Адаптивный измеритель временных интервалов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике для определения длительности временных интервалов, имеющих широкий диапазон значений длительностей, но установленное число разрядов для представления результатов или для представления длительности временных интервалов в коде с плавающей запятой. Цель упрощение устройства.Адаптивный измеритель временных интервалов содержит генератор импульсов 1, блок управления 2, счетчик импульсов 6, блок приема информации 7, входные шины 8 и 9. Введение элемента И 3, регистра сдвига 4, управляемого делителя частоты 5, установочной шины 10, источника единичного сигнала 11 и кодовой шины 12 позволяет упростить устройство. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике для определения длительности временных интервалов, имеющих широкий диапазон длительностей, но установленное число разрядов для представления результатов, или для представления длительности временных интервалов в коде с плавающей запятой с любым основанием системы счисления, например, восьмиричной, десятичной, шестнадцатиричной.

Известен преобразователь временных интервалов в код, содержащий генератор импульсов, первый триггер, второй триггер, к информационному входу которого подключен единичный выход первогоо триггера, первый элемент И, второй вход которого соединен с нулевым выходом второго триггера, второй элемент И, ко второму входу которого подключен единичный выход второго триггера, первый счетчик импульсов, третий выход которого соединен со входом сброса первого триггера и со входом сброса второго триггера, тактовый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, с первым входом первого элемента И с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу первого счетчика импульсов, второй счетчик импульсов, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, блок памяти, к входу записи информации которого подключен первый выход первого счетчика импульсов, второй выход которого соединен со входом записи информации второго счетчика импульсов, выходы которого подключены к информационным входам блока памяти, входную шину, которая соединена с входом установки в единичное положение первого триггера, кодовые шины, которые подключены к информационным входам второго счетчика импульсов.

Недостатком данного преобразователя временных интервалов в код является узкая область применения, так как при увеличении диапазона длительностей временных интервалов соответственно возрастает и необходимая длина слова блока памяти, что требует перемонтажа преобразователя.

Известен цифровой измеритель интервалов времени, содержащий входные устройства, подключенные через схему управления к первым входам временногоо селектора, устройство автоматического сброса, вход которого соединен со вторым выходом схемы управления, генератор опорных импульсов, датчик образцовых интервалов времени, к одному входу которого подключен выход генератора опорных импульсов, три элемента И, первые входы которых соединены с выходами датчика образцовых интервалов времени, элемент ИЛИ, к входам которого подключены выходы элементов И, счетчик импульсов, состоящий из счетных декад, к первому входу которого подключен выход временного селектора, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, ключи, к информационным входам которых подключены выходы соответствующих декад счетчика, цифровые индикаторы, входы которых соединены с выходами ключей, формирователь импульсов сброса, выход которого подключен ко второму входу счетчика, вход последней декады которого соединен с выходом устройства автоматического сброса и со вторым входом датчика образцовых интервалов времени, схему выбора пределов, вход которой соединен с входом формирователя импульсов сброса и с выходом счетчика, выходы схемы выбора пределов подключены к соответствующим управляющим входам ключей и ко вторым входам элементов И.

Недостатком этого устройства является увеличение погрешности измерения при росте частоты заполняющих импульсов.

Наиболее близким по технической сущности является цифровой автоматический измеритель интервалов времени, содержащий блок управления, к входам которого подключены шины "Старт" и "Стоп", узел автоматического сброса, вход которого соединен с первым выходом блока управления, генератор импульсов, датчик образцовых интервалов времени, блок переключения пределов, первый информационный вход которого соединен с выходом генератора импульсов и с входом датчика образцовых интервалов времени, выходы которого подключены к остальным информационным входам блока переключения пределов, временный селектор, ко второму входу которого подключен первый выход блока переключения пределов, счетчик импульсов, первый вход которого соединен с выходом узла автоматического сброса и с входом сброса блока переключения пределов, управляющий вход которого соединен с третьим входом и с выходом счетчика импульсов, ко второму входу которого подключен выход временного селектора, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления, цифровые индикаторы, к которым подключены выходы счетчика импульсов и вторые выходы блока переключения интервалов, а счетчик импульсов содержит двоично-десятичный счетчик импульсов, входы сброса всех декад которого соединены между собой и с первым входом счетчика импульсов, второй вход которого подключен к счетному входу первой декады двоично-десятичного счетчика импульсов, и элементы задержки, соединенные последовательно, при этом выход соответствующего элемента задержки подключен к входу установки соответствующей декады двоично-десятичного счетчика, вход первого элемента задержки соединен со вторым входом счетчика импульсов.

Недостатком данного измерителя является сложность.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известный адаптивный измеритель временных интервалов, содержащий генератор импульсов, блок управления, счетчик импульсов, блок приема информации, ко вторым входам которого подключены разрядные выходы счетчика импульсов, первую и вторую входные шины, которые соединены со вторым и третьим входами блока управления соответственно введены элемент И, регистр сдвига, управляемый делитель частоты, источник единичного сигнала, установочная шина и кодовая шина, которая подключена к информационным входам счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, к счетному входу которого подключен выход элемента, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов и с первым входом блока управления, первый выход которого подключен ко второму входу элемента И, установочная шина соединена с третьим входом блока приема информации и с четвертым входом блока управления, второй выход которого подключен к первому входу блока приема информации, четвертые входы которого соединены с выходами регистра сдвига с первого по n-ый и со входами записи управляемого делителя частоты, третий выход блока управления подключен к входу сброса регистра сдвига и к установочному входу счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с тактовым входом регистра сдвига, (n+1)-ый ((n+1) количество поддиапазонов длительностей временных интервалов) выход которого подключен к пятому входу блока управления и пятому входу блока приема информации, источник единичного сигнала соединен с входом последовательной записи информации регистра сдвига, а также тем, что блок управления содержит первый элемент ИЛИ, первый триггер, регистр сдвига, второй триггер, элемент И, второй элемент ИЛИ и третий триггер, нулевой выход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с выходом элемента И, к первому входу которого подключен второй выход регистра сдвига, первый выход которого соединен с тактовым входом третьего триггера и со входом сброса первого триггера, единичный выход которого подключен к входу последовательной записи информации регистра сдвига, ретий выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установки в единичное положение третьего триггера и с нулевым выходом второго триггера, единичный выход которого соединен со вторым входом элемента И, выход второго элемента ИЛИ подключен к третьему выходу блока управления, первый вход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига, четвертый выход которого подключен к входу сброса третьего триггера и к входу установки в единичное положение второго триггера, вход сброса которого соединен со входом сброса регистра сдвига и с четвертым входом блока управления, пятый вход которого подключен к тактовому входу второго триггера, информационный вход которого соединен с нулевой шиной источника питания, второй и третий входы блока управления подключены ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен с информационным входом третьего триггера и с источником единичного сигнала, и тем, что управляемый делитель частоты содержит n двоично-N-ых (где N основание системы счисления, в которой представляется и используется результат измерения) счетчиков импульсов, при этом суммирующий вход первого двоично-N-го счетчика соединен с счетным входом управляемогоо делителя частоты, каждый вход записи которого подключен к входу записи соответствующего двоично-N-го счетчика импульсов, кодовую шину, на которую подан двоичный код числа "N-1" и которая подключена к информационным входам каждого двоично-N-го счетчика импульсов, выход переполнения каждого двоично-N-го счетчика импульсов, за исключением последнего, подключен к суммирующему входу последующего двоично-N-го счетчика, а выход переполнения последнего двоично-N-го счетчика соединен с выходом управляемого делителя частоты, и тем, что счетчик импульсов содержит элемент НЕ, формирователь импульсов, k (k число разрядов результата измерения) разрядных двоично-N-ых счетчиков импульсов, суммирующий вход первого из которых соединен со счетным входом счетчика импульсов, информационные входы которого подключены к информационным входам первого двоично-N-го счетчика, вход записи которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с установочным входом счетчика импульсов и со входами сброса двоично-N-ых счетчиков импульсов со второго до k-го, к входу записи k-го двоично-N-го счетчика импульсов подключен выход формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом переполнения k-го двоично-N-го счетчика импульсов и со входом переполнения счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с разрядными выходами всех двоично-N-ых счетчиков импульсов, кодовую шину, на которую подан двоичный код числа "1" и которая подключена к информационным входам k-го двоично-N-го счетчика импульсов, выход переполнения каждого двоично-N-го счетчика импульсов, за исключением k-го, подключен к суммирующему входу последующего двоично-N-го счетчика импульсов.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается наличием новых элементов элемента И, регистра сдвига, управляемого делителя частоты, источника единичного сигнала, установочной шины и кодовой шины, их выполнением и их связями с остальными элементами схемы. Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение предлагаемого решения с другими техническими решениями показывает, что элементы И, регистры сдвига, управляемые делители частоты, источники единичного сигнала, установочные шины и кодовые шины широко известны.

Однако их введение в указанном выполнении и с указанными связями позволяет исключить временной селектор, датчик образцовых интервалов времени и блок переключения пределов, а также упростить реализацию счетчика импульсов, что упрощает адаптивный измеритель временных интервалов и, кроме того, указанное выполнение блока управления позволяет измерять временные интервалы между импульсами импульсной последовательности. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия" ("технический уровень").

На фиг.1 приведена функциональная схема адаптивного измерителя временных интервалов, на которой показаны функциональные схемы управляемого делителя частоты и счетчика импульсов; на фиг.2 функциональная схема блока управления; на фиг.3 временные диаграммы работы блока управления; на фиг.4 функциональная схема блока приема информации (пример выполнения); на фиг.5 временные диаграммы работы управляемого делителя частоты.

Адаптивный измеритель временных интервалов содержит генератор импульсов 1, блок управления 2, элемент И3, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов 1 и с первым входом блока управления 2, первый выход которого подключен ко второму входу элемента И3, регистр сдвига 4, управляемый делитель частоты 5, счетный вход которого соединен с выходом элемента И3, счетчик импульсов 6, к счетному входу которого подключен выход управляемого делителя частоты 5, блок приема информации 7, пятый вход которого соединен с пятым входом блока управления 2 и с (n+1)-ым (где n+1) количество поддиапазонов длительностей временных интервалов) выходом регистра сдвига 4, выходы которого с первого по n-ый подключены к входам записи управляемого делителя частоты 5 и к четвертым входам блока приема информации 7, вторые входы которого соединены с разрядными выходами счетчика импульсов 6, выход переполнения которого подключен к тактовому входу регистра сдвига 4, вход сброса которого соединен с установочным входом счетчика импульов 6 и с третьим выходом блока управления 2, второй выход которого подключен к первому входу блока приема информации 7, первую 8 и вторую 9 входные шины, которые подключены ко второму и третьему входам соответственно блока управления 2, установочную шину 10, которая соединена с третьим входом блока приема информации 7 и с четвертым входом блока управления 2, источник единичного сигнала 11, который подключен к входу последовательной записи информации регистра сдвига 4, кодовую шину 12, которая соединена с информационными входами счетчика импульсов 6.

Управляемый делитель частоты 5 фиг.1 содержит двоично-N-ые счетчики 13-1,13-2,13-n, входы записи которых соединены с соответствующими входами записи управляемого делителя частоты 5, счетный вход которого подключен к суммирующему входу двоично-N-го счетчика 13-1, кодовую шину 14, на которую подан код числа "N-1" и которая соединена с информационными входами каждого двоично-N-го счетчика импульсов 13-1,13-2,13-n, выход переполнения каждого двоично-N-го счетчика 13-i (i 1,2,n-1) подключен к суммирующему входу последующего двоично-N-го счетчика 13 (i+1), выход переполнения двоично-N-го счетчика 13-n соединен с выходом управляемого делителя частоты 5.

Счетчик импульсов 6 фиг.1 содержит элемент НЕ15, формирователь импульсов 16, разрядные двоично-N-ые счетчики 17-1,17-2,17-k, счетный вход счетчика импульсов 6 подключен к суммирующему входу двоично-N-го счетчика импульсов 17-1, информационные входы которого соединены с информационными входами счетчика импульсов 6, установочный вход которого подключен к входу элемента НЕ15 и к входам сброса двоично-N-ых счетчиков 17-2,17-k, выход элемента НЕ15 соединен со входом записи двоично-N-го счетчика 17-1, выход переполнения каждого двоично-N-го счетчика 17-j (j 1,2,k-1) подключен к суммирующему входу последующего двоично-N-го счетчика 17 (j+1), выход формирователя импульсов 16 соединен с входом записи двоично-N-го счетчика 17-k, выход переполнения которого подключен к входу формирователя импульсов 16 и к выходу переполнения счетчика импульсов 6, разрядные выходы которого соединены с разрядными выходами всех двоично-N-ых счетчиков 17-1,17-2,17-k, кодовую шину 18, на которую подан двоичный код числа "1" и которая подключена к информационным входам двоично-N-го счетчика импульсов 17-k.

Блок управления 2 фиг.2 содержит первый элемент ИЛИ19, первый триггер 20, к тактовому входу которого подключен выход элемента ИЛИ19, регистр сдвига 21, вход последовательной записи информации которого соединен с выходом триггера 20, второй триггер 22, к тактовому входу которого подключен пятый вход блока управления 2, четвертый вход которого соединен со входом сброса триггера 22 и со входом сброса регистра 21, к тактовому входу которого подключен первый вход блока управления 2, элемент И23, второй элемент ИЛИ24, первый вход которого соединен с третьим выходом регистра сдвига 21, второй выход которого подключен к первому входу элемента И23, выход которого соединен со вторым выходом блока управления 2, второй и третий входы которого подключены к входам элемента ИЛИ19, третий триггер 25, информационный вход которого соединен с информационным входом триггера 20 и с источником единичного сигнала 11, первый выход регистра 21 подключен к входу сброса триггера 20 и к тактовому входу триггера 25, вход сброса которого соединен с четвертым выходом регистра сдвига 21 и с входом установки в единичное положение триггера 22, единичный выход которогоо подключен ко второму входу элемента И23, нулевую шину источника питания 26, которая соединена с информационным входом триггера 22, нулевой выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ24 и к входу установки в единичное положение триггера 25, нулевой выход которого соединен с первым выходом блока управления 2, к третьему выходу которого подключен выход элемента ИЛИ24.

Блок приема информации 7 фиг.4 содержит регистры 26-1,27-2,27-k, информационные входы которых соединены со вторыми входами блока 7, регистр 28, к информационным входам которого подключены четвертые входы блока 7, первый вход которого соединен со входами записи регистров 27-1,27-2,27-k и 28, триггер 29, вход сброса которого соединен со входами сброса регистров 27-1,27-2,27-k и 28 и с третьим входом блока 7, пятый вход которого подключен к входу установки в единичное положение триггера 29, преобразователи двоичного кода в семисегментный 30-1,30-2,30-k, информационные входы каждого из которых соединены с выходами соответствующего регистра из 27-1,27-2,27-k, дешифратор 31, к информационным входам которого подключены выходы регистра 28, цифровые индикаторы 32-1,32-2,32-k, входы каждого из которых соединены с выходами соответствующего преобразователя двоичного кода в семисегментный 30-1,30-2,30-k, индикаторы запятых 33-1,33-n, к входу каждого из которых подключен соответствующий выход дешифратора 31, индикатор превышения длительности 34, вход которого соединен с выходом триггера 29 и со входами разрешения преобразователей двоичного кода в семисегментный 30-1,30-2,30-k и с входом разрешения дешифратора 31.

Регистры сдвига 4 и 21 работают по тактовому входу от заданных фронтов (перепадов 1-0) импульсов, поступающих на этот вход. Регистр 4 имеет (n+1) разряд. Регистр 21 имеет четыре разряда. В регистры 27-1,27-2,27-k и 28 по переднему фронту (перепаду 0-1) импульса, поступившего на вход записи, заносится код, находящийся на их информационных входах.

Счетчики импульсов 13-1,13-2,13-n и 17-1,17-2,17-k представляют собой двоично-N-ые счетчики импульсов, где N основание системы счисления, в которой выводится результат, т.е. это могут быть двоично-десятичные счетчики, если результат измерения выводится в десятичной системе счисления, или двоично-восьмиричные или двоично-шестнадцатиричные счетчики (или, так как последние два приведенные названия на практике не используются, трехразрядные двоичные или четырехразрядные двоичные счетчики соответственно), если результат выводится и используется в восьмиричной или шестнадцатиричной системе счисления или двоично-шестидесятиричные или двоично-шестиричные счетчики, если длительность временных интервалов представляется в угловых единицах. Счетчики импульсов 13-1,13-2,13-n, 17-1,17-2,17-k работают по передним фронтам (перепадам 0-1) импульсов, поступающих на их суммирующие входы. В счетчики 13-1,13-2,13-n, 17-1,17-2,17-k заносится код, находящийся на их информационных входах, при поступлении нулевого сигнала на вход записи данного счетчика. Вход записи ("WR") каждого счетчика из 13-1,13-2,13-n, 17-1,17-2,17-k имеет приоритет перед его суммирующим входом, т.е. при наличии на входе записи нулевого сигнала работа счетчика по суммирующему входу заблокирована. Входы сброса счетчиков 17-2, 17-3,17-k имеют приоритет перед суммирующими входами и входами записи этих счетчиков, т.е. при наличии сигнала на входах сброса работа счетчиков по суммирующим входам и входам записи заблокирована. На выходе переноса счетчиков 13-1,13-2,13-n, 17-1,17-2,17-k появляется нулевой сигнал при содержимом счетчика импульсов, равном "N-1" и отсутствии импульса на суммирующем входе.

Формирователь импульсов 16 выдает импульс нулевого уровня (1-0-1) по перепаду 0-1 сигнала на его входе. Длительность импульса, выдаваемого формирователем 16, должна быть достаточной для четкой записи в счетчик 17-k кода с шины 18.

Триггеры 20, 22 и 25 по тактовому ("С) входу работают от передних фронтов импульсов, поступающих на эти входы. Входы R и S триггеров 22 и 25 и вход R триггера 20 имеют приоритет перед тактовым входом этих триггеров, т. е. при наличии сигнала на этих входах работа триггера по тактовому входу блокирована.

Преобразователи двоичного кода в семисегментный 30-1,30-2,30-k и дешифратор 31 при наличии нулевого сигнала на входе разрешения ("V") преобразуют код, находящийся на информационных входах, при наличии на входе разрешения единичного сигнала они закрыты.

Цифровые индикаторы 32-1,32-2,32-k высвечивают каждый одну десятичную цифру, индикаторы 33-1,33-2,33-n каждый высвечивает знак одной запятой (запятые расположены между цифровыми идикаторами). Кроме того, индикаторы из 33-1,33-2,33-n могут высвечивать слева и справа от цифровых индикаторов цифру "0" (это может быть предусмотрено при n > k). Индикатор превышения длительности интервала 34 может быть выполнен в виде лампы, светодиода и т.п. образом.

На шину 8 (или 9) подается последовательность импульсов, длительность интервалов между которыми необходимо определять. В случае же, когда необходимо определить длительность интервала, который задается двумя импульсами, поступающими по разным линиям (стартовым и стоповым), то один из них подается на шину 8, а другой на шину 9.

На шину 10 подается импульс для установки устройства в исходное состояние после включения питания или в случае сбоя в работе.

Источник единичного сигнала 11 представляет собой резистор, один вывод которого соединен с полюсом источника питания, а второй является выходом источника единичного сигнала, величина сопротивления резистора выбирается исходя из числа входов элементов, которые подключены к источнику единичного сигнала.

На шину 12 подается код числа, компенсирующего время закрытия блоком управления 2 элемента И3. Для приведенного на фиг.2 случая выполнения блока управления на шину 12 должен подаваться код числа "3", так как время закрытия элемента И3 равно трем периодам импульсов генератора 1.

На шину 14 подается двоичный код числа "N-1", на шину 18 подается двоичный код числа "1".

Блок приема информации 7 может быть выполнен не только так, как показано на фиг.4. Например, блок 7 может быть выполнен в виде оперативного запоминающего устройства, накапливающего информацию и триггера с индикатором, индицирующего превышение длительности интервала его максимального значения.

Период импульсов Т генератора 1 определяется исходя из того, что в паузу его импульсов должны сработать управляемый делитель частоты 5 по выходу переполнения, счетчик импульсов 6 также по выходу переполнения и регистр 4 по тактовому входу. Отсюда Тt_и+t_п t_и+t_c^cR˙ n+t_c^cR˙ k+ +t_c4 t_и+(n+k)t_c^cR+t_c4, где t_и и t_п длительность импульса и паузы соответственно генератора 1, необходимые для четкой работы счетчиков схемы устройства, t_c^cR время срабатывания одного четырехразрядного счетчика по выходу переполнения (т. е. время от появления перепада импульса 1-0 на cуммирующем входе cчетчика до появления перепада 1-0 на его выходе переполнения), t_c4 время срабатывания регистра 4 (т.е, время от появления перепада 1-0 на тактовом входе регистра 4 до появления единичного сигнала на его первом выходе).

На временных диаграммах на фиг.3 на осях показаны: ось 1 импульсы, поступающие на вход "1" блока управления 2 (импульсы генератора 1); ось 8 входные импульсы, поступающиие на шину 8 адаптивного измерителя временных интервалов; ось 20 сигналы на выходе триггера 20; ось 21-1 сигналы на выходе "1" регистра 21; ось 21-2 синалы на выходе "2" регистра 21; ось 21-3 сигналы на выходе "3" регистра 21; ось 21-4 сигналы на выходе "4" регистра 21;
ось 22 сигнал на единичном выходе триггера 22;
ось 23 сигналы на выходе элемента И23 (выходе "2" блока 2);
ось 24 сигналы на выходе элемента ИЛИ24 (выходе "3" блока 2);
ось 25 сигналы на нулевом выходе триггера 25 (выходе "1" блока 2).

На временных диаграммах на фиг.5 на осях показаны:
ось С-5 импульсы, поступающие на счетный вход управляемого делителя частоты 5;
ось 4-1 сигналы на выходе "1" регистра 4;
ось 4-2 сигналы на выходе "2" регистра 4;
оси [13-1] и [13-2] содержимое счетчиков 13-1 и 13-2 соответственно, при этом стрелочка, направленная вверх, означает, что к содержимому счетчика прибавляется "1", а стрелочка, направленная вниз, означает, что счетчик устанавливается в нулевое положение;
ось 13-1 и 13-2 сигналы на выходах переполнения счетчиков 13-1 и 13-2 соответственно.

Предварительно рассмотрим работу отдельных блоков.

Блок управления 2 фиг.2.

После включения питания подачей импульса на четвертый вход блок 2 устанавливается в исходное положение, при котором триггер 20 находится в нулевом положении, триггер 22 и регистр 21 устанавливаются в нулевое положение, а триггер 25 в единичное положение (если они были в других положениях). Импульс на четвертый вход блока 2 должен подаваться через время, большее периода импульсов генератора 1, (поступающих на первый вход блока 2), что необходимо для того, чтобы триггер 20 установился в нулевое положение, если при включении питания он оказался в единичном положении. На первом и втором выходах блока 2 находятся нулевые сигналы, на третьем выходе единичный сигнал.

При поступлении на второй или третий вход блока 2 первого импульса триггер 20 устанавливается в единичное положение по переднему фронту этого импульса, поступившего через элемент ИЛИ19 на тактовый вход триггера 20. По заднему фронту первого, после установки триггера 20 в единичное положение, импульса генератора 1 в первый разряд регистра 21 записывается "единица". По переднему фронту единичного сигнала на первом выходе регистра 21 триггер 20 устанавливается в нулевое положение (поэтому последующие импульсы, поступающие на тактовый вход регистра 21 будут записывать в его первый разряд "ноль"), триггер 25 не изменяет своего полжения (т.е. остается в единичном положении) так как на его входе установки в единичное положение находится единичный сигнал. По задним фронтам второго, третьего и четвертого после установки триггера 20 в единичное положение, импульсов генератора 1 "единица" продвигается из первого разряда регистра 21 в последующие (при передвижении "единицы" в последующий разряд в данный разряд записывается "ноль"). При появлении единичного сигнала на втором и третьем выходах регистра 21 на выходах блока 2 сигналы не изменяются. При появлении единичного сигнала на четвертом выходе регистра 21 триггер 25 устанавливается в нулевое положение, при этом на первом выходе блока 2 появляется единичный сигнал, а триггер 22 в единичное положение, при этом на третьем выходе блока 2 исчезает единичный сигнал (т.е. появляется нулевой сигнал). По заднему фронту пятого, после установки триггера 20 в единичное положение в данном цикле работы, импульса генератора 1 регистр 21 переходит в нулевое положение. Блок управления 2 оказывается в положении ожидания, при котором триггеры 20 и 25 и регистр 21 находятся в нулевом положении, а триггер 22 в единичном положении, при этом на первом выходе блока 2 находится единичный сигнал, на втором и третьем выходах нулевые сигналы.

При поступлении на второй или третий вход блока 2 второго импульса триггер 20 аналогично предыдущему случаю устанавливается в единичное положение. По заднему фронту первого, после установки в единичное положение триггера 20, импульса генератора 1 в первый разряд регистра 21 записывается "единица". По переднему фронту единичного сигнала на первом выходе регистра 21 триггер 20 устанавливается в нулевое положение, а триггер 25 в единичное положение, на первом выходе блока 2 появляется нулевой сигнал. По задним фронтам второго, третьего, четвертого и пятого, после установки триггера 20 в единичное положение в данном цикле работы блока 2, импульсов генератора 1 "единица" продвигается из первого разряда регистра 21 в последующие. При появлении единичного сигнала на втором выходе регистра 21 появляется единичный сигнал и на втором выходе блока 2, при появлении единичного сигнала на третьем выходе регистра 21 появляется единичный сигнал на третьем выходе блока 2. При появлении единичного сигнала на четвертом выходе регистра 21 триггер 25 устанавливается в нулевое положение и на первом выходе блока 2 появляется единичный сигнал. По заднему фронту пятого, после установки триггера 20 в единичное положение в данном цикле работы блока 2, импульса генератора 1 блок 2 переходит в режим ожидания.

При поступлении на второй или третий вход блока 2 третьего и последующих импульсов блок 2 работает аналогично тому, как он работал при поступлении второго импульса.

Работа блока управления 2 иллюстрируется временными диаграммами, приведенными на фиг.3.

При поступлении импульса на пятый вход блока 2 триггер 22 устанавливается в нулевое положение и блок 2 оказывается в исходном положении.

Управляемый делитель частоты 5 фиг.1.

В исходном положении на счетном входе управляемого делителя частоты 5 отсутствуют импульсы, на входах записи ("WR") находятся нулевые сигналы, которые проходят на входы записи информации счетчиков импульсов 13-1,13-2,13-n и удерживают их в режиме записи информации, при этом в каждом счетчике 13-1,13-2,13-n записан код числа "N-1", где N основание системы счисления, на выходе управляемого делителя частоты 5 так же как и на выходах переполнения счетчиков 13-1,13-2,13-n находятся нулевые сигналы.

При подаче на тактовый вход управляемого делителя частоты 5 импульсов с частотой f и при наличии при этом нулевых сигналов на входах записи информации всех счетчиков 13-1,13-2,13-n последние удерживаются в режиме записи информации, в каждом из них остается записанным код числа "N-1", поэтому при появлении на счетном входе управляемого делителя частоты 5 импульса (единичного сигнала) на выходах переполнения счетчиков 13-1,13-2,13-n последовательно во времени с задержкой на время срабатывания одного счетчика по выходу переполнения появляется единичный сигнал, а при появлении на тактовом входе паузы (нулевого сигнала) также последовательно во времени с задержкой на время срабатывания одного счетчика по выходу переполнения нулевой сигнал появляется на выходах переполнения счетчиков 13-1,13-2,13-n и, соответственно, на выходе управляемого делителя частоты 5. Таким образом, в этом случае, т.е. при наличии нулевых сигналов на входах записи всех счетчиков 13-1,13-2, 13-n управляемый делитель частоты 5 выдает на выход импульсы с частотой, равной частоте входных импульсов, т.е. в этом случае коэффициент деления равен "1". При подаче единичного сигнала на вход записи информации счетчика 13-1 и нулевых сигналов на входы записи информации остальных счетчиков 13-2,13-n счетчик 13-1 переходит в счетный режим, а остальные счетчики 13-2,13-n остаются в режиме записи информации. При поступлении на счетный вход импульсов с частотой f счетчик 13-1 начинает работать как делитель частоты на "N". Примем, что единичный сигнал на входе записи информации счетчика 13-1 появляется в паузу импульсов на счетном входе управляемого делителя частоты 5, тогда, так как в счетчике 13-1 записан код числа "N-1", то первый, после появления единичного сигнала на входе записи, импульс, поступивший на счетный вход устанавливает счетчик 13-1 в нулевое положение, при этом на его выходе переполнения появляется единичный сигнал, который проходит и на выход управляемого делителя частоты 5. Второй и последующие импульсы, поступающие на счетный вход, подсчитываются счетчиком 13-1 и при окончании на счетном входе N-го импульса (в этот момент в счетчике 13-1 будет находиться код числа "N-1") на выходе переполнения счетчика 13-1 появляется нулевой сигнал, который проходит и на выход управляемого делителя частоты 5. При появлении на счетном входе следующего (N+1)-го импульса счетчик 13-1 устанавливается в нулевое положение, и далее работает аналогично тому, как он работал при поступлении на счетный вход первой серии из N импульсов. Таким образом, при поступлении на счетный вход управляемого делителя частоты 5 импульсов с частотой f из каждых N периодов импульсов входной частоты на выходе управляемого делителя частоты 5, формируется один импульс длительностью (N-1) 1/f+t_и, с паузой длительностью t_п. Следовательно, в данном случае (т.е. в случае, когда единичный сигнал имеется на входе записи только первого счетчика 13-1), управляемый делитель частоты 5 осуществляет деление частоты входных импульсов на число "N".

При подаче единичного сигнала на входы записи информации счетчиков 13-1 и 13-2 и нулевых сигналов на входы записи информации остальных счетчиков 13-3,13-n разрешается работа в счетном ре- жиме счетчиков 13-1 и 13-2, остальные счетчики 13-3,13-n остаются в режиме записи информации и в них записан код числа "N-1". Счетчик импульсов 13-1, работая аналогично описанному выше, делит частоту импульсов, поступающих на счетный вход управляемого делителя частоты 5, на число "N", а счетчик импульсов 13-2, работая аналогично счетчику 13-1, делит частоту импульсов с выхода счетчика 13-1 также на число "N", таким образом управляемый делитель частоты 5 в этом случае (т.е. в случае наличия единичных сигналов на входах первых двух счетчиков 13-1 и 13-2 управляемого делителя частоты 5) делит частоту импульсов, поступающих на счетный вход, на число "N²".

При подаче единичного сигнала на входы записи информации счетчиков 13-1,13-2,13-i и нулевых сигналов на входы записи информации остальных счетчиков 13-(i+1),13-n разрешается работа в счетном режиме счетчиков 13-1,13-2, 13-i, а счетчики 13 (i+1),13-n остаются в режиме записи информации и в каждом из них остается записанным код числа "N-1". При поступлении импульсов частотой f на счетный вход управляемого делителя частоты 5 каждый из счетчиков 13-1,13-n работает аналогично описанному выше соответствующему случаю (т.е. случаю, когда на входе записи информации счетчика такой же сигнал, как в данном случае) и на выход выдаются импульсы с частотой f/N_i, т.е. коэффициент деления в этом случае равен "N_i". Длительность импульса на выходе управляемого делителя частоты 5 равна (N_i-1) 1/f+t_и, а пауза t_п.

Работа управляемого делителя частоты 5 иллюстрируется временными диаграммами, приведенными на фиг.5 для случая n 2 и N 3.

Счетчик импульсов 6 фиг.1.

В исходном положении, при отсутствии импульсов на счетном входе счетчика 6, в разрядном счетчике импульсов 17-1 записан код, находящийся на шине 12 код числа "3", разрядные счетчики импульсов 17-2,17-k каждый находится в нулевом положении, на выходе переполнения счетчика 6 находится единичный сигнал. Установка счетчика 6 в исходное положение производится подачей импульса на вход сброса (R-вход).

Импульсы, поступающие на счетный вход счетчика 6, подсчитываются разрядными счетчиками 17-1,17-k. При появлении на счетном входе счетчика 6 паузы после импульса, заполнившего счетчик 6 (т.е. когда в каждом из счетчиков 17-1,17-2,17-k записан код числа "N-1"), на выходе переполнения счетчика 17-k и, следовательно, на выходе переполнения счетчика 6 появляется нулевой сигнал. При появлении на счетном входе счетчика 6 следующего импульса разрядные счетчики 17-1,17-2,17-k устанавливаются в нулевое положение, кроме того, при появлении этого импульса появляются единичные сигналы на выходах переполнения счетчиков 17-1,17-2,17-k, соответственно, на выходе переполнения счетчика 6 появляется единичный сигнал. При появлении единичного сигнала на выходе переполнения счетчика 17-k по перепаду 0-1 сигнала формирователь импульсов 16 выдает импульс, записывающий в разрядный счетчик импульсов 17-k код числа "1". При поступлении следующих импульсов на счетный вход счетчика 6 последний работает аналогично описанному выше.

Блок приема информации 7 фиг.4.

В исходном положении регистры 27-1,27-2,27-k и 22 и триггер 29 находятся в нулевом положении, преобразователи кодов 30-1,30-2,30-k и дешифратор 31 открыты, цифровые индикаторы 32-1,32-2,32-k высвечивают цифру "0", индикатор 33-1 высвечивает запятую, индикатор 34 погашен. Установка блока 7 в исходное положение происходит при поступлении импульса на третий вход.

При поступлении импульса на первый вход блока 7 в регистры 27-1,27-2, 27-k и 28 записываются коды, находящиеся на входах 2 и 4 соответственно, если триггер 29 находится в нулевом положении, то на индикаторах 32-1,32-2, 32-k высвечиваются числа, соответствующие кодам, которые записались в регистры 32-1,32-2,32-k, кроме того, один из индикаторов 33-1, 33-2,33-n, соответствующий коду, записанному в регистр 28, высвечивает запятую в установленном месте между индикаторами 32-1,32-2,32-k.

При поступлении импульса на пятый вход блока 7 триггер 29 устанавливается в единичное положение, при этом закрываются преобразователи кодов 30-1,30-2,30-k и дешифратор 31, вследствие чего гасятся индикаторы 32-1,32-2, 32-k и 33-1,33-2,33-n. Единичный сигнал с единичного выхода триггера 29 включает индикатор 34, который выдает сигнал о том, что длительность временного интервала превысила установленное максимальное значение. Установка триггера 29 в нулевое положение происходит при поступлении сигнала на третий вход блока 7.

Адаптивный измеритель временных интервалов работает следующим образом.

Предварительно рассмотрим алгоритм его работы. Адаптивный измеритель временных интервалов, как указывалось выше, предназначен для измерения временных интервалов в широком диапазоне их длительностей при установленном числе разрядов результата "k" и в принятой системе счисления с основанием "N", при этом весь диапазон длительностей разбивается на n поддиапазонов. Измерение каждого временного интервала начинается при самой малой величине периода квантующих импульсов Т, т.е. в первом младшем поддиапазоне. Если результат измерения не выходит за верхнюю границу первого поддиапазона, то он и выдается для дальнейшего использования. Если же результат превосходит верхнюю границу первого поддиапазона, то при переходе через нее период квантующих импульсов увеличивается в N раз, а результат измерения прошедшей части временного интервала делится на N, т.е. период квантующих импульсов и результат преобразуются таким образом, чтобы попасть в следующий, в данном случае, второй поддиапазон. Далее измерение продолжается аналогично и при большой длительности результат может попасть в n-ый поддиапазон.

Например, необходимо измерять временные интервалы, длительности которых могут изменяться от 1 до 999,9 с, при этом результат должен быть четырехразрядным (k 4) десятичным (N 10) числом. Тогда четырехразрядными числами от 1000 до 9999 будут представляться интервалы длительностью равной или большей 1 с, но меньшей 10 с при Т 1 мс (f 1 кГц), длительностью равной или большей 10 с, но меньшей 100 с при Т 10 мс (f 100 Гц), длительностью равной или большей 100 с, но меньшей 1000 с при Т 100 мс (f 10 Гц), т.е. в этом случае можно выделить три поддиапазона (n 3).

Порядок работы устройства, например, при измерении временного интервала длительностью 253,7 с будет следующим:
1. При появлении временного интервала начинается его квантование импульсами с Т 1 мс.

2. В паузу после 9999-го квантующего импульса, т.е. при окончании 10-й с временного интервала, период квантующих импульсов делается равным 10 мс и первый импульс с этим периодом преобразует число "9999" в число "1000" (т.е. 10 с длительности временного интервала теперь представляются кодом числа "1000").

3. Далее временной интервал квантуется импульсами с Т 10 мс.

4. В паузу после 8999-го квантующего импульса с Т 10 мс, т.е. при окончании 100-й с (что представляется кодом числа 9999, которое получается как сумма чисел 1000 и 8999) период квантующих импульсов делается равным 100 мс и первый импульс с этим периодом преобразует число "9999" в число "1000" (т. е. 100 с длительности временного интервала представляются теперь кодом числа "1000").

5) Оставшаяся часть временного интервала квантуется импульсами с Т 100 мс (0,1 с).

6) После поступления 1537-ми квантующих импульсов с Т 100 мс временной интервал оканчивается, результат измерения будет равен числу "2537" (1000+1537 2537).

Работа адаптивного измерителя временных интервалов.

В исходном состоянии до подачи импульсов на шину 8 или шину 9 на первом и втором выходах блока управления 2 имеются нулевые сигналы, на третьем выходе единичный сигнал. Нулевой сигнал с первого выхода блока 2 закрывает элемент И3, единичный сигнал с третьего выхода блока 2 удерживает в исходном положении счетчик импульсов 6 и в нулевом положении регистр 4. Нулевые сигналы с выходов регистра 4 удерживают каждый счетчик 13-1,13-2,13-n управляемого делителя частоты 5 в режиме записи информации, при этом в каждом счетчике 13-1,13-2,13-n записан код числа "N-1".

На выходе управляемого делителя частоты 5 находится нулевой сигнал, на выходе переполнения счетчика импульсов 6 единичный сигнал. При поступлении первого импульса, допустим на шину 8, включается блок управления 2 и через время τ= t₁+3Т (t₁ длительность временного интервала от переднего фронта импульса, поступившего на шину 8, до заднего фронта импульса генератора 1, записывающего "единицу" в первый разряд регистра 21 блока 2) на первом выходе блока 2 появляется единичный сигнал, открывающий элемент И3, через который импульсы генератора 1 начинают поступать на счетный вход управляемого делителя частоты 5. Одновременно на третьем выходе блока 2 появляется нулевой сигнал, разрешающий работу по тактовому входу регистра 4 и по счетному входу счетчика импульсов 6.

Так как разрядные счетчики 13-1,13-2,13-n управляемого делителя частоты 5 удерживаются в режиме записи информации нулевыми сигналами с выходов регистра 4 и в каждом из этих счетчиков записан код числа "N-1", то при поступлении импульсов на счетный вход управляемого делителя частоты 5 счетчики 13-1,13-2,13-n не будут переключаться (т.е. в каждом из них по-прежнему будет записан код числа "N-1"), поэтому импульсы, поступающие на тактовый вход управляемого делителя частоты 5, будут проходить на его выход, т.е. в этом случае управляемый делитель частоты 5 осуществляет деление частоты входных импульсов на "1".

Импульсы с выхода управляемого делителя частоты 5 поступают на счетный вход счетчика 6 и фиксируются им. Идет определение длительности временного интервала, период квантования в этом случае равен Т, т.е. его величина минимальная. Если временной интервал оканчивается до переполнения счетчика импульсов 6, то при его окончании (при поступлении второго импульса на шину 8) включается блок управления 2, через время t₁после этого на первом выходе блока 2 появляется нулевой сигнал, закрывающий элемент И3, через время Т, после появления нулевого сигнала на первом выходе, на втором выходе блока 2 появляется импульс длительностью Т (этот импульс используется для считывания содержимого счетчика 6 и регистра 4 кода длительности временного интервала в блок приема информации 7).

При окончании импульса на втором выходе блока 2 на его третьем выходе появляется импульс также длительностью Т. Импульс с третьего выхода блока 2 устанавливает в исходное положение счетчик импульсов 6 и подтверждает нулевое положение регистра 4. Нулевые сигналы с выходов регистра 4 продолжают удерживать разрядные счетчики 13-1,13-2,13-n управляемого делителя частоты 5 в режиме записи информации. При окончании импульса на третьем выходе блока 2 появляется единичный сигнал на его первом выходе, открывается элемент И3 и начинается определение длительности следующего временного интервала.

Если же временной интервал не окончился до переполнения счетчика импульсов 6, то при окончании на счетном входе счетчика 6 импульса, заполнившего этот счетчик (т.е. записавшего во все разрядные счетчики 17-1,17-2,17-k код числа "N-1"), на выходе переполнения счетчика 17-k и, соответственно, на выходе переполнения счетчика 6 появляется нулевой сигнал, по перепаду 1-0 которого в первый разряд регистра 4 записывается "единица". Единичный сигнал с первого выхода регистра 4 разрешает работу счетчика 13-1 управляемого делителя частоты 5 по суммирующему входу (т.е. переводит этот счетчик в счетный режим), остальные счетчики 13-2,13-n остаются в режиме записи информации, в счетчике 13-1 так же как и в остальных счетчиках 13-2,13-n записан код числа "N-1". Так как все указанные переключения происходят в течение паузы импульсов на счетном входе управляемого делителя частоты 5, то при поступлении на счетный вход следующих импульсов счетчик 13-1 начинает работать в счетном режиме. Первый из импульсов, поступивших на счетный вход управляемого делителя частоты 5, после появления единичного сигнала на входе записи информации счетчика 13-1, вызывает появление на выходе переполнения счетчика 13-1 единичного сигнала, который проходит на выход управляемого делителя частоты 5 и далее на счетный вход счетчика импульсов 6 и, кроме того, переключает счетчик 13-1 в нулевое положение. При поступлении единичного сигнала на счетный вход счетчика импульсов 6 на выходах переполнения разрядных счетчиков импульсов 17-1,17-k и, соответственно, на выходе переполнения счетчика 6, также появляется единичный сигнал, по перепаду 0-1 которого формирователь 16 выдает импульс, поступающий на вход записи информации разрядного счетчика импульсов 17-k. Кроме того, по перепаду 0-1, т.е. при поступлении единичного сигнала на счетный вход счетчика импульсов 6, устанавливается в нулевое положение разрядный счетчик 17-1, а по перепадам 0-1 сигналов на выходах переполнения разрядных счетчиков 17-1,17-2,17-(k-2) устанавливаются в нулевое положение соответственно счетчики 17-2,17-3,17-(k-1), счетчик 17-k по перепаду 0-1 на выходе переполнения счетчика 17 (k-1) не устанавливается в нулевое положение, так как на его входе записи действует импульс с выхода формирователя 16, записывающий в счетчик 17-k код, находящийся на шине 18, т.е. код числа "1". Таким образом, в счетчике 6 окажется записанным (2-N)-й код (при четырехразрядных счетчиках 17-1,17-2,17-k), соответствующий прошедшей длительности временного интервала, квантованной импульсами с периодом NT. Последующие импульсы, поступающие на счетный вход управляемого делителя частоты 5, переключает только разрядный счетчик 13-1, поэтому на выход управляемого делителя частоты 5 будут выдаваться импульсы с частотой в N раз меньшей и, соответственно, с периодом в N раз большим, чем частота и период импульсов генератора 1, т. е. с частотой f/N и периодом NT. Таким образом, после первого переполнения счетчик импульсов 6 фиксирует импульсы, период которых в N раз больше, чем в предыдущем, т. е. период квантования, в этом случае, в N раз больше, чем до появления "единицы" на первом выходе регистра 4, а, т.к. при переполнении счетчика 6 и установке его разрядных счетчиков в нулевое положение в первый разряд его старшего разрядного счетчика 17-k записывается "единица", что равносильно делению результата квантования прошедшей части временного интервала, которое производилось импульсами с периодом Т, на число "N", то в счетчике 6 после его переполнения будет находиться результат квантования прошедшей части временного интервала импульсами с периодом "NT". Далее продолжается определение длительности временного интервала, но период квантования в этом случае, как указывалось выше, равен "NT". Аналогично предыдущему случаю, если временной интервал оканчивается до переполнения счетчика импульсов 6, то при его окончании включается блок управления 2, через время t₁ после этого на первом выходе блока 2 появляется нулевой сигнал, закрывающий элемент И3, через время Т, после появления нулевого сигнала на первом выходе, на втором выходе блока 2 появляется импульс длительности Т, по которому содержимое счетчика 6 и регистра 4 считывается в блок приема информации 7. При окончании импульса на втором выходе блока 2 на его третьем выходе появляется импульс, который устанавливает в исходное положение счетчик импульсов 6 и в нулевое положение регистр 4. Нулевые сигналы с выходов регистра 4 переводят разрядные счетчики 13-1,13-2,13-n управляемого делителя частоты 5 в режим записи. После окончания импульса на третьем выходе блока 2 появляется единичный сигнал на его первом выходе, открывается элемент И3 и начинается определение длительности следующего временного интервала.

Если же временной интервал не окончился до переполнения счетчика импульсов 6, то, аналогично предыдущему случаю, при окончании на счетном входе счетчика 6 импульса, заполнившего его, на выходе переполнения разрядного счетчика 17-k и, соответственно, на выходе переполнения счетчика 6 появляется нулевой сигнал, по перепаду 1-0 которого "единица" из первого разряда регистра 4 передвигается во второй, а в первый разряд записывается "единица". Единичные сигналы с первого и со второго выходов регистра 4 разрешают работу счетчиков 13-1 и 13-2 управляемого делителя частоты 5 по суммирующим входам (т.е. работу в счетном режиме) остальные счетчики 13-3,13-n остаются в режиме записи информации. В каждом из счетчиков 13-1,13-2,13-n в этот момент находится код числа "N-1" (так как нулевой сигнал на выходе управляемого делителя частоты 5 появляется при содержимом разрядных счетчиков 13-1,13-2,13-n, равном "N-1"). Таким образом, при поступлении на счетный вход управляемого делителя частоты 5 следующих импульсов разрядные счетчики 13-1 и 13-2 начинают работать в счетном режиме и, следовательно, на выход управляемого делителя частоты 5 будут выдаваться импульсы с частотой в N² раз меньшей и соответственно, с периодом в N² раз большим, чем частота и период импульсов генератора 1, т. е. с частотой f/N² и периодом N²T. Первый из импульсов, поступивших на счетный вход управляемого делителя частоты 5, после появления единичных сигналов на входах записи счетчиков 13-1 и 13-2, вызывает появление на выходах переполнения счетчиков 13-1 и 13-2 единичного сигнала, который проходит на выход управляемого делителя частоты 5 и далее на счетный вход счетчика 6 и, кроме того, переключает счетчики 13-1 и 13-2 в нулевое положение. При поступлении единичного сигнала на счетный вход счетчика 6 на выходах переполнения его разрядных счетчиков 17-1,17-2,17-k и, соответственно, на выходе переполнения самого счетчика 6 появляется единичный сигнал, по перепаду 0-1 которого формирователь 16 выдает импульс, записывающий в счетчик 17-k код числа "1", находящийся на шине 18. Кроме того, по перепаду 0-1 импульса на счетном входе счетчика 6 его разрядные счетчики 17-1,17-2,17-(k-1) устанавливаются в нулевое положение, в счетчике 17-k будет находиться код числа "1", так как на его входе записи информации в это время действует импульс с выхода формирователя 16. Таким образом, после переполнения в счетчике 6 будет записан двоично-N-ый код числа 0001 0000.0000, соответствующий прошедшей длительности временного интервала, квантованной импульсами с периодом N²T. Далее устройство работает аналогично описанному выше.

В том случае, если на шину 8 или 9 поступил единичный импульс (например, помеха), то измеритель работает аналогично описанному выше до момента появления на (n+1)-ом выходе регистра 4 единичного сигнала, который, поступая в блок управления 2 устанавливает его в исходное состояние, а единичный сигнал с третьего выхода блока 2 устанавливает в исходное состояние адаптивный измеритель временных интервалов, в этом случае в блок 7 не считывается информация о длительности временного интервала.

Экспериментальные исследования предлагаемого адаптивного измерителя временных интервалов подтвердили его работоспособность, при этом предлагаемое устройство проще прототипа, так как вместо временного селектора, датчика образцовых интервалов времени и блока переключения пределов использованы элемент И, регистр сдвига и управляемый делитель частоты, реализуемые стандартными микросхемами, кроме того, введенные элементы позволили упростить и счетчик импульсов. При этом предлагаемое устройство позволяет измерять не только одиночные временные интервалы, но и временные интервалы между импульсами импульсных последовательностей.

Формула изобретения

1. АДАПТИВНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий генератор импульсов, блок управления, счетчик импульсов, блок приема информации, к вторым входам которого подключены разрядные выходы счетчика импульсов, первую и вторую входные шины, которые соединены с вторым и третьим входами блока управления соответственно, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в него введены элемент И, регистр сдвига, управляемый делитель частоты, источник единичного сигнала, установочная шина, кодовая шина которая подключена к информационным входам счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, к счетному входу которого подключен выход элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов и с первым входом блока управления, первый выход которого подключен к второму входу элемента И, установочная шина соединена с третьим входом блока приема информации и с четвертым входом блока управления, второй выход которого подключен к первому входу блока приема информации, четвертые входы которого соединены с выходами регистра сдвига с первого по n-й и с входом записи управляемого делителя частоты, третий выход блока управления подключен к входу сброса регистра сдвига и к установочному входу счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с тактовым входом регистра сдвига, (n + 1)-й выход которого подключен к пятому входу блока управления и к пятому входу блока приема информации, источник единичного сигнала соединен с входом последовательной записи информации регистра сдвига.

2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что блок управления содержит первый элемент ИЛИ, первый триггер, регистр сдвига, второй триггер, элемент И, второй элемент ИЛИ и третий триггер нулевой выход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с выходом элемента И, к первому входу которого подключен второй выход регистра сдвига, первый выход которого соединен с тактовым входом третьего триггера и с входом сброса первого триггера, единичный выход которого подключен к входу последовательной записи информации регистра сдвига, третий выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установки в единичное положение третьего триггера и с нулевым выходом второго триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход второго элемента ИЛИ подключен к третьему выходу блока управления, первый вход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига, четвертый выход которого подключен к входу сброса третьего триггера и к входу установки в единичное положение второго триггера, вход сброса которого соединен с входом сброса регистра сдвига и с четвертым входом блока управления, пятый вход которого подключен к тактовому входу второго триггера, информационный вход которого соединен с нулевой шиной источника питания, второй и третий входы блока управления подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен с информационным входом третьего триггера и с источником единичного сигнала.

3. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что управляемый делитель частоты содержит n двоично N-х (где N основание системы счисления, в которой представляется или используется результат измерения) счетчиков импульсов, при этом суммирующий вход первого двоично- N-го счетчика соединен с счетным входом управляемого делителя частоты, каждый вход записи которого подключен к входу записи соответствующего двоично- N го счетчика импульсов, кодовую шину, на которую подан двоичный код числа "N 1" и которая подключена к информационным входам каждого двоично- N го счетчика импульса, выход переполнения каждого двоично N го счетчика импульсов, за исключением последнего, подключен к суммирующему входу последующего двоично N го счетчика, а выход переполнения последнего двоично N го счетчика соединен с выходом управляемого делителя частоты.

4. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что счетчик импульсов содержит элемент НЕ, формирователь импульсов, K (K число разрядов результата измерения) разрядных двоично N -х счетчиков импульсов, суммирующий вход первого из которых соединен со счетным входом счетчика импульсов, информационные входы которого подключены к информационным входам первого двоично N го счетчика, вход записи которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с установочным входом счетчика импульсов и с входами сброса двоично N х счетчиков импульсов с второго до K го, к входу записи K го двоично N го счетчика импульсов подключен выход формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом переполнения K го двоично N го счетчика импульсов и с входом переполнения счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с разрядными выходами всех двоично N х счетчиков импульсов, кодовую шину, на которую подан двоичный код числа "1" и которая подключена к информационным входам K го двоично N го счетчика импульсов, выход переполнения каждого двоично N го счетчика импульсов, за исключением K го, подключен к суммирующему входу последующего двоично N го счетчика импульсов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5