначення моменту формування першого імпульсу квантування з початком кожного періоду Це означає, що у будьякому разі, де б ні знаходився останній імпульс квантування відносно кінця попереднього періоду (а у цьому разі він знаходиться на відстані, яка дорівнює приблизно періоду квантування), з початком нового періоду процес квантування починається знову В результаті переривається процес накопичення похибки, і кожного разу похибка визначається тільки на одному інтервалі, тобто підвищується точність квантування Подальшим суттєвим вдосконаленням, яке забезпечує спосіб згідно з цим винаходом, є введення нової суттєвої ознаки, яка полягає у тому, що вимірювання тривалості періоду здійснюють на кожному періоді, а безперервне ділення тривалості періоду на КІЛЬКІСТЬ точок квантування, додавання діленого до залишку перед кожною наступною операцією ділення та визначення моментів формування імпульсів квантування здійснюють на основі результатів вимірювання попереднього періоду Технічний результат, який обумовлює ця ознака, полягає у подальшому зниженні похибки квантування періодичного сигналу, період якого повільно (у порівнянні з тривалістю самого періоду) змінюється Дійсно, ЯКЩО період вимірюється один раз, перед початком процесу квантування, як це робиться у відомому способі, а сам період починає збільшуватись або зменшуватись, що завжди має місце на практиці, то похибка квантування навіть при наявності процесу синхронізації починає збільшуватись Якщо ці зміни не випадкові від періоду до періоду, а має місце певна тенденція на протязі кількох періодів, врахування тривалості попереднього періоду при квантуванні наступного призводить до зниження похибки, тобто до подальшого підвищення точності квантування Подальшим або альтернативним відносно до попередніх вдосконаленням, яке забезпечує спосіб згідно з цим винаходом, є введення такої суттєвої ознаки, як здійснення за одну операцію додавання діленого до залишку перед кожною наступною операцією ділення та першого віднімання у наступній операції ділення Це досягається завдяки тому, що оскільки ділення реалізується шляхом послідовного віднімання, на початку кожного періоду від результату вимірювання тривалості періоду завчасно віднімається число точок квантування, що відповідає першій операції віднімання Отже, замість двох послідовних операцій, на кожну з яких потрібен певний час, виконується тільки одна операція, що дозволяє підвищити частотні можливості способу, а саме підвищити у два рази частоту вимірювального генератора, і завдяки цьому підвищити точність квантування, оскільки одна з складових похибки квантування пов'язана з періодом частоти вимірювального генератора Остання суттєва ознака може бути поєднана з першою суттєвою ознакою, тобто з синхронізацією визначення моменту формування першого імпульсу квантування з початком кожного періоду Технічний результат такого поєднання полягає у пода льшому зниженні похибки квантування за рахунок сумісної дії двох факторів - підвищення частотних можливостей способу та відсутності процесу накопичення похибки Причому, у разі підвищення частоти вимірювального генератора технічний результат перевищує просту суму результатів, які можуть бути одержані при застосуванні кожної з цих ознак окремо Це обумовлюється тим, що додатково завдяки підвищеній частоті вимірювального генератора інтервал часу між останнім на періоді імпульсом квантування та початком нового періоду дорівнює інтервалу квантування з більшою точністю Подальшим вдосконаленням, яке забезпечує спосіб згідно з цим винаходом, у разі поєднання таких суттєвих ознак, як здійснення за одну операцію додавання діленого до залишку перед кожною наступною операцією ділення та першого віднімання у наступній операції ділення та синхронізація визначення моменту формування першого імпульсу квантування з початком кожного періоду є можливість введення такої суттєвої ознаки, як те, що вимірювання тривалості періоду здійснюють на кожному періоді, а безперервне ділення тривалості періоду на КІЛЬКІСТЬ точок квантування, додавання діленого до залишку перед кожною наступною операцією ділення та визначення моментів формування імпульсів квантування здійснюють на основі результатів вимірювання попереднього періоду Технічний результат сумісного використання трьох основних суттєвих ознак, полягає у суттєвому підвищенні похибки квантування завдяки сумісній дії трьох факторів, а також у тому, що завдяки підвищеній частоті вимірювального генератора зменшуються похибки вимірювання періоду, урахування залишку, а також формування інтервалів квантування Поставлена задача вдосконалення відомого пристрою вирішується тим, що у відомий пристрій, який включає вимірювальний генератор, блок керування, перший вхід якого підключено до джерела періодичного сигналу, перший та другий вентилі, лічильник, що віднімає, суматор, та мультиплексор, причому вимірювальний генератор підключений до обох вентилів, перший вихід блока керування підключений до керуючого входу другого вентиля, вихід другого вентиля підключено до лічильника, що віднімає, вихід якого підключено до першого входу мультиплексора, вихід якого підключений до інформаційного входу суматора, додатково вводяться такі нові елементи, як регістр точок квантування, інвертор, тригер переповнення, третій вентиль, лічильник точок квантування та дешифратор, та нові зв'язки між елементами, а саме, дешифратор підключений своїм входом до виходу лічильника точок квантування, вимірювальний генератор підключений додатково до другого входу блока керування, суматор містить комбінаційну схему суматора та регістр накопичування, входом лічильника, що віднімає, до якого підключено вихід другого вентиля, є вхід початкової установки, вихід другого вентиля додатково підключений до входів початкової установки тригера переповнення, регістра накопичування та лічильника точок квантування, вихід регістра точок кван 8 44862 тування підключено до інформаційного входу лічильника точок квантування та другого інформаційного входу мультиплексора, вихід першого вентиля додатково підключений до лічильного входу лічильника, що віднімає, до входу синхронізації регістра накопичування та до входу синхронізації тригера переповнення, перший вихід блока керування додатково підключений до інвертора, вихід якого підключений до керуючого входу першого вентиля, інформаційний вхід тригера переповнення підключений до виходу переповнення комбінаційної схеми суматора, інформаційний вихід якої підключено до входу регістра накопичування, вихід якого підключений до другого інформаційного входу комбінаційної схеми суматора, одиничний вихід тригера переповнення підключений до першого входу третього вентиля, до лічильного входу лічильника точок квантування та до керуючого входу мультиплексора, інверсний вихід тригера переповнення підключений до входу переносу молодшого розряду комбінаційної схеми суматора, а вихід дешифратора підключений до керуючого входу третього вентиля, вихід якого є виходом імпульсів квантування Технічний результат, який досягається завдяки введенню нових суттєвих ознак полягає у зменшенні похибки квантування завдяки тому, що, поперше, на початку кожного періоду лічильник, що віднімає, регістр накопичування, тригер переповнення та лічильник точок квантування переводяться у початковий стан завдяки сигналу початкової установки По-друге, перший імпульс квантування формується одразу на початку періоду завдяки встановленню тригера переповнення у стан «1» сигналом початкової установки, який означає формування імпульсу квантування По-третє, останній імпульс квантування не може бути в області початку наступного періоду завдяки тому, що перший - формується на початку інтервалу квантування Подальшим вдосконаленням відомого пристрою, яке забезпечує пристрій згідно з винаходом є введення таких суттєвих ознак вихід лічильника, що віднімає, підключено до першого входу мультиплексора через регістр зберігання періоду, вхід синхронізації якого підключено до другого виходу блока керування Технічний результат полягає у тому, що завдяки наявності регістру зберігання періоду з'являється можливість звільнити лічильник, що віднімає від необхідності зберігати результат вимірювання періоду і вимірювати ним кожний період сигналу, що квантується Це обумовлює підвищення точності квантування періоду, який не надто сильно змінюється з часом Подальшим вдосконаленням пристрою згідно з цим винаходом є можливість введення такої суттєвої ознаки як додаткове підключення виходу регістру точок квантування до інформаційного входу лічильника, що віднімає Це забезпечує запис інформації з регістру точок квантування у лічильник, що віднімає, на початку кожного періоду і тим самим від результату вимірювання періоду одразу віднімається число точок квантування, що забезпечує можливість здійснення однією дією операції додавання діленого до залишку перед 44862 кожною наступною операцією ділення та операції першого віднімання у наступній операції ділення і, як показано вище, підвищення точності квантування Альтернативним вдосконаленням відомого пристрою, яке забезпечує пристрій згідно з винаходом для вирішення поставленої задачі, є те, що у відомий пристрій для квантування періодичних сигналів, який включає вимірювальний генератор, блок керування, перший вхід якого підключений до джерела періодичного сигналу, вентиль, лічильник, що віднімає, суматор, та мультиплексор, причому вимірювальний генератор підключений до вентиля, вихід лічильника, що віднімає, підключений до першого інформаційного входу мультиплексора, вихід якого підключений до інформаційного входу суматора, введені такі нові суттєві ознаки як нові елементи, а саме, регістр точок квантування, інвертор та тригер переповнення, та нові зв'язки між елементами, а саме, вимірювальний генератор підключений додатково до другого входу блока керування, суматор містить комбінаційну схему суматора та регістр накопичування, вихід регістра точок квантування підключено до інформаційного входу лічильника, що віднімає, та до другого інформаційного входу мультиплексора, вихід вентиля додатково підключений до лічильного входу лічильника, що віднімає, до входу синхронізації регістра накопичування, та до входу синхронізації тригера переповнення, перший вихід блока керування додатково підключений до інвертора, вихід якого підключений до керуючого входу вентиля, інформаційний вхід тригера переповнення підключений до виходу переповнення комбінаційної схеми суматора, інформаційний вихід якої підключено до входу регістра накопичування, вихід якого підключений до другого інформаційного входу комбінаційної схеми суматора, одиничний вихід тригера переповнення додатково підключений до керуючого входу мультиплексора, а інверсний вихід тригера переповнення підключений до входу переносу молодшого розряду комбінаційної схеми суматора Усі перелічені суттєві ознаки є необхідними для функціонування схеми, а наявність зв'язку між виходом регістра точок квантування та інформаційним входом лічильника, що віднімає, є достатньою для забезпечення запису інформації з регістру точок квантування у лічильник, що віднімає, на початку кожного періоду і тим самим від результату вимірювання періоду одразу віднімається число точок квантування Це відповідає здійсненню за одну операцію додавання діленого до залишку перед кожною наступною операцією ділення та першого віднімання у наступній операції ділення і, як показано вище, забезпечує підвищення точності квантування Додатковим вдосконаленням пристрою згідно з цим винаходом, який забезпечує здійснення однією дією двох операцій, є введення нових суттєвих ознак, а саме, нових елементів, таких як другий та третій вентилі, лічильник точок та дешифратор, та нових зв'язків між елементами, а саме, вимірювальний генератор підключений додатково до входу другого вентиля, другий вхід якого підключений до блока керування, а вихід - до входів початкової установки лічильника, що відні 10 має, лічильника точок квантування, регістра накопичування та тригера переповнення, лічильний вхід лічильника точок квантування підключений до одиничного виходу тригера переповнення, інформаційний вхід лічильника точок квантування підключений до інформаційного виходу регістра точок квантування, інформаційний вихід лічильника точок квантування підключений до входу дешифратора, вихід якого підключений до керуючого входу третього вентиля, другий вхід якого підключений до інформаційного виходу тригера переповнення Технічний результат який пов'язаний з цим вдосконаленням полягає у зменшенні похибки квантування завдяки тому, що початкова установка елементів на початку періоду забезпечує синхронізацію процесу квантування з початком кожного періоду, а наявність лічильника точок квантування та дешифратора з ВІДПОВІДНИМИ зв'язками забезпечує закінчення процесу квантування періоду після формування К імпульсів квантування Ще одним вдосконаленням, яке забезпечує пристрій згідно з цим винаходом є введення таких суттєвих ознак як новий елемент - регістр зберігання періоду, та змін у зв'язках між елементами, а саме, другий інформаційний вхід мультиплексора підключено до виходу лічильника, що віднімає, через регістр зберігання періоду, вхід синхронізації якого підключено до другого виходу блока керування Наявність регістру зберігання періоду забезпечує можливість зберігання та використання кожного виміряного значення періоду впродовж процесу квантування на наступному за виміряним періодом, що забезпечує зниження похибки квантування при повільному збільшенні або зменшенні періоду за рахунок слідкування за цим процесом Спосіб згідно з цим винаходом нижче описано на прикладі роботі пристрою, у якому присутні всі суттєві ознаки способу та пристрою На фіг 1 зображено структурну схему пристрою згідно з цим винаходом На фіг 2 наведено часові діаграми роботи пристрою На фіг 3 наведені часові діаграми у дрібнішому масштабі Пристрій містить вимірювальний генератор 1, блок керування 2, інвертор 3, перший вентиль 4, другий вентиль 5, третій вентиль 6, регістр точок квантування 7,лічильник 8, що віднімає, регістр 9 зберігання періоду, мультиплексор 10, комбінаційну схему суматора 11, регістр накопичування 12, тригер переповнення 13, лічильник точок квантування 14, дешифратор 15 Пристрій працює таким чином (в межах одного періоду періодичного сигналу) На вхід блока керування подають імпульси вимірювального генератора 1 (фіг З, ВГ, часовий масштаб не додержується), запуску (фіг 2, Старт) та сигнал (фіг 2, 3, Комп) з виходу компаратора (не показаний), який представляє собою меандр з періодом, що співпадає з періодом Т періодичного сигналу, що квантується Блок керування 2 починає працювати після подавання сигналу запуску За переднім фронтом сигналу компаратора блок керування 2 створює два керуючих сигнали, один з 11 44862 12 яких (фіг 3, Зав РЗП) ІНІЦІЮЄ запис інформації з находом провадиться таким чином лічильника 8, що віднімає, у репстр7 зберігання Завдання КІЛЬКОСТІ ТОЧОК квантування К провоперіоду (фіг 2, З, РЗП), з виходу якого інформація диться шляхом введення коду, який залежить від поступає на вхід мультиплексора, а другий - поК, а саме, К-1, у регістр 7 точок квантування ступає на другий вентиль 5 та через інвертор 3 Вимірювання тривалості періоду у вигляді КІна перший вентиль 4, на виході якого формуються ЛЬКОСТІ імпульсів вимірювального генератора протактові імпульси (фіг З, ТІ), причому перший імтягом тривалості періоду проводиться таким чипульс відсутній На другому вентилі 5 з першого ном На початку періоду за командою імпульсу імпульсу вимірювального генератора 1 формуєтьпочаткової установки у лічильник 8, що віднімає, ся сигнал початкової установки (фіг 2, ПУ), який заноситься код К-1, а кожен імпульс вимірювальвиконує такі функції ного генератора 1 віднімає одиницю від числа, записаного у лічильнику 8, що віднімає Тому на- заносить у лічильник 8, що віднімає, код з прикінці періоду Т у лічильнику, що віднімає, форрегістру 7 точок квантування, П мується код, який дорівнює 2 - N + К, де п - число - обнуляє регістр 12 накопичування, розрядів лічильника, що віднімає, N - КІЛЬКІСТЬ - заносить із регістру 7 точок квантування інімпульсів вимірювального генератора на протязі формацію у лічильник 14, що віднімає, періоду Цей код містить інформацію про трива- встановлює тригер 13 переповнення у стан лість періоду Т «1» Одиничний вихід тригера 13 переповнення Безперервне ділення тривалості періоду на КІ- формує імпульси квантування, які виходять ЛЬКІСТЬ точок квантування шляхом послідовного через третій вентиль 6, віднімання з одержанням результату ділення у вигляді цілої частини та залишку та додаванням - підключає до входів комбінаційної схеми суділеного до залишку перед кожною наступною матора 11 регістр 9 зберігання періоду, операцією ділення здійснюється таким чином Пе- віднімає одиницю з лічильника 14 точок кварший етап операції - це додавання з регістру 9 нтування при поверненні тригера переповнення 13 зберігання періоду через мультиплексор 10 та у стан «0» комбінаційну схему суматора 11 у регістр накопиКожен тактовий імпульс з виходу першого венчування 12 одержаного при вимірюванні періоду тиля 4 віднімає одиницю з лічильника 8, що віднікоду 2П - N + К за першим імпульсом вимірювальмає, фіксує результат підсумовування у регістрі 12 ного генератора після закінчення попередньої накопичування, поступає на вхід синхронізації триоперації ділення (фіг 3, на першому періоді залигера 13 переповнення, синхронізуючи установку шок 3 = 0, після закінчення операції ділення на тригера 13 переповнення за сигналом переповсьомому такті вимірювального генератора 1 - занення з виходу комбінаційної схеми суматора 11 у лишок 3 = 2), до якого за кожним наступним імпустан «1» льсом вимірювального генератора додається чисУ регістр 7 точок квантування заноситься код ло К-1 з регістру точок квантування та одиниця за К-1, де К - КІЛЬКІСТЬ точок квантування Інформація нульового стану тригера 13 переповнення, тобто в з регістру 7 точок квантування за сигналом початсумі - К (фіг 3, шістнадцятирічний код FFAD = 2П кової установки з другого вентиля 5 заноситься у N + К) Послідовне додавання К виконується до лічильник 8, що віднімає, у лічильник 14 точок квапояви переповнення комбінаційної схеми суматора нтування та на вхід мультиплексора 10 Мультиплексор 10 виконує такі функції Якщо тригер 13 переповнення знаходиться у стані «0», через мультиплексор 10 на вхід комбінаційної схеми суматора 11 поступає код К-1 з регістра 7 точок квантування, якщо тригер 13 переповнення знаходиться у стані «1», на вхід комбінаційної схеми суматора 11 через мультиплексор 10 поступає код діленого з регістра 9 зберігання періоду Комбінаційна схема суматора 11 виконує операцію складання кодів з виходу мультиплексора 10 та з виходу регістра 12 накопичування Коли тригер 13 переповнення знаходиться у стані «0», до суми додається 1 Вихід комбінаційної схеми суматора 11 поступає на вхід регістра 12 накопичування, сигнал переповнення (фіг З, П) поступає на тригер 13 переповнення Сигнали з тригера 13 переповнення поступають на третій вентиль 6, через який на вихід схеми поступають імпульси квантування (фіг З, ТП) та який керується станом лічильника 14 точок квантування, а саме, після формування К імпульсів у лічильнику 14 точок квантування залишається код «-1», при цьому дешифратор 15, настроєний на цей код, видає сигнал, закриваючий третій вентиль 6 Виконання операцій способу згідно з цим ви 11 (фіг 3, сигнал П) Це еквівалентно виділенню цілої частини при проведенні операції ділення У цей час у комбінаційній схемі суматора 11 залишається накопичений за усі попередні операції ділення залишок, який за черговим імпульсом вимірювального генератора 1 записується в регістр 12 накопичування (фіг 3, код 0002 у РН) Сигнал переповнення комбінаційної схеми суматора 11 поступає на тригер 13 переповнення, (фіг 3), який за наступним імпульсом вимірювального генератора 1 встановлюється у стан «1» Одиничний потенціал тригера 13 переповнення переключає мультиплексор 10, що додає у комбінаційну схему суматора 11 код 2П - N + К (фіг З, FFAD) з регістра 9 зберігання точок, який підсумовується з залишком, що зберігається у регістрі 12 накопичування За наступним імпульсом вимірювального генератора 1 цей результат (фіг З, FFAF) фіксується у регістрі 12 накопичування Визначення моментів формування імпульсів квантування у момент закінчення кожної операції ділення, починаючи з початку періоду, наступного після виміряного, здійснюється одиничним станом тригера 13 переповнення, тривалість якого дорівнює одному періоду вимірювального генератора 1 (фіг З, ТП) 13 44862 Операція синхронізації імпульсів квантування з початком кожного періоду здійснюється шляхом перезапису інформації про тривалість періоду (коду 2П - N + К) лічильника 8, що віднімає, у регістр 9 зберігання періоду по команді, яка поступає з блока керування 2 (фіг 3, Зав Per), здійснення по команді сигналу початкової установки, який формується з першого на періоді Т сигналу, що квантується, імпульсу вимірювального генератора 1, запису коду К-1 з регістра 7 точок квантування у лічильник 8, що віднімає, та у лічильник 14 точок квантування, установленням в нуль регістра 12 накопичування, встановленням у «1» тригера 13 переповнення, який формує перший імпульс квантування Використання коду К-1 замість К пов'язано з необхідністю компенсації одного імпульсу вимірювального генератора 1, який витратився на формування сигналу початкової установки, що призводить до зменшення похибки вимірювання періоду Далі процес іде вищеописаним шляхом Після формування К-го імпульсу лічильник 14 точок квантування переходить у стан «-1», і дешифратором 15 закривається третій вентиль 6 Таким чином забороняється формування К+1-го імпульсу квантування і забезпечується формування наступного імпульсу квантування саме на початку наступного періоду Т На початку наступного після виміряного періоду перед початковою установкою лічильника 8, що віднімає, (фіг 3) за сигналом завантаження регістра 9 зберігання періоду (фіг 2, Зав РЗП) інформація з лічильника 8, що віднімає, переписується у регістр 9 зберігання періоду РЗП, де збері 14 гається до початку наступного періоду, що забезпечує формування імпульсів квантування та урахування залишку на кожному періоді, починаючи з другого, на основі результатів вимірювання попереднього періоду Здійснення додавання діленого до залишку перед кожною наступною операцією ділення та першого віднімання у наступній операції ділення за одну операцію проводиться шляхом додавання К до результату вимірювання тривалості періоду Т з одержанням коду 2П - N + К При цьому формування діленого (додавання коду 2П - N + К до залишку) включає операцію першого віднімання у наступній операції ділення Таким чином, створено спосіб квантування періодичних сигналів та пристрій для його здіснення, які вирішують поставлену задачу підвищення точності квантування завдяки альтернативному або сумісному введенню нових операцій синхронізації процесу квантування з періодичним сигналом та заміною двох арифметичних операцій додавання цілої частини тривалості періоду та першого віднімання у операції ділення однією операцією, а також введенням ВІДПОВІДНИХ елементів та зв'язків МІЖ ними у пристрій для його реалізації Крім того, завдяки введенню операцій вимірювання, зберігання та використання тривалості кожного періоду для квантування наступного періоду, а також введення нових елементів та зв'язків, що реалізують ці операції, у пристрій для квантування, створені спосіб квантування та пристрій для його реалізації забезпечують подальше суттєве зниження похибки квантування у разі використання принаймні операції синхронізації ФІГ. 1 15 44862 PTK 16 010 вг Старт Комп РЗП FFAD тп ПУ п т JUULIUULJUUm^ Фіг. 2 0882 X ОООО X FFAD X FFBE X FFCF X FFEO X FFF1 X 0002 X FFAF ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90