Устройство для измерения экстремумов временных интервалов

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Для достижения поставленной цели в устройство введены блок 7 индикации, элементы ИЛИ 9 и 10, элемент ИЛИ 8, переключатель 13, блок 14 запуска, Устройство также содержит входную шину 1, генератор 2 тактовых импульсов , блок 3 синхронизации, счетчик 4, компаратор 5, регистр 6, триггеры 12, 16 и 17, кнопку 18 Сброс, Устройство позволяет вьщелять экстремальный временной интервош из нескольких последовательно поступающих на его вход, 3 ил. S фие. 7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (50 4 G 04 F 10/04 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3620746/24-21 (22) 13 ° 07, 83 (46) 30.04.87, Бюл, - 16 (71) Киевский научно-исследовательский и конструкторский институт периферийного оборудования (72) В,Н, Калина, В,Ф, Каплун и Ю,М, Лиховид (53) 621 . 374, 38 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 409188, кл. G 04 F 10/04, 22,08,74.

Авторское свидетельство СССР

N 55!797, кл, Н 03 К 5/153, 05.08.75. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, Для достижения поставленной цели в устройство введены блок 7 индикации, элементы ИЛИ 9 и 10, элемент ИЛИ 8, переключатель 13, блок 14 запуска, Устройство также содержит входную шину 1, генератор 2 тактовых импульсов, блок 3 синхронизации, счетчик 4, компаратор 5, регистр 6, триггеры

12, 16 и 17, кнопку 18 "Сброс", Устройство позволяет выделять экстремальный временной интервал из нескольких последовательно поступающих на его вход. 3 ил, 7438!

30 выходом блока, инверсный выход триггера 20 соединен с вторым входом элемента И 21, выход которого через ин45 нертор 26 соединен с вторым входом элемента ИЛИ ?2, Устройство работает следующим образом, Перед началом измерений после на о жатия кнопки 18 в блоке 14 запуска устройство устанавливается н исходное состояние, при котором на втором выходе блока 14 присутстнует уровень О (фиг.Э() который удерживает

55 счетчик 4 н нулевом состоянии, на третьем выходе блока 14 — сигнал уровня "1" (фиг,3г), KQTopbfA поступает на третий вход блока 3, лад назИзобретение относится к импульсной технике.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет выделения экстремального временного

% интернала из нескольких последовательно поступающих на вход устройства.

На фиг,l представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — функциональная гхема блока .синхронизации; на фиг.3 " временная диаграмма работы устройства, Устройство для измерения экстремумов временных интервалов содержит входную шину 1, генератор 2 тактовых импульсов, блок 3 синхронизации, счетчик 4, компаратор 5, регистр 6 и блок, 7 индикации, элемент ИЛИ 8, первый элемент И 9, второй элемент И 10, третий элемент И 11, триггер 12, переключатель 13 и блок 14 запуска, который содержит элемент И 15, первый и второй триггеры 16 и 17, кнопку "Сброс" 18, Входная шина 1 соединена с вторым нходом триггера 12 и вторым входом блока 14 запуска, третий выход которого соединен с третьим входом блока

3 синхронизации, первый вход которого соединен с выходом генератора 2 тактовых импульсов и вторым входом третьего элемента И 11, первый вход которого соединен с вторым входом блока 3 синхронизации и единичным выходом триггера 12, первый вход которого соединен с первым выходом блока

3 синхронизации и первым входом счетчика 4, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И 11, выход счетчика 4 соединен с первым входом компаратора 5 и первым входом регистра б, выход которого соединен с входом блока 7 индикации и вторым входом компаратора 5, первый и второй выходы которого соединены соответственна с первыми входами первого и второго элементов И 9 и !О, первый и второй выходы переключателя 13 соединены с вторыми входами первого и второго элементов И 9 и 10 второй выход блока 3 синхронизации соединен с третьими входами первого и второго элементон И 9 и 10 и первым входом блока 14 запуска, первый ныход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 8, второй и третий входы которого соединены с выходами, первого

1Î

2О

Зо

2 и второго элементов И 9 и 10, выход элемента ИЛИ 8 соединен с вторым входом регистра б, а второй выход блока 14 — с третьим входом регистра б, Блок 14 запуска содержит элемент

И 15, первый 16 и второй 17 триггеры, кнопку "Сброс" 18.

Первый вход блока 14 соединен с первыми входами элемента И !5 и первого триггера 16, выход которого соединен с вторым входом элемента И 15, выход которого соединен с первым выходом блока, второй выход которого соединен с первым входом второго триггера 17 второй вход которого соединен с выходом кнопки "Сброс"

18 и вторым входом первого триггера

16, второй выход блока соединен с первым выходам второго триггера 17, второй выход которого соединен с третьим выходом блока.

Блок 3 синхронизации содержит первый и второй триггеры 19 и 20, элемент ИЛИ 22, первый, второй, третий и четвертый инвертары 23, 24, 25 и

26, элемент задержки 27.

Первый вход блока 3 синхронизации соединен с R-входам первого триггера

19, через первый инвертор 23 — с первым входом элемента И 21 и через элемент задержки 27 — с С-входом триггера 19, В-нхад которого через второй инвертор 24 соединен с вторым входом блока, третий вход которого через третий иннертор 25 соединен с первым входом элемента ИЛИ 22, выход которого соединен с первым выходом блока и S-входом второго триггегера 20, С-вход которого соединен с инверсным выходом триггера )9, прямой выход которого соединен с вторым

3 13074 действием которого на первом выходе блока 3 (фиг.Зм) присутствует сигнал уровня "0", который удерживает триггер 12 в единичном состоянии (фиг.Зу), После прихода первого положитель5 ного фронта измеряемого временного интервала, который устанавливает триггер 17 в блоке 14 в состоянии ."0" на втором выходе блока 14 уста7

l l 31 навливается уровень 1", тем самым 1р снимается блокировка счетчика 4 (фиг.З ), а сигнал уровня "0" с третьего выхода блока 14, проходя через блок 3, снимает сигнал, удерживающий триггер 12 в единичном состоянии !5 (фиг. 3 ), Счетные импульсы с выхода генератора 2 (фиг.3S) через элемент

И 11 начинают поступать на счетный вход счетчика 4, который начинает отсчет измеряемого временного интер- gp вала, Счетчик 4 срабатывает по положительному фронту тактовых импульсов.

После прихода второго положительного фронта импульса по шине 1 (фиг,Зй) триггер 12 переключается в нулевое 25 состояние, чем запрещает прохождение очередного тактового импульса через элемент И 11 на счетный вход счетчика 4 и разрешает работу блока 3 синхронизации (фиг.З ), в котором при 30 появлении очередного тактового импульса с генератора 2 на его втором выходе появляется такой же по длительности импульс (фиг.ЗА), который поступает на первый вход блока 14 и с его первого выхода через элемент

ИЛИ 8 поступает на второй вход реги-. стра 6, При этом информация с выходов счетчика 4 перезаписывается в регистр б независимо от состояния выходов компаратора 5 и переключателя 13. По заднему фронту импульса с второго выхода блока 3 в .блоке 14 триггер 16 устанавливается в нулевое состояние и в дальнейшем запрещает прохождение импульса на первый выход блока 14 ° По заднему фронту этого же импульса блок 3 синхронизации формирует на первом выходе узкий импульс сброса, по которому в счетчик 4 эано-5р сятся все нули, кроме младшего разряда, который устанавливается в еди" ницу, По этому импульсу на выходе триггера 12 устанавливается уровень

"1" и разрешается прохождение очеред-55 ных тактовых импульсов с выхода генератора 2 через элемент И 11 на вход счетчика 4 и запрещается работа бло" ка 3 синхронизации, 38 4

В процессе измерения очередного временного интервала уровень "1" на выходе триггера 12 разрешает прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 2 через элемент И 11 на счетный вход счетчика 4, Информация о текущем состоянии счетчика 4 с кодовых выходов поступает на первые входы компаратора 5, на вторые входы которого поступает информация с кодовых выходов регистра 6 ° Если абсолютное значение двоичного числа в счетчике 4 меньше абсолютного значения числа в регистре 6, то уровень

"1" находится на первом выходе компаратора 5. В противном случае уровень "1" находится на втором выходе.

В случае равенства кодов оба выхода находятся в состоянии "0", Переключателем 13 задаются режимы и измерения максимума или минимума временных интервалов. В случае измерения минимума временных интер-. валов уровень "1" устанавливается на первом выходе переключателя 13, а максимума — на втором выходе.

В момент прихода следующего положительного фронта импульса по входной шине 1 (фиг.За триггер, 12 переключается в нулевое состояние, При этом запрещается прохождение очередного тактового импульса через элемент И 11 на счетчик 4 и разрешается выработка управляющих сигналов блоком 3 синхронизации. При появлении очередного тактового импульса на первом входе блока 3 синхронизации на его втором выходе появляется такой же по длительности импульс, который поступает на третьи входы элементов И 9 и 10. Если на переключателе 13 установлен режим измерения минимального интервала и на первом выходе компаратора 5 есть уровень

"1", свидетельствующий о том, что текущий измеряемый интервал минимальный, т.е. абсолютное значение двоичного кода в счетчике 4 меньше абсо" лютного значения числа в регистре 6, то импульс с второго выхода блока 3 синхронизации проходит через элемент

И 9 и элемент ИЛИ 8 на вход занесения регистра 6. По положительному фронту этого импульса информация с выходов счетчика 4 переписывается в регистр б. По отрицательному фронту этого импульса блок 3 синхронизации (фиг.З®) на первом выходе формирует узкий импульс сброса, по которому в

7438

5 130 счетчик 4 заносятся все нули, кроме младшего разряда, который устанавливается в единицу. По этому импульсу на выходе триггера 12 (фиг ° За) устанавливается уровень "1". При этом разрешается прохождение очередных тактовых импульсов генератора 2 через элемент И 11 на счетчик 4, и запрещается раббта блока 3 синхронизации.

Если на переключателе 13 установлен режим измерения максимального интервала и на втором выходе компаратора 5 есть уровень "1", свидетельствующий о том, что текущий измеряемый интервал максимальный, т.е, абсолютное значение двоичного числа в счетчике 4 больше абсолютного числа в регистре 6, то импульс с второго выхода.блока 3 синхронизации (фиг.Зж) проходит через второй элемент И 10 и элемент ИЛИ 8 на вход занесения регистра 6, По положительному фронту импульса информация с выходов счетчика 4 перезаписывается в регистр 6, 1Io отрицательному фронту этого импульса блок 3 синхронизации формирует на первом выходе (фиг,Зц) узкий импульс сброса, по которому в счетчик 5 заносятся все нули, кроме младшего разряда, который устанавливается в единицу. При этом вновь разрешается прохождение очередных тактовых импульсов генератора 2 через элемент И 11 на счетчик 4 и запрещается работа блока синхронизации..

Если указанные условия на входах элементов И 9 и 10 не выполняются, то импульс с второго выхода блока 3 синхронизации на второй вход регистра 6 не проходит и в регистре 6 остается предыдущая информация.

Импульс сброса на первом выходе блока 3 синхронизации вырабатывается так, как и в предыдущих случаях,т.е. устанавливает счетчик 4 в ис" ходное состояние (нули во всех раз-. рядах, кроме младшего разряда, кото- . рый устанавливается в единицу) „ а триггер 12 - в единичное состояние, при этом разрешается прохождение тактовых импульсов на вход счетчика 4, Ус.тройство позволяет вести работу в режиме слежения, В этом случае на обоих выходах переключателя устанавливаются уровни "1". Управляющие импульсы при этом снимаются с выхо" дов элементов И 9 и 10. Величина каждого измеренного временного интервала переписывается со счетчика 4 в регистр 6 в каждом цикле измерения.

Управляющие импульсы, характеризующие знак рассогласования величины предыдущего измеренного временного интервала и текущего измеренного временного интервала, формируются на выходах элементов И 9 и 10, которые

fQ в этом режиме являются управляющими выходами устройства, Если импульсы формируются на выходе элемента И 9, то это свидетельствует об уменьшении временных интервалов, а при их увелиf5 чении импульсы в режиме слежения формируются на выходе элемента И 10.

Блок 3 синхронизации (фиг ° 2) работает следующим образом.

Уровень "1", поступающий с блока

14 запуска при нажатии в нем кнопки

18 на третий вход блока 3 синхронизации, прохоцит через инвертор 25 и элемент HJIM 22 на первый выход уровнем "01 (фиг.Зж) и устанавливает

25 триггер 20 в единичное состояние, а сигнал нулевого уровня с его инверсного выхода блокирует элемент И 21, в результате чего через элемент И 21 импульсы с первого входа блока 3 син3Q хронизации через инвертор 23 на выход элемента И 21 не проходят, Сигнал с выхода триггера 12 поступает на второй вход блока 3 синхронизации (фиг,З@), в котором проа 3

35 ходит через инвертор 24 и поступает на D-вход триггера 19, Импульсы с выхода генератора 2 (фиг,ЗГ)поступают на первый вход блока 3 синхронизации, в котором импульсы поступают

40 íà R-вход триггера 19, а через элемент задержки 27 — на C-вход триггера 19. Время задержки элемента 27 равно половине длительности импульса тактового генератора 2, Триггер

19 в исходном состоянии формирует на своем прямом выходе и на втором выходе блока 3 сигнал нулевого уровня а

50 При поступлении сигнала нулевого

-уровня на третий вход блока 3 синхронизации, который через инвертор 25 приходит на вход элемента ИЛИ 22, на обоих входах этого элемента уста55 навливается уровень "1", в результате чего на первом выходе блока 3 формируется сигнал единичного уровня

l 3074

18 8 вень "0", последующие импульсы, поступающие с входной шины 1 на второй вход блока 14,подтверждают это состояние второго и третьего выходов блока 14 °

Формула изобретения

Устройство для измерения экстремумов временных интервалов, содержащее входную шину, триггер, генератор тактовых импульсов, блок синхронизации, счетчик, компаратор, регистр, первый вход -которого соединен с выходом счетчика и первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом регистра, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом блока синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом счетчика и первым входом триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены блок индикации, три элемента И, элемент

ИЛИ, переключатель и блок запуска, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, к второму и третьему входам которого подключены соответственно выходы первого и второго элементов И, выход элемента

ИЛИ соединен с вторым входом регистра, выход которого соединен с входом блока индикации, первый и второй выходы компаратора соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, первый выход переключателя соединен с вторым входом первого элемента И, второй выход переключателя соединен, с вторым вхоФ дом второго элемента И, третий вход которого соединен соответственно с третьим входом первого элемента И, первым входом блока запуска и вторым выходом блока синхронизации, второй вход которого соединен соответственно с единичным выходом триггера и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход третьего элемента И соединен с вторым входом счетчика, третий вход которого соединен с вторым выходом блока запуска, второй вход которого соединен свходной шиной и вторым входом триггера, третий выход блока запуска соединен с третьим входом блока синхронизации.

При поступлении уровня 0" на второй вход блока 3 синхронизации, который. через инвертор 24 подается на D-вход триггера 19 тактовый импульс генератора 2, поступающий на первый вход блока 3 синхронизации, поступает на R-вход триггера 19 и записывает в него единицу. После этого первый же переход тактового импульса в нулевое состояние переводит триггер 19 в нулевое состояние и на втором выходе блока 3 синхронизации формируется импульс, длительность которого равна половине длительности тактового импульса. Кроме того, переход триггера 19 в нулевое состояние приводит к формированию на его инверсном выходе сигнала единичного уровня, который поступает на С-вход триггера 20 и устанавливает его в ну- 20 левое состояние (на S-входе в этот момент присутствует единичный уровень сигнала с выхода элемента ИЛИ 22), При этом на инверсном выходе триггера 20 устанавливается уровень "1", который разрешает прохождение импульса с генератора 2 через элемент И 21:, инвертор 26 и элемент ИЛИ 22, уста.1 навливая его в единичное состояние, при этом на первом выходе блока 3 синхронизации формируется короткий. импульс (фиг.3м), длительность которого определяется временем срабатывания триггера 20, элемента И 21, инвертора 26 и элемента ИЛИ 22. 35

Блок 14 запуска (фиг,l) работает следующим образом.

При нажатии кнопки 18 триггеры 16 и 17 устанавливаются в единичное состояние, При этом на втором выходе блока присутствует-уровень "0", на третьем выходе — уровень "1", Первый импульс с второго выхода блока 3 синхронизации, поступающий на первый вход блока 14,проходит через элемент 45

И 15 на первый вьглод блока 14 и отрицательным фронтом этого импульса триггер 16 устанавливается в нулевое состояние, уровень которого запрещает дальнейшее прохождение импульсов через элемент И 15 до следующего нажатия кнопки 18, При поступлении.положительного импульса на второй вход блока 14 после первого нажатия кнопки 18 переводится триггер 17 в нулевое состояние, при этом на втором выходе блока 14 устанавливается уровень "1", а на третьем выходе. — уро1307438

На пероый Ьоо снетчина 4 и дтоаой Ьоо триггера 12

Влооная шина t

Юылоо еенерапжра л

Вы рой йглоо

6локахпускаи

В еагий Юылоо онаоюуеюа

8ылод mpueeepa и

ВЫлОФ ОО1ментаии

Вморои A/NAF

&она J

ЮылИщриггера 1b

ЙВУмй оылоо

no uxnywah

Ии5ереныи 5ыт3триггера20

8 aud оре" ментаffp

1 етый юылоа рона J дыло оремен/Рд И9 (и/Фр/Ю) 8ыло6 зпеменma ирна

Составитель И, Котов

Техред И.Попович Корректор Л. Пилипенко

Редактор Т. Митейко

Заказ 1ЬЗО/48 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открь|тий

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

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