СПОСОБ РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОДНОКРАТНЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ НАНОСЕКУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ В ЦИФРОВОЙ КОД
RECIRCULATING CONVERSION METHOD OF SINGLE TIME INTERVALS OF NANOSECOND DURATION TO 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, определения параметров интегральных схем, изучения 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 рециркуляции 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 подсчитываний числа рециркуляций, совершаемых стоп-импульсом исходной калиброванной длительности [2].
Недостаток известного способа состоит в низкой надежности преобразования, связанной с увеличением (расширением) исходной калиброванной длительности старт-импульса и вычислением цифрового результата преобразования.
Целью предлагаемого способа является повышение надежности 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 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 представляют подсчитанным числом рециркуляций, совершенных стоп-импульсом исходной калиброванной длительности. То есть операция увеличения исходной калиброванной длительности старт-импульса в предлагаемом способе отсутствует, а также отсутствует операция вычисления цифрового результата преобразования.
Сущность способа рециркуляционного пребразования однократных временных интервалов наносекундной длительности в цифровой код состоит в следующем.
H
K
X
Старт- и стоп-импульсы исходной калиброванной длительности t и t, соответствующие началу и концу преобразуемого ВИ, длительностью t, направляют в рециркулятор.
H
K
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 (T+τ), в результате в рециркуляторе вырабатывается монотонная последовательность импульсов
H
H
H
f(t)=f(t+n(T+τ)),
H
где n - число рециркуляции старт-импульса.
К
Одновременно в процессе рециркуляции с периодом рециркуляции Т стоп-импульса исходной калиброванной длительности t в рециркуляторе вырабатывается монотонная последовательность импульсов
K
K
K
f(t)=f(t+n T),
K
H
Xmax
где число рециркуляции стоп-импульса n=n=n, a T>t.
H
K
В момент времени f(t)=f(t), то есть при совпадении заднего фронта рециркулирующего старт-импульса с передним фронтом рециркулирующего стоп-импульса, подсчет числа рециркуляции n стоп-импульса (или старт-импульса) исходной калиброванной длительности, начатый с момента их ввода в рециркулятор, прекращается.
Функция преобразования предлагаемого способа имеет вид:
X
t=nτ,
Xmax
где область изменения цифрового результат преобразования n∈[1; N]), a N=t/τ.
Время преобразования при этом
пр
Xmax
Xmax
T=t+NT≈(N+1)t
X
H
В то же время в случае способа прототипа t=t+nτ, что требует дополнительной операции вычисления цифрового результата преобразования.
H
В предлагаемом способе отсутствуют операции увеличения длительности t в каждой из рециркуляций и вычисления цифрового результата преобразования, как в случае способа прототипа, и, следовательно, надежность преобразования повышается. Таким образом, цель предлагаемого способа достигнута.
Литература
1. А.С. СССР №654932, М. кл. G04F 10/00.
2. Патент РФ №2443007, М. кл. G04F 10/00.