СПОСОБ РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ НАНОСЕКУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ В ЦИФРОВОЙ КОД
METHOD OF RECIRCULATION CONVERSION OF NANOSECOND-DURATION INTERVALS INTO DIGITAL CODE

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для цифрового преобразования однократных временных интервалов наносекундной длительности, заданных старт- и стоп импульсами, с нано- и субнаносекундной дискретностью преобразования в системах навигации, управления, определении параметров интегральных схем, исследовании различных физических и технологических процессов.
Известен способ рециркуляционного преобразования временных интервалов (ВИ), заданных старт- и стоп-импульсами, основанный на их рециркуляции в одном рециркуляторе, причем в каждой из рециркуляций длительность старт- и стоп-импульсов увеличивается на калиброванное значение τ, равное дискретности преобразования, и подсчитывании числа совершенных рециркуляций до момента времени совпадения рециркулирующих импульсов [1].
Xmax
Xmax
Недостатком известного способа является большое время преобразования, обусловленное тем, что период рециркуляции должен удовлетворять условию T>2t где t - наибольшее значение длительности преобразуемого ВИ.
Xmax
Известен способ (прототип), основанный на рециркуляции в одном рециркуляторе с периодом рециркуляции T>t старт- и стоп-импульсов исходной калиброванной длительности, соответствующих началу и концу преобразуемого ВИ, с увеличением исходной калиброванной длительности старт-импульса на калиброванное значение длительности τ в каждой из рециркуляций, а стоп-импульса исходной калиброванной длительности - без изменения его длительности в каждой из рециркуляций, до момента времени совпадения рециркулирующих старт- и стоп-импульсов, и подсчитывании числа рециркуляции, совершаемых стоп-импульсом исходной калиброванной длительности [2].
Недостаток известного способа состоит в большом времени преобразования.
Целью предлагаемого способа является уменьшение времени преобразования.
Поставленная цель достигается тем, что старт- и стоп-импульсы исходной калиброванной длительности, соответствующие началу и концу преобразуемого временного интервала, подвергают рециркуляции в одном рециркуляторе, причем с периодом рециркуляции T-τ стоп-импульса, исходной калиброванной длительности, а период рециркуляции старт-импульса исходной калиброванной длительности выбирают равным T+τ, где τ - дискретность преобразования, подсчитывают число рециркуляций, совершенных стоп-импульсом исходной калиброванной длительности с момента начала рециркуляции и до момента совпадения рециркулирующих старт- и стоп-импульсов, а цифровой результат преобразования определяют как удвоенное значение подсчитанного числа рециркуляций.
Сущность способа рециркуляционного преобразования временных интервалов наносекундной длительности в цифровой код состоит в следующем.
H
К
X
Старт- и стоп-импульсы исходной калиброванной длительности t и t, соответствующие началу и концу преобразуемого ВИ, длительностью t, направляют в рециркулятор.
H
К
P
P
H
Старт- и стоп-импульсы должны иметь равные калиброванные значения длительности t=t>t+τ, где t - суммарное время переключения логических элементов рециркулятора. Старт-импульс t подвергают рециркуляции с периодом (Т+τ), в результате в рециркуляторе вырабатывается монотонная последовательность импульсов:
H
H
н
f(t)=f(t+n(Т+τ)),
H
где n - число рециркуляций старт-импульса.
К
Одновременно в процессе рециркуляции с периодом рециркуляции Т-τ стоп-импульса исходной калиброванной длительности t в рециркуляторе вырабатывается монотонная последовательность импульсов:
К
К
к
f(t)=f(t+n(Т-τ)),
к
н
Xmax
где число рециркуляций стоп-импульса n=n=n, a T>t.
H
К
В момент времени f(t)=f(t), то есть при совпадении заднего фронта рециркулирующего старт-импульса с передним фронтом рециркулирующего стоп-импульса подсчет числа рециркуляций n стоп-импульса (или старт-импульса) исходной калиброванной длительности, начатый с момента их ввода в рециркулятор, прекращается.
Функция преобразования предлагаемого способа имеет вид:
X
Xmax
t=2nτ=βτ, где область изменения n∈[1; N/2] (N=t/τ), а цифровой результат преобразования β определяется как удвоенное значение подсчитанного числа рециркуляций стоп-импульса.
Время преобразования предлагаемого варианта способа преобразования:
пр
Xmax
Xmax
Т=t+(T-τ)N/2≈N/2 t, а способы (прототипа)
*
пр=
Xmax
Xmax
Т (N+l)t≈N t.
Тогда выигрыш во времени преобразования предложенного способа равен:
*
пр
пр
K=T /T=N/(N/2)=2.
Таким образом предлагаемый способ преобразования имеет в два раза меньше время преобразования.
Литература
1. А.С. СССР №654932, М.кл. G04F 10/00.
2. Патент РФ №2443007, М.кл. G04F 10/00.