SU1190354A1 - Многостоповый преобразователь временных интервалов в цифровой код - Google Patents

Abstract

МНОГОСТОПОВЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В ЦИФРОВОЙ КОД, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами формировател  тай- мерной серии и формировател  сигнала перезаписи, вторые входы которых подключены соответственно к тинам старт- и стоп-импульсов, выход формировател  таймерной серии подключен к счетному входу двоичного счетчика, выходы разр дов которого подключены к соответствующим D-входам буферного регистра, выход формировател  сигнала , перезаписи соединен с входом таймера , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности измерени  путем уменьшени  его зависимости от числа разр дов двоичного счетчика, в него введены т-1 блоков перезаписи, а С-входы буферного регистра объединены в m групп, причем выход первого разр да двоичного счетчика соединен с первым входом первого блока перезаписи, выход формировател  сигнала перезаписи подключен к С-входам первой группы триггеров , буферного регистра и второму входу первого блока перезаписи. С- входы i-ой группы триггеров буферного регистра соединены с выходом i-ro блока перезаписи и первым входом (i+l)-ro блока перезаписи, второй вход i-ro блока перезаписи соi единен с выходом i-ro разр да двоичсл ного счетчика R-входы которого соединены с шиной конца измерени  и третьим входом формировател  таймер - ной серии, R-входы всех блоков перезаписи объединены и подключены к .выходу таймера. 2. Преобразователь по п. 1, о тличающийс  тем, что блок со перезаписи содержит злемент И и RSо триггер, выход которого  вл етс  вы:о :л ходом блока, R-вход - R-входом блока , а S-вход соединен с выходом элеfS мента И, первый и второй входы которого  вл ютс  соответственно первым и вторым входами блока.

Description

11

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в качестве оборудовани  дл  автоматизации научных исследований в области  дерной физики, в частноети в р де физических эксперимеТИтов, использующих врем  пролетную методику измерений.

Целью изобретени   вл етс  повы- шение точности измеренит многосто- нового преобразовател  временных интервалов в цифровой к,од TiyTeM уменьшени  ее зависимости от числа разр  дов двоичного счетчика.

На фиг. 1 показан многостоповый преобразователь временных интерва лов в цифровой код; на фиг. 2 - временна  диаграмма его работы.

Преобразователь содержит генера- тор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 таймерной серии, двоичный счетчик 3, буферный регистр 4 с объединенными в m групп С-входами, формирователь 5 сигнала перезаписи,таймер 6 и (га 1) последовательно соединенных блоков 7.1-7.(т-1) перезаписи , каждый из которых включает в себ  элемент 8И и RS-триггер 9, причем выход генератора 1 тактовых им- пульсов соединен с первь1ми входами формировател  2 таймерной серии и фомировател  5 сигнала перезаписи, вторые входы которых подключены соответственно к шинам Старт - и Стоп, выход формировател  2 тай- мерной серии соединен со счетным входом двоичного счетчика 3, выходы разр дов которого подключены к соответствующим D-входам буферного ре- гистра 4, выход формировател  5 сих- нала перезаписи соединен с входом таймера 6, с С-входами первой группы триггеров буферного регистра 4 и одним из входов блока 7.1 перезаписи , вторые входы каждого блока 7 перезаписи подключены к D-входам последних триггеров соответствующих выделенных групп триггеров буферного регистра 4, выход таймера 6 подключен к К-входу всех блоков 7 перезаписи . S-вход i-ro RS-триггера 9 блока 7 i перезаписи соединен с вькодом i-ro элемента 8И, два входа которого и R-вход RS-триггера 9  вл ютс  вхо- дами блоков 7 перезаписи, выход RSтриггера 9 - выходом блоков 7 перезаписи .

54 2

Принцип работы многостопового преобразовател  временных интервалов в цифровой код заключаетс  в следующем .

В исходном состо нии триггеры двоичного счетчика 3 и RS-триггеры 9 блоков 7 перезаписи наход тс  в состо нии О. Триггеры буферного регистра могут находитьс  в произвольном состо нии.

По импульсу, приход щему на вход Старт преобразовател , формирователь 2 начинает вырабатывать импуль-7 сы, сфазированные с тактовой частотой генератора 1 (фиг. 2а) и поступающие на вход двоичного счетчика 3. Импульсы, вырабатываемые на выходах первого и К-го разр дов, показаны на фиг. 2 б, в, на выходах остальных разр дов - на фиг. 2г.

Установка в О или 1 тех или иных разр дов счетчика происходит с задержкой, определ емой частотными свойствами элементной базы счетчика (фиг. 2).

При приходе импульса на вход Стоп с помощью формировател  5 i-ro блока 7 перезаписи производитс  перезапись кода с двоичного счетчика 3 в буферный регистр 4. Перезапись осуществл етс  с учетом задержки установки разр дов в двоичном счетчике 3.

Дл  этого на выходе формировател  5 (фиг. 2 е) по импульсу Стоп вырабатываетс  сигнал в виде уровн  1, передний фронт которого сфазирован с тактовой частотой генератора 1 .

Причем, если триггеры двоичного счетчика 3 работают по заднему фронту тактовых импульсов, то по вление сигнала должно соответствовать переднему фронту тактовых импульсов, т.е. иметь задержку на полпериода частоты генератора 1.

По переднему фронту сигнала с формировател  5 осуществл етс  перезапись первых разр дов двоичного счетчика 3 в соответствующие триггеры первой группы буферного регистра 4. Очевидно, что врем  переноса 1 в переписываемых разр дах не должно превышать полпериода тактовой частоты.

Перезапись остальных разр дов счетчика 3 в соответствующие группы триггеров буферного ре)-И(тр.ч огущест вл етс  последовательно с помощью блоков 7 по мере установки в каждом из них RS-триггера 9 в состо ние 1 (фиг. 2 т). Установка в состо ние I RS-триггера 9 происходит в момент отсутстви  переноса 1 в перезаписываемых им разр дах. Этот момент определ етс  на элементе 8 по состо нию К-го разр да двоичного счетчика 3, предшествующего разр дам. При этом используют тот факт, чт переход в состо ние 1 Кто разр да счетчика 3 (так же как и любого) не приводит к переносу 1 в последующих разр дах, в то врем  как его переход в О может приводить к переносу 1. Поэтому элемент 8 осуществл ет установку в 1 RS-тригге ра 9 либо в момент возникновени  си нала перезаписи с предьедущего блока 7, если К-ый разр д находитс  в |, либо по переходу К-го разр да в I. И в том и в другом случае перенос 1 в последующих за К-ым разр дом перезаписываемых разр дах счетчика 3 закончитс , если выбранное количество триггеров в любо рассматриваемой группе удовлетвор ет условию: tn . Т.2, (1) где tj, - врем  переноса ь - задержка, создаваема  на одном триггере счетчика 3; Е - количество триггеров в гру пе; Т - период тактовой частоты; К - предшествующий перезаписыв емым разр д. Как видно из приведенного выражени  в предлагаемом преобразователе требовани  к величине допустимой задержки, создаваемой на триггерах счетчика в каждой следующей группе, уменьшаетс . Следовательно, количество триггеров в каждой последующей группе может увеличиватьс . По этой причине в данном преобразователе число блоков перезаписи, которое соответствует числу групп при большом количестве разр дов счетчика 3 существенно меньше, чем в известном. Из вьфажени  I также следует, что ограничение на точность измерени  Т может быть сн то путем уменьшени  количества разр дов f в группе. Дл  ;этого при заданном количестве разр дов n счетчика 3 должно быть незначительно увеличено число групп т. Таким образом, в предлагаемом преобразователе ограничение на точность измерени , накладываемое разр дностью счетчика 3, может быть прак тически сн то схемотехническим путем и при меньшем числе элементов в цепи перезаписи. При этом достигаема  точность практически определ етс  быстродействием элементной базы. При расширении диапазона измерени  при заданной точности точное BW полнение задержек затруднительно. В предлагаемом преобразователе набегающа  задержка в двоичиом счетчике может быть легко устранена путем вьгделени  необходимого количества групп соответствующим введением блоком перезаписи .

« J JOrLrLrLTLn

LrLTLTLrL

tn

в.

.П 1

Стоп д П

ю

В 1 гр. вых. е

. щ

t макс

Та и 1 ер 3

фаг.1

Г

Л

Claims (2)

1. МНОГОСТОПОВЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В ЦИФРОВОЙ' КОД, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами формирователя таймерной серии и формирователя сигнала перезаписи, вторые входы которых подключены соответственно к шинам старт— и стоп—импульсов, выход формирователя таймерной серии подключен к счетному входу двоичного счетчика, выходы разрядов которого подключены к соответствующим D—входам буферного регистра, выход формирователя сигнала. перезаписи соединен с входом таймера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения его зависимости от числа разрядов двоичного счетчика, в него введены т-1 блоков перезаписи, а С—входы буферного регистра объединены в m групп, причем выход первого разряда двоичного счетчика соединен с первым входом первого блока перезаписи, выход формирователя сигнала перезаписи подключен к С—входам первой группы триггеров, буферного регистра и второму входу первого блока перезаписи, С— входы i—ой группы триггеров буферного регистра соединены с выходом i—го блока перезаписи и первым входом (i+1)—го блока перезаписи, второй вход i—го блока перезаписи соединен с выходом ί-Γο разряда двоичного счетчика^ R—входы которого соединены с шиной конца измерения и третьим входом формирователя таймерной серии, R—входы всех блоков перезаписи объединены и подключены к выходу таймера.
2. 2. Преобразователь по π. 1, о тличающийся тем, что блок перезаписи содержит элемент И и RSтриггер, выход которого является выходом блока, R—вход — R-входом блока, а S-вход соединен с выходом элемента И, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока.

   1 1190354 2