تكوين فترات زمنية من الأمتار الرقمية. قياس فترات زمنية. تصميم جهاز العرض

حجم أصغر وزيادة الإنتاجية من حاكم الأجيال السابقة متر - GT658، وجعل جديد الفاصل الزمني المؤقت متر شركات guidetech. مناسبة لاستخدام أوسع.

يتم توسيع نطاق GuideTech Meter بسهولة وتشغيلها كجزء من الأنظمة المعيارية. هذا يسمح لهم بالاستخدام في مختلف حلول CTIA بناء على PCI، PCIE، PXI، PXIE، وكذلك في الأنظمة المتكاملة (ISS).

الدقة في الوقت المناسب:
نموذج GT668-1 \u003d 0.9 PS
نموذج GT668-2 \u003d 1.8 PS
نموذج GT668-15 \u003d 15 PS
نموذج GT668-40 \u003d 40 PS

GT668 الفاصل الزمني متر - طفرة حقيقية في مجال قياس عالية السرعة لتقنيات الوقت وقياس الاختبار. بفضل التكنولوجيا القوية طوابع الوقت المستمر، تختفي الحاجة الحاجة إلى استخدام المشغلات المساعدة وعلامات القوالب ومخططات استرداد التزامن.

باستخدام MeterguideTech Meter، يمكنك التحقق من تشغيل الواجهة التسلسلية وتنفيذ تحليل كامل للتوترات المرحلة لعدة مللي ثانية، بسرعة، مما يؤدي تلقائيا إلى قياس الخصائص وإجراء عمليات التحقق في ظروف الإنتاج عالية الدقة على أي منصات أكل، بما في ذلك أدوات قياس المنزل رخيصة.

يمكن توسيع بطاقات GT668 PXI وبطاقات PXIE إلى 34 قنوات مدخلات من جانب واحد باستخدام سكن واحد PXI & PXIE على 3U.

يتيح لك مقياس GT668 قياس التردد، الفترة، عرض النبض، التحول المرحلة، TPD، وقت الرفع، خطأ الفاصل الزمني، PPS، ثمر مرحلة، الابراع في سلاسل تزامن المرحلة ومولدات الساعة، أداء التعديل الطيفي والكثير أكثر.

جسم GUIDETECH GT668 PXI 3U هو منصة فئة صناعية قابلة للتوسيع، والتي توفر دقة عالية في الحجم الزمني من 100 ميجاهرتز مع المعايرة التي تسيطر عليها NIST وتتيح لك إنشاء أنظمة اختبار مثالية بسعر منخفض.

منطقة التطبيق:
- مراقبة 1 PPS
- العداد الصناعي عالي السرعة
- البحوث المختبرية والعلمية
- التغيير في مدة النبض
- سلاسل المزامنة المرحلة وتعديل التردد
- تشتت أليان.
- قياس التردد والمرحلة الارتعاش والمرحلة التحول
- أكلت أشباه الموصلات
- مزامنة الرادار والليزر وأنظمة الموجات فوق الصوتية
- نقل بيانات الوقت
- في الوقت الحقيقي، طوابع الوقت

برمجة:
- حزم البرمجيات و API
- ويندوز 32 بت، 64 بت
- لينكس 32 بت، 64 بت
- ني labview.
- بيثون
- جافا.
- التنمية / الدعم للبرامج المخصصة

سمات:
- ضوضاء منخفضة جدا
- دقة عالية ومرونة وسرعة القياس (4M M / S لكل قناة)
- اثنين من الخروج قابل للبرمجة
- مزامنة من قبل UTC C 1 PPS
- المدمج في مقياس الوقت الذي تسيطر عليه NIST
- الانتقال المباشر من نظام المختبر العلمي إلى الصك، الاستعداد للإنتاج
- يتوسع بسهولة لإنشاء أنظمة PXI / PXIE المدمجة، والتي تشمل ما يصل إلى 17 بطاقة / 34 بطاقة متزامنة.
- تتفق بسهولة مع أنظمة أكلت

هناك طريقتان أساسيتان لقياس الفترة الزمنية والوقت:

الذكرية؛

للعد الإلكترونية.

يتم إجراء قياس الفواصل الزمنية مع الذبذبات وفقا لموجاوي الجهد الاختبار باستخدام الاجتياح الخطي. نظرا لأن أخطاء القياس الكبيرة في بداية ونهاية الفاصل الزمني، وكذلك بسبب عدم خطوط الاجتياح، فإن الخطأ الكلي في قياس الفواصل الزمنية هي وحدات الاهتمام. خطأ أقل بكثير هو سمة من السمة المتخصصة من الفواصل الزمنية المتخصصة بفحص دوامة.

حاليا، هي طرق عد الإلكترون لقياس الفترة الزمنية والفاصل الزمني الأكثر شيوعا. الرئيسي منها:

الطريقة الرقمية لقياس فترات زمنية؛

طريقة الاستيفاء؛

طريقة nonous.

الوقت الرقمي قياس الوقت الفاصل الزمني

يتم توضيح مبدأ قياس فترة الإشارة التوافقية مع طريقة رقمية باستخدام متر تردد رقمي في الشكل. 17.1، حيث الرسم البياني الهيكلية للجهاز في وضع القياس لفترة التذبذب التوافقي والرسوم البيانية الزمنية المقابلة التي تتوافق عليه.

قياس الوقت الفاصل T X. تستند الطريقة الرقمية إلى النبضات المملوءة بعد الفترة المثالة ل.، وعدد الأرقام م X. هذه النبضات.

تم تحليل جميع عناصر الجهاز وإجراءاتهم في الأمور المتعلقة بقياس الترددات. تعتبر التركيب الهيكلي لمولد التردد المرجعي عند قياس الفترة أدناه.

تين. 3.6. الطريقة الرقمية لقياس الفواصل الزمنية: A - الدائرة الهيكلية؛ ب - المخططات المؤقتة

فترة إشارة متناسقة T X. التي يجب قياسها بعد اجتياز جهاز الإدخال وو (U 1 - إشارة الخرج وو) و impetus السابق F2. تحويلها إلى سلسلة من البقول قصيرة u 2 S. فترة مماثلة. في جهاز التكوين والتحكم في UFU، يتم تشكيل دفعة بوابة و Z.شكل مستطيل ومتانة T X.القادمة إلى واحدة من مدخلات المحدد المؤقت شمس. يتم تقديم نبضات قصيرة في المدخلات الثانية من هذا المحدد. u 4. مع مثالية ياتم إنشاؤها بواسطة فوتوغراف F1. من تذبذبات مولد التردد المرجعي جولة

محدد مؤقت شمس. تخطي على العداد ش. نبضات المحاسبة u 4. لبعض الوقت T X.يساوي مدة الدافع البوابة و Z.وبعد فترة قياس T X.، على النحو التالي من الشكل. 17.1، ب،

T X. = مي ر حول + δt d.,(3.6)

أين δt d. = δt إلى - δt n - خطأ أخذ العينات الشاملة؛ t n.و t ك. - أخطاء تقديرية بداية ونهاية الفترة t x.

باستثناء أخطاء الصيغة (17.1) δt d. وصل عدد النبضات إلى العداد م x \u003d t x/ل.، والفترة المقاسة تتناسب م X.

T X. = مي ر حول. (3.7)

رمز الإخراج عداد ش. جهاز رقمي رقمي أخطأ يتوافق مع عدد نبضات العد المحسوبة م X.والمؤشرات يدل فترة T X.منذ فترة التالية عد البقول و 5. مختارة من النسبة t o \u003d. 1 - ن.أين p - عدد صحيح. لذلك، على سبيل المثال، متى p = 6 tsou. يعرض الرقم م x، الفترة ذات الصلة T X.تم التعبير عنه في ISS.

خطأ قياس الفترة T X.، وكذلك عند قياس التردد، لديه مكونات منهجية وعشوائية.

مكون منهجي يعتمد على الاستقرار δ KV. تردد مثالي جوجيه (مولد الكوارتز له) عشوائي يحدد معظمها خطأ أخذ العينات δt d.ناقش أعلاه. يتم أخذ القيمة القصوى لهذا الخطأ مراعاة في الاعتبار من خلال تغيير مكافئ في عدد البقول عدلا. م X. بواسطة ± 1.

حيث أقصى خطأ أخذ العينات المطلق يمكن تحديدها عن طريق الفرق بين قيمتين للفترة T X.المستمدة من الفورمولا (17.2) مع م X.± 1 I. م X. وتساوي δ t x \u003d± ل..

ذو صلة الخطأ الأقصى النسبي

δ = ± δ t x / t x \u003d ± 1 / م X. \u003d ± 1 / ( T X F),

أين فو. = 1/ ل. - قيمة تردد العينة للمولد جولة

يؤثر خطأ القياس أيضا على الضوضاء في قنوات تشكيل نبض البوابة و 3. وعد النبضات و 4. (الشكل 17.1، لكن)، التعديل المؤقت المطبوع بموجب قانون عشوائي. ومع ذلك، في الأجهزة الحقيقية ذات إشارة كبيرة إلى الضوضاء، فإن خطأ القياس بسبب تأثير الضوضاء لا يكاد يذكر مقارنة مع خطأ أخذ العينات.

يتم تحديد إجمالي الخطأ النسبي لقياس الفترة كنسبة مئوية من الصيغة

(3.8)

من التعبير (17.3) يتبع ذلك بسبب خطأ أخذ العينات يزيد خطأ قياس الفترة T X بشكل كبير عندما ينخفض.

تحسين دقة القياس يمكن تحقيقها من خلال زيادة التردد فو. مولد GOC (بضرب تردد مولد الكوارتز في كو مرات)، أي عن طريق زيادة عدد النبضات MH. مع نفس الغرض، يتم تقديم مقسم تردد إشارة الاختبار مع معامل التقسيم في الدائرة بعد جهاز الإدخال. ل (في الشكل 17.1، لكنغير ظاهر). يتم قياس هذا ل فترات العاشر. وب. ل بمجرد انخفاض خطأ أخذ العينات النسبي.

خطأ التقديرية يمكن تخفيضها و طريقة القياس مع ملاحظات متعددةوبعد ومع ذلك، زاد وقت القياس بشكل كبير. في هذا الصدد، تم تطوير الأساليب التي تقلل من خطأ أخذ العينات بزيادة أقل بكثير في وقت القياس. وتشمل هذه: طريقة الاستيفاء، الطريقة غير التامة.

طريقة الاستيفاء

طريقة الاستيفاء هي أنه بالإضافة إلى عدد كامل من فترات النبضات، تعبئة الفاصل الزمني المقاس، والجزء الكسري من الفترات المبرمة بين الدعم وأول عد البقول، وكذلك بين أحدث نبض وعقد الفاصل الزمني.

قياس الفواصل الزمنية عن طريق الاستيفاء يفسر الشكل. 17.2.

تين. 3.7. قياس الفاصل الزمني عن طريق الاستيفاء لكن - الفاصل الزمني المقاس، B - نبضات قابلة للعد، في نبضات الإرشاد، زمجموعات من البقول عد تعكس فترات طويلة

دع الفاصل الزمني يقاس العاشر.، البداية ونهاية والتي تعطى من قبل اثنين من النبضات و N. و و K. على التوالي (الشكل 17.2، لكن). يفترض أن بداية الفاصل الزمني المقاسي لا يرتبط بشكل متزامن مع النبضات القابلة للعد المعروضة في الشكل. 17.2، أ، ب.

لتقليل مكونات خطأ أخذ العينات ( t n.و t ك.) في بداية ونهاية الفاصل العاشر.المقابلة لهذه الأخطاء، تتوسع الفواصل الزمنية ل مرة واحدة ويتم قياس كل من خلال ملء النبضات. بالنظر إلى خطأ المتوسع، في الممارسة العملية، تتوسع فترات مدة أكبر، على سبيل المثال فترات τ 1. = 2ل. - t n. و τ 2. = 2ل. – t ك. (الشكل 17.2، ب). عادة ما تكون مباني التوسع عادة طريقة لمكثف المسؤول والتفريغ بسرعات مختلفة.

في التين. 17.2، في موسعات النبضات النبضات و K1. و و K2،تحديد نهاية الفواصل الزمنية الممتدة، ويشار إلى فترات ممتدة فعليا من خلال ك 1 τ 1 و ك 2 τ 2.

فترات طويلة وكذلك الفاصل τ o. بين نهايات النبضات τ 1. و τ 2. قياس الطريقة الرقمية باستخدام القنوات التي تحتوي على محدد مؤقت وعداد. النبضات المحاسبية التي دخلت إدخال كل متر عند عرض الفواصل الزمنية الممتدة في الشكل. 17.2، g. فترات قياس، على النحو التالي من الشكل. 17.2، يمكن أن يمثل كما

ك 1 τ 1 \u003d n 1 t o + δt k1؛ K 2 τ 2 \u003d n 2 طن + δt K2؛ τ o \u003d n o t o (3.9)

أين إلى 1. و إلى 2 - معاملات التمدد؛ ن س، ن 1و ن 2 - عدد النبضات القابلة للعد مليئة فترات ملحوظة، و δt k1. و δt K2.- أخطاء قياس أخذ العينات للفواصل الزمنية الممتدة.

من الشكل. 17.2 رأى أيضا أن الفاصل الزمني المرغوب

العاشر. = τ o. + τ 1. - τ 2..

يخضع لمعلمات التعبير هذه τ o., τ 1. و τ 2.تحسب (17.4)، تجد ذلك

العاشر. = ن س + (n 1 t o + t k1)/إلى 1. – (n 2 t o + δt k2)/إلى 2.. (17.5)

عندما هوية معاملات التوسع ( إلى 1. = إلى 2. = ل)، نحن نحصل

العاشر. = ل. [لا.+(ن 1. – ن 2.)/ل+(δt k1. – δt K2.)/ل]. (3.10)

أخطاء تقديرية δt k1. و δt K2.لديك توزيع موحد مع حدود 0 ... ل.وفرقهم δt k1. – δt K2. موزعة على قانون الثلاثي مع حدود ± ل.وبعد لذا خطأ في أخذ العينات القصوى عند قياس الفاصل الزمني مساو ل./ل وينخفض \u200b\u200bكما ينمو معامل التوسع ك. ومع ذلك، في الممارسة العملية، يتم اختيار هذا المعامل يساوي 128 أو 256، نظرا لأنه مزيد من الزيادات، فإن الخطأ المتزامن الفواصل الزمنية يتزايد بشكل كبير.

طريقة nonous

إحدى أصناف طريقة الاستيفاء هي طريقة غير مقاسة، وغالبا ما تستخدم في تقنيات الأبعاد الخطية. متر غير علمي من الفواصل الزمنية من حيث المبدأ تقلل من أخطاء بداية ونهاية الحساب. ومع ذلك، في معظم الأجهزة، تتم مزامنة النبضات القابلة للعد مع بداية الفاصل الزمني وتنخفض خطأ النهاية.

يتم عرض الرسم البياني الهيكلية لمقياس الفاصل الزمني مع حساب غير ضيق في الشكل. 17.3، لكن.

نبض و N. بداية الفاصل الزمني يطلق عد مولد الدافع مع إثارة الصدمات ويؤثر الزناد 1.وبعد النبض الناتج الزناد يفتح محدد 1. وتبدأ فاتورة النبضات بفترة ر. تحت عمل النبضات و K. نهاية الفاصل الزناد 1. يتحول إلى موقعه الأصلي وتوقف الحساب. عداد يعمل على إصلاح الرقم ن.، متعددة في عدد صحيح من فترات حساب البقول. في نهاية الفاصل الزمني، بدأ مولد النبضات غير التامةالدافع في الوقت نفسه مع الزناد 2. يفتح محدد 2. نبضات nonius مع فترة

ر N. = (ص - 1) T O / P,

أين p - بعض عدد صحيح يدخل عداد النبضات غير التامة مخطط الصدفة.

تين. 3.7. طريقة القياس غير القابلة للوقت الفواصل الزمنية: أ - مخطط هيكلي؛ ب - المخططات المؤقتة

بمرور الوقت، تنخفض الفاصل الزمني بين النبضات المجاورة للعد التسلسلات وغير غير التابعة، وعندما يكون الأمر ضئيلا، تبدأ البقول في التداخل. يتم تشغيل مخطط الصدفة، والنبض الذي يؤثر محدد 2. ويؤدي إلى إنهاء الحساب على القناة غير التاجية. عداد البقول غير غير التامة يعمل على إصلاح عدد النبضات غير غير التامة ك.

كما يظهر في الشكل. 17.3، ب، يمكن تمثيل الفاصل الزمني المقاس كمجموع

العاشر. = NT O. + t ك., (3.11)

t ك. = kT O. – kT N.– δt kn \u003d kt o / n– t kn., (3.12)

t kn. - خطأ بسبب امتناع الصدفة من جبهات العد والبدواج غير غير التامة.

استبدال (17.8) في (17.7)، نحصل على

العاشر. = NT O. + kT O / P– t kn., (3.13)

عدد ك. يميز مدة الفاصل t ك.عبر عنها في جزء بسيط من الفترة ل.وبعد قيمة أعلىدعا الملعب من nonius.

يرتبط جهاز الاتصال بالجهاز مع كلا متر بحيث يكون الرقم ن. ثابت في تفريغه الأكبر سنا، و ك - في الأصغر سنا. مستخدم p \u003d 10 م، حيث م. \u003d\u003d 1 أو 2، ثم من التصريف الأصغر سنا لجهاز العد هو عد t ك. في أعشار أو مئات ل..

اسمحوا، على سبيل المثال ل. \u003d 100 HC، ر N.\u003d 99 HC، العاشر. \u003d 1813 ه. سيكون العد التنازلي من التصريف الأقدم للجهاز المطلوب 18 عاما، والفاصل الفاصل t ك. سيكون 13 لا. سيحدث صدفة النبضات عند أداء المساواة 13 \u003d ك.100 – ك.99 حيث تحسب التصريف الأصغر ك. \u003d\u003d 13. إجمالي العد التنازلي يساوي 1813، والذي يتوافق مع مدة الفاصل الزمني المقاس في Nanoseconds.

عادة ما يتم تشكيل نبضات nonius والعديد من الضغوط الجيوب الأنفية التي ينتجها المولدون مع استقرار الكوارتز. نظرا لعدم استقرار مستويات فترات التكوين من البقول عد غير قابلة للعد غيرية، يتقلب حول متوسط \u200b\u200bالقيم ل.و ر ن. مع عدد كبير p هذا يمكن أن يؤدي إلى تصادف كاذبة. نفس التأثير لديه عدم استقرار المرحلة الأولية لمولد الدافع غير التاجي. العوامل المدرجة تحد من دقة القياسات.

طورت هذه المقالة جهازا لقياس فترات زمنية. في المهمة، قد تكمن الفاصل الزمني في غضون 1 MS- 32C.

لقياس الفاصل الزمني بين الحدثين، الفاصل الزمني المقاس "تعبئة" مع البقول، ثم عد عدد البقول.

ميكروكماني مقدم الطلب هذا يعني:

تحديد حدث يطابق بداية الفاصل الزمني، لإطلاق "مولد"، والذي ينتج سلسلة من تحديد الدافع،

تنظيم حساب نبضات هذا التسلسل،

وجود مراسلات الفاصل الزمني للحفر، إيقاف "المولد"،

- "تحقق" قيمة عدد النبضات في المنافذ المحددة،

- "إعادة تعيين" قيمة عداد النبض

مخطط وظيفي لقياس فترات زمنية

وصف خوارزمية تشغيل الجهاز.

في بداية البرنامج، يتم سرد جميع ناقلات المقاطعة لهذا المعالج، وهو أول ناقل التفريغ المقاطع (إعادة تعيين RJMP).

في هذه البرنامج الفرعي، فإن العقد الطرفية الضرورية للحيوانات المتحركة، وهي:

ميناء تكوينه إلى الخلاصة

ميناء مع تكوينه للاستنتاج

ميناء د. تكوين للدخول

تم تكوين الانقطاعint. 1 (نبض تتحلل المقاطعة)

تم تكوين الانقطاعint. 0 (مقاطعة نبض الجبهة)

يتم تحديد الجزء العلوي من المكدس

تهيئة البرنامج ينتهي مع فريقساي - تصريح إذن

في مجيء الجزء الأمامي من النبض (عند الإخراجiNT 1 (PD 3)) ولدت انقطاعint. 1، متر قيادة "يترك" دورتها الرئيسية في جدول ناقلات المقاطعة إلى 000 $4، هناك أمر الانتقال إلى معالج المقاطعةتحويلة _ int 1.

في روتين معالجة المقاطعة، يتم تنفيذ T0 TIMER.

يتم تعيين Timer بواسطة الرقم للمقارنة (125)، نموذج المحتوى (8)، وضع التشغيل (إعادة ضبط الصدفة). هذا يعني أن الاتصالات ثمانية من قيمة عمل المعالج في العداد سيزيد. عند 295، (125 * 8 \u003d 1000، (125 * 8 \u003d 1000، على مدار الساعة، ستصل فترة السقالات إلى 1 μS، 1000 μs - 1msek) سيكون هناك انقطاع في التعاوزات. وبالتالي، فإن كل 1msek، T0 سوف يسبب المقاطعة. فريقreti. تمت مقاطعة المعالج، يعود عداد القيادة إلى الدورة الرئيسية (حيث كان هناك فاصل زمني).

كل 1MSEKT0 تطوعي المقاطعة TIM0_COMP. يتم مقاطعة الرطب من خلال عرض ANCE - زيادة في زوج التسجيلz. لكل وحدة. في هذه المقاطعة jacuated.

في مجيء انخفاض النبض (في إخراج Int0 (PD2))، يتم إنشاء مقاطعة INT0. في سجل مؤشر النظم الفرعيz. يتم نسخه إلى المنافذ (A و C)، ثم تتم إعادة تعيين محتويات تسجيل العد. توقف مؤقت T0 T0 (يتم احتساب سجل التحكم 0). في هذا المقاطعة ينتهي.

مفهوم المخطط الكهربائي

أرسل عملك الجيد في قاعدة المعارف بسيطة. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب الطلاب الدراسات العليا، العلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعارف في دراساتهم وعملهم ممتنين لك.

منشور من طرف http://www.allbest.ru/

العمل بالطبع

في هذا الموضوع: " تصميم I.زيريتيلأنا الفاصل المؤقت»

أداء: باشكو A.N

مجموعة ES-52

التحقق:بروتاسوفا تا

من عندخاطئ

مقدمة

1. طرق لقياس فترات الزمن

2. تطوير مخططات الجهاز الهيكلية والوظيفية

3. تطوير مخطط الجهاز

3.1 اختيار قاعدة العنصر

3.2 تصميم توقيت الجبهات الفاصل الأمامي

3.3 تصميم مولد.

3.4 تصميم مقسم التردد

3.5 توليف طرح العداد الثنائي العشري مع ترتيب الحساب 8421 + 6 على D-Triggers

3.6 تصميم جهاز العرض

3.6.1 محول رمز التوليف

3.6.2 تخليق السجل الموازي مع استقبال بيانات المرحلة الفردية

3.7 تصميم محول التسلسل الموازي

3.8 جهاز إدارة التصميم

3.8.1 توليف العداد مع نسبة إعادة الحساب 16

3.8.2 تطوير مخطط التفريغ

3.8.3 تطوير خط التأخير

استنتاج

فهرس

مقدمة

هندسة الدوائر الرقمية هي فرع من العلوم والتكنولوجيا والإنتاج، والذي يرتبط بتطوير ودراسة وتصميم وتصنيع الأنظمة الإلكترونية، حيث يحدث تحول ومعالجة المعلومات بموجب قانون الوظيفة المنفصلة. التطور الصناعي لمعدات الدوائر الرقمية لها اتجاهين: الطاقة (الطاقة) المرتبطة بتحويل التيارات المباشرة والتناوب لاحتياجات المعادن، الهندسة الكهربائية، صناعة الطاقة الكهربائية، والمعلومات التي المعدات الصوتية والفيديو، والاتصالات السلكية واللاسلكية، والقياس، والتحكم وتنظيم العمليات التكنولوجية للصناعات تنتمي إلى بحث علمي في المجالات الفنية والإنسانية.

يتم تبادل المعلومات في الأنظمة الإلكترونية باستخدام إشارات. يمكن أن تكون ناقلات الإشارة كميات مادية مختلفة - التيارات، والفولتية، والدول المغناطيسية، موجات خفيفة. القضاء على التناظرية (المستمرة) والإشارات المنفصلة.

إن الإشارات المنفصلة أسهل في الصيانة والعملية، فهي أقل عرضة للتشويه. هذا التشويه هو أسهل في الكشف والصحيح. لذلك، غالبا ما تستخدم الإشارات المنفصلة في الممارسة المستمرة. هناك نوعان من الإشارات المنفصلة. يتم الحصول على الأول أثناء أخذ العينات عبر المستويات أو أثناء الإشارات المستمرة؛ والثاني هو في شكل مجموعة من مجموعات التعليمات البرمجية من العلامات والأرقام أو الكلمات.

إن تحويل مجموعة معلومات مستمرة من الإشارات التناظرية إلى مجموعة منفصلة تسمى التمويل التمييزي. التغذية الثانية في شكل مجموعات التعليمات البرمجية هي أكثر عالمية وشائعة. يتم استخدامه لترميز الكلام البشري على الورق، في الرياضيات، في مجال الالكترونيات الرقمية.

من المحتمل أن تأخذ الإلكترونيات الرقمية في المستقبل القريب في المستقبل موقفا احتكار في سوق الأنظمة والأجهزة الإلكترونية. اليوم، تم الاستغناء عن أجهزة الكمبيوتر الشخصية والوحدات التحكم الرقمية آلات الحوسبة الإلكترونية التناظرية تقريبا. يحدث نفس الشيء مع معدات الاتصالات الراديوية والإذاعة والتلفزيون (أجهزة التلفزيون، أجهزة الاستقبال اللاسلكية، مسجلات الفيديو، التسجيل، معدات التصوير الفوتوغرافي).

البداية بالكامل المعدات التناظرية، لن تكون الرقمية من حيث المبدأ غير قادر، لأن العمليات الفيزيائية التي يتلقها النظام الإلكتروني يتلقى المعلومات لها طبيعة تناظرية؛ في هذه الحالة، هناك حاجة إلى الأجهزة الرقمية الرقمية والتناظرية في المدخلات والإخراج.

هندسة الدوائر الرقمية هي فرع من العلوم والتكنولوجيا والإنتاج، والتي ترتبط بتطوير ودراسة وتصميم وتصنيع الأنظمة الإلكترونية، حيث يتم إجراء تحويلات ومعالجة المعلومات بموجب قانون الوظيفة المنفصلة. التطور الصناعي لمعدات الدوائر الرقمية لها اتجاهان: الطاقة (الطاقة) المرتبطة بتحويل التيارات المباشرة والتناوب لاحتياجات تعدين الكهرباء، والكهرباء، صناعة الطاقة الكهربائية، والمعلومات التي تستخدمها المعدات الصوتية والفيديو، والاتصالات السلكية واللاسلكية، والتحكم تنظيم العمليات التكنولوجية للصناعات العلمية تنتمي إلى بحث في المجالات الفنية والإنسانية.

يعد جهاز القياس الرقمي أداة قياس يتم فيه تمثيل قيمة الحجم المادي المقاس تلقائيا كرقم مستحث على جهاز قراءة رقمي، أو في شكل مجموعة من الإشارات المنفصلة - رمز.

1 . طرق لقياس الفواصل الزمنية

هناك الطرق التالية للقياس الإلكتروني الفواصل الزمنية من خلال طريقة عرض المعلومات:

الذكرية؛

الرقمية.

تتضمن الطرق الرقمية للفواصل الزمنية لقياس الفواصل الزمنية:

طريقة الحساب المتسق؛

طريقة المصادفة المحتجزة؛

طريقة غير سورية؛

طرق مع التحويل الوسيط.

النظر في ميزات كل من أساليب القياس المدرجة.

جوهر طريقة حساب متسق وهي تتألف في تمثيل الفاصل الزمني المقاس، في شكل تسلسل عدد معين من البقول، بعد بعضها البعض في فترة زمنية معينة F O. من خلال عدد النبضات لهذا التسلسل، تسمى الكمي، يتم الحكم على مدة الفاصل الزمني. عدد نبضات تسلسل القابض هو الرمز الرقمي للفاصل الزمني F. يوفر الشكل 1.1 مخططا مؤقتا مع طريقة حساب ثابتة.

الشكل 1.1 - الرسم البياني المؤقت مع طريقة حساب ثابتة

أ) نبضات التسلسل الكمي؛

ب) النبضات التي تحدد بداية ونهاية الفاصل الزمني المقاس؛

ج) الدافع السيطرة؛

د) النبضات عند مدخل محدد

يسمى الجهاز الذي ينفذ هذه الطريقة محول حساب متتابع. يتم عرض الرسم البياني الوظيفي للجهاز في الشكل 1.2. خوارزمية عمله هو التالي. المحدد المؤقت يتلقى نبضات من مولد التسلسل الكمومي. يتم التحكم في محدد الوقت من قبل نبض مستطيل، مدة ما يساوي الفاصل الزمني المقاس يتم تشكيل نبض التحكم بواسطة وحدة التكوين.

الشكل 1.2 - الرسم البياني الوظيفي لتحويل الحساب المتسلسل

في وجود نبض التحكم، يتم تمرير نبضات تسلسل العجل من خلال المحدد، والتي يتم تسجيلها بعد ذلك بواسطة العداد.

عيب الطريقة غير كافية في العديد من الحالات دقة. لزيادة الدقة، من الضروري تقليل فجوة F O أو بأي طريقة لأخذها في الاعتبار فترات DF 1 و DF 2. يتطلب الحد من الفجوة F O زيادة في سرعة المخططات المستردة، والتي يصعب تحديدها. يمكن تقليل الفاصل الزمني DF 1 إلى الصفر، إذا قمت بمزامنة نبضات النبض من قبل نبض البداية. لمحاسبة الفاصل الزمني DF 2 هناك طرق مختلفة.

طريقة nonousوبعد تم استخدام طريقة NoNus على نطاق واسع في تقنية فترات زمنية قياس كوسيلة لتقليل الخطأ في محولات الحساب المتسلسل وكطريقة مستقلة لبناء بعض أجهزة القياس.

يوضح الشكل 1.3 رسم تخطيطي وظيفي لأداة قياس الفاصل الزمني مع طريقة غير تقلل من تخفيض خطأ DF 2 ومع مزامنة نبض البداية (DF 1 \u003d 0).

الشكل 1.3 - الرسم البياني الوظيفي لقياس نطاق درجة الحرارة على طريقة غير سابقة

يعمل المخطط على النحو التالي. يذهب البقول من مولد التسلسل الكمي إلى مدخلات مخططات الصدفة وعلى مدخلات مقسم التردد. يولد مقسم التردد نبضات، متزامن مع تسلسل وقياس الموظفين لبدء الأجهزة المدروسة. في الوقت نفسه، تفتح نبضات المقسوم مخطط الصدفة، يتم تسجيل نبضات الإخراج بواسطة عداد مبرد.

يبدأ مولد النبض الأونلي مع نبض وقف. المساجين الناتج عنهم بفترة

f و \u003d (n - 1) / n،

حيث n عدد صحيح يدخل مدخلات أخرى من مخططات الصدفة وفي الوقت نفسه يسجل العداد المرجعي الدقيق.

بعد فترة زمنية معينة، اعتمادا على مدة القسم F 0 -DF 2، سيكون هناك صدفة لبقات التسلسلات الكمومية وغير السورية. نبض مخطط الصدفة كتل مولد الدافع غير التاجي. من الواضح أن عدد النبضات المسجلة بواسطة العداد يتناسب مع مدة القسم F 0 -DF 2.

يمكن التعبير عن طريقة الفاصل الزمني المقاس ل F C في النموذج

f izm \u003d (n - n h) f 0 + nn df n، (1.1)

حيث n هو شهادة عدد خشن؛

N H - قراءات العداد المرجعي الدقيق؛

DF N هي خطوة nonius، تساوي f 0 / n.

وبالتالي، تسمح لك الطريقة غير التامة بتقليل خطأ القياس المطلق لقيمة F 0 / N. في هذه الحالة، يمكن أن تصل N إلى قيم كبيرة بما فيه الكفاية (عدة عشرات وحتى المئات)، والتي تستلزم الطريقة الواسعة للطريقة.

إن استخدام طريقة غير سورية بقيم كبيرة من N يضع عددا من متطلبات العقد، والأهم منها:

ارتفاع استقرار تواتر التسلسل غير السوري؛

ارتفاع الاستقرار لمعايير النبض لكل من التسلسلات؛

مخططات مصادفة عالية القرار.

العيب الأساسي للطريقة النعلية هو إزعاج نتائج القياس القياس على عدة ألواح درجات بحسابات لاحقة.

ل طرق مع التحويل الوسيططريقة تحويل وقت التوقيت وكذلك طريقة لتحويل نطاق الوقت.

طريقة طريقة الزمانيتم استخدامه لحساب قسم DF 2 في محول الحساب المتسلسل. يوضح الشكل 1.4 الرسم البياني الوظيفي لجهاز القياس.

خوارزمية الجهاز هي ما يلي. يأتي نبضات تسلسل العجل من المولد إلى المدخلات الأولى لخطط الصدفة 1 و 2، والتي تديرها الزناد في المدخلات الثانية.

مع وصول نبض البداية، انقلاب الزناد، وفتح دائرة الصدفة 2 ويتم إغلاق مخطط الصدفة 1. تصادف قياس وقت التبريد، يتكون من مخطط مطابق 2 والمتر.

الشكل 1.4 - الرسم البياني الوظيفي للمادة الفاصل الزمني المؤقت بواسطة طريقة تحويل الوقت

إرجاع نبض إيقاف الزناد إلى موقعه الأصلي، ويتم إغلاق دائرة الصدفة 2 ويفتح مخطط الصدفة 1. إن نبض التوقف يدخل في وقت واحد محول الوقت لسعة الوقت ويبدأ ذلك. إن الدافع الأول من إخراج مخطط الصدفة 1 يتوقف عن تشغيل المحول. عند إخراج المحول، تنشأ الدافع، والسعة التي تتناسب مع مدة الفاصل الزمني بين البقولين - التوقف والنبض الأول من إخراج مخطط الصدفة 1، أي نسمة إلى قسم DF 2. كحول، غالبا ما يستخدم السعة من قبل مولد الجهد Sawtooth الخطي، الذي يسيطر عليه نبضات - إطلاق وتوقف.

بعد ذلك، يدخل النبض من إخراج المحول مدخل محلل سعة قناة N. في أبسط القضية، يمكن إجراء محلل السعة في شكل ن موازية على التمييز المتكامل المرتبط مع عتبات الفصل المتساوية من بعضها البعض. اعتمادا على سعة النبض في إخراج المحول عند إخراج المحلل، سيتم الحصول على إشارة نوع معين (يعتمد عرض الإشارة على نوع المحلل المستخدم)، مما يجعل المعلومات حول المدة من الفاصل الزمني DF 2. تدخل هذه الإشارة وحدة فك التشفير والإشارة.

طريقة تحويل الحد الأقصى هذا هو أن مدة الإشعاع الفاصل الزمني المقاسي يتم تحويلها إلى نبض طول CF، والذي يتم قياسه باستخدام محول الحساب المتسلسل. عادة، يتم تحويل الوقت في مرحلتين. الأول من هذه هو تحويل نوع وقت السعة، والثاني - في تحويل نوع السعة - وقت. يوضح الشكل 1.5 الرسم البياني الوظيف العام لجهاز القياس. بدء ووقف النبضات، يتم التوصل إلى الفاصل الزمني F Seumers الذي تحتاج إلى قياسه في محول الوقت. يتحكم النبض في إخراج المحول الذي تم قياس مدة CF المقاسة، ويحدد مخطط الصدفة، والذي أثناء عمل هذه النبض يمر البقول الكمومية من المولد إلى العداد. وبالتالي، فإن المولد، مخطط الصدفة والمتر هو محول لحساب متتابع، حيث يتم قياس نطاق فاصل CF.

الشكل 1.5 - الرسم البياني الوظيفي لإجراءات الفاصل الزمني باستخدام طريقة تحويل المقياس الزمني

بالنسبة للفاصل الزمني المقاس، يمكنك التسجيل

f ism \u003d nf 0 / k،

حيث n هو عدد النبضات المسجلة من قبل العداد.

وبالتالي، فإن الطريقة قيد المراجعة تتيح لك قياس فترات زمنية صغيرة دون اللجوء إلى التهم عالية السرعة.

يتم تحديد خطأ طريقة تحويل الوقت بشكل رئيسي حسب قيمة وثثبات معامل التحويل ك.

2 . تطوير المخططات الهيكلية والوظيفية للجهاز

كاشف قياس الوقت الفاصل

يتضمن المخطط الهيكلية للجهاز المصمم العناصر التالية:

نبض سابق (F) - يولد إشارة تحكم يسمح لك ببدء الحساب عند الوصول إلى الحافة الأمامية للنبض المقاس. توقف عن حساب عند الوصول إلى الحافة الخلفية للنبض المقاس.

مولد ساعة (TG) - يشكل نبضات عالية التردد اللازمة لقياس الفاصل الزمني، وكذلك البقول اللازمة لضمان تشغيل محول التعليمات البرمجية، وإرسال المعلومات إلى قناة الاتصالات.

مخطط عد البقول على مدار الساعة (SP) - يحسب عدد البقول مكدسة في الفاصل الزمني المقاس.

وحدة التحكم (BU) - اللازمة لتتناسب مع تشغيل جميع عقد الجهاز.

عرض (BO) - مطلوب لعرض نتيجة القياس.

يحول محول الكود المتوازي إلى المسلسل (PPK) - التعليمات البرمجية لإرسالها إلى قناة الاتصالات.

يمثل الشكل 2.1 مخطط الكتلة لجهاز القياس الرقمي، والذي يتضمن العناصر الموضحة أعلاه.

الشكل 2.1 - الرسم البياني الهيكلية للجهاز المصمم

يتكون الرسم البياني الهيكلي للجهاز من كتلة من فاي، مما يولد إشارات للوصول إلى الحافة الأمامية للنبض المقاس، وعلى الحافة الخلفية. تتيح الإشارة الناتجة عن الحافة الأمامية إقرار نبضات الساعة من TG على النوم، والتي عندما تصل نبضات الساعة من TG تنتج التهم. عند استلام الجبهة الخلفية، تتوقف البقول مع TG إدخال النوم، وتوقف العد. تركيبة ثنائية في منفذ SP، وفقا لإشارة القرار، باكز على مدخلات بو و PPK. بعد ذلك، يتم عرض نتيجة القياس في BO، وفي مخطط PPK، يتم تحويل المجموعة الثنائية من التعليمات البرمجية الموازية إلى المسلسل، لمزيد من المرور إلى قناة الاتصالات.

نحن نبني مخطط وظيفي لجهاز القياس.

شكل نبض - إشارات نموذج تحدد بداية ونهاية الفاصل الزمني المقاس. يتضمن الكشف الأمامي (يولد إشارة تحدد بداية النبض) والخلف (إشارة نهاية نبض) الحافة.

من الكشف عن الخط الأمامي، تسقط البقول على الزناد الذي يتم فيه تخصيص الفاصل الزمني المطلوب.

يسمح لك المؤكد بحل أو تحظر مرور نبضات الساعة الناتجة عن المولد.

العداد المطلوب لعسل البقول. لتقليل عدد العناصر عند إنشاء مقياس الفاصل الزمني كضمان لعدد إشارات الساعة، سنستخدم عداد ثنائي عشري يعمل وفقا لرمز التبادل باستخدام جهاز المعالجة.

سيحتوي هذا العداد على عدادات ثنائية ثنائية رقمية مكونة مؤقتا. سيحدد عدد الأرقام الثنائية من العداد من خلال الصيغة:

سجل التخزين - تتذكر المعلومات القادمة من عداد النبض، وكذلك تتجنب وميض أثناء عرض نتيجة العد على المؤشر. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن قراءة المعلومات من السجل يتم تنفيذها فقط في نهاية عداد الحساب.

Code Converter الذي يحول المعلومات من سجل التخزين إلى التنسيق المناسب للشاشة العشرية. بشرط من العداد يدخل رمز النوع 8421 + 6.

المؤشر العشري الرقمي. تحديد تصريف جهاز المؤشر بواسطة الصيغة:

أين د. الأعلى - القيمة القصوى للقيمة المقاسة، د - دقة القياس.

يولد المولد نبضات مستطيلة التردد المحدد المطلوب لحساب النبضات ونقل البيانات. تستخدم العملية مولد التردد ومسلمين ترددين بمقدار 3 و 50، على مخرجات ترددات الساعة تساوي هرتز و HZ.

محول الرمز الموازي إلى المسلسل. لتنفيذ محول التعليمات البرمجية، يتم استخدام سجل مع الإدخال الموازي والمعلومات المتسلسلة للتنفيذ.

يتم تحديد أداء إدخال إدخال متوازي وإخراج متسلسل من المعلومات بناء على حقيقة أن 4 بت مطلوبة لعرض كل تصريف عشري:

دائرة التحكم، يضمن تنسيق وقت التشغيل من جميع كتل الجهاز. يدير نقل المعلومات من سجل التخزين إلى المؤشر وقناة الاتصال.

الشكل 2.3 يعرض مخططا وظيفيا لجهاز عد النبض المصمم، والذي يعمل وفقا للمبدأ التالي: في اللحظة الأولية، يتم تغذية الإشارة إلى مدخلات DPT، والتي تنتج نبض يدخل إدخال الزناد، وإنشاء إنتاجه Q في حالة واحدة، وبالتالي توفير تدفق الإشارة المستمر إلى العنصر المنطقي، وفي المدخلات الثانية التي يتم فيها توفير الإشارة من مقسم التردد f / 3.وبعد عندما يكون عند الإخراج Q يؤدي إلى إشارة إلى مستوى عال - يأتي نبضات الساعة من المولد إلى العداد. إذا كانت المدخلات تأتي مقدمة النبض الخلفي - تنتج DZF إشارة تدخل إدخال المدخلات R، ويرفض ذلك، في حين أن إخراج Q تم ضبطه على مستوى إشارة منخفض، ويظهر "0" منطقي على إدخال العنصر ويظهر، والتي لا تفوت مرور البقول من المولد - سيقوم العداد بإيقاف الحساب.

عند وصول النبض حول الجزء الخلفي من الإشارة، سيتم تشغيل BU، الذي يقوم بتطوير إشارة حول حل التسجيل إلى سجل التخزين وسجل التحول لإصدار البيانات منها إلى المؤشرات وفي قناة الاتصالات، على التوالى. بعد ذلك، يترجم عناصر الجهاز إلى حالته الأصلية (أي إعادة تعيين) لمواصلة قياس مدة البقول الأخرى.

يوضح الشكل 2.2 مخطط الكتلة من خوارزمية تشغيل الجهاز.

الشكل 2.2 - مخطط كتلة من خوارزمية تشغيل الجهاز

يعمل جهاز القياس الفاصل الزمني وفقا للخوارزمية التالية.

عندما تصل الأمام الأمامية للجهاز إلى إدخال الجهاز، يتم تشغيل المولد، والذي عبر مقاسي f./3 إنه ينتج نبضات مع تردد F 1 \u003d 10000 هرتز، يتم توفير إشارة ساعة القياس، والتي تحسب عدد البقول قبل وصول الحافة الخلفية للإشارة. إذا تجاوز العداد، فسيتم تشغيل عداد آخر، والمرء السابق يعطي نتيجة الحساب، والذي يتم تسجيله في سجل التخزين، لعرضه على المؤشر، وفي السجل التسلسلي الموازي للنقل أكثر إلى الاتصال قناة. في حالة حدوث تجاوز سعة في المقياس الأول، فإن العداد الثاني يتم تنشيطه في حالة تشغيل الفائض وعلى تشغيله، ثم يتم تشغيل العداد الثالث، ولكن إذا تجاوز العداد الثالث، يشير المؤشر إلى أن يضيء الخطأ. عندما يتم إيقاف المدخلات من الإشارة، لا يتم تغذية البقول على مدار الساعة من المولد لدائرة العداد والتحكم - يحفظ العداد قيمته قبل وصول الإشارة التالية.

الشكل 2.3 - الرسم البياني الوظيفي للجهاز

3 . مفهوم تطوير التنمية

3.1 اختيار قاعدة العنصر

لبناء جهاز قياس الفاصل الزمني، يجب عليك تحديد سلسلة من الدواسيك الصغيرة التي سيتم فيها تنفيذ جميع كتل الجهاز.

يجب إجراء الاختيار من بين الأنواع الرئيسية من المنطق: TTL، ESL، MOP. في حصانة الضوضاء، فإن رقائق سلسلة TTL هي أعظم. تحتوي شرائح المركالة ESL على حصانة غير كافية من الضوضاء، وكانت ممسحة الرقاقة مناعة ضوضاء زائدة عن الحاجة واستخدامها ما يبررها في الأجهزة التي تخضع كتلتها لتدخل كبير. العداد الفاصل الزمني ليس مثل هذا الجهاز. بالإضافة إلى ذلك، يهدف الجهاز المتوقع إلى قياس مدة النبضات الإيجابية، وبطاطس ESL رقاقة منطق سلبية، واستخدامها تحتاج إلى استخدام محول المستوى الذي يعقد إلى حد ما تصميم الجهاز.

نتيجة للمقارنة بين السلسلة الرئيسية من منطق رقاقة TTL، تم تحديد سلسلة KR1533، والتي تحتوي على المعلمات الرئيسية التالية المقدمة في الجدول 3.1.

الجدول 3.1 - المعلمات الرئيسية لشريحة سلسلة KR1533

معامل	قيمة
RPP، ميغاواط.

من الجدول 3.1، يمكن أن نستنتج أن رقائق سلسلة KR1533 كافية لسرعة الجهاز المتوقعة، وحصانة الضوضاء، ومعامل المتفرعة واستهلاك الطاقة المنخفض إلى حد ما. بالإضافة إلى ذلك، فإن التركيب الوظيفي للأذراظ الدقيقة في هذه السلسلة واسع بما فيه الكفاية، وهو أمر مهم أيضا في التطبيق العملي.

من الممكن أيضا استخدام الأدوار الدقيقة لسلسلة TTL الأخرى بالتزامن مع سلسلة Microcircuit المحددة دون استخدام محولات مستوى الإشارة.

3.2 تصميم توقيت الجبهات الفاصل الأمامي

لإدارة لحظات بداية ونهاية حساب النبض من مولد الساعة، يجب تشكيل الجهاز، على التوالي، بدء بداية ونهاية الحساب. عند قياس الفترات الزمنية للبقول، فإن هذه الأجهزة هي أجهزة كاشفة أمامية. وفقا للمهمة، من الضروري تصميم جهاز لقياس مدة البقول. مع الأخذ في الاعتبار هذا، لتشكيل نبض لبدء الحساب، تحتاج إلى تطبيق كاشف الحافة الأمامية، وتشكيل نهاية الحساب، كاشف الحافة الخلفية.

هناك عدد قليل جدا من أجهزة كشف الحافة الأمامية والخلفية. لديهم جميعا مزاياهم وعيوبهم. في هذا الجهاز، ينصح بتطبيق مخطط الكاشف على العناصر المنطقية. هذا المخطط هو الأسهل بسبب عدم وجود عناصر التقطيع. يتم عرض مخطط الكشف الأمامي الأمامي النموذجي في الشكل 3.1

الشكل 3.1 - كاشف الأمامي الأمامي

يشرح مبدأ تشغيل المخطط الرسم البياني المؤقت الشكل 3.2.

الشكل 3.2 - مخطط كاشف الأمامي الأمامي المؤقت

كما يتضح من مخطط الوقت، تظهر النبض عند إخراج الدائرة في وقت الحافة الأمامية من نبض الإدخال وتستمر لفترة من الوقت. يتم تحديد مدة نبض الإخراج بحلول وقت تأخير العناصر المنطقية للكاشف المدرجة في الكاشف. يجب أن تكون مدة نبض الإخراج كافية لتشغيل واضح من الزناد الذي يتحكم في بداية ونهاية حساب نبض المولد. للتشغيل الثابت، يلزم إجراء الزناد 3.1.

كمثريات روبية، ينطبق رقاقة CR153333TR2، وقت الاستجابة الذي لا يتجاوز 26 NS. ستكون مدة نبض الإخراج من كاشف الحافة الأمامية:

حيث n هو عدد العناصر المنطقية المدرجة في الكاشف؛

t الصحة - وقت تأخير عنصر التبديل.

الحد الأدنى لمدة النبض المطلوبة لهذا الزناد هو:

لبناء الكاشف الأمامي الأمامي، نستخدم رقاقة CR1533L3 تحتوي على 4 عناصر منطقية 2 - أو ليس مع وقت تأخير متوسط \u200b\u200b8 NS. في هذه الحالة، مدة النبض هي:

لزيادة مدة نبض الإخراج من كاشف الحافة الأمامية إلى القيمة المطلوبة، يجب عليك تطبيق أربعة عاكسات متضمنة على التوالي مصنوعة على رقاقة KR1533L3. ستأخذ دائرة كاشف الأمامي الأمامي العرض الموضح في الشكل 3.3.

الشكل 3.3 - مخطط الكاشف الأمامي الأمامي

يتم عرض المخطط النموذجي للكشف عن الحافة الخلفية في الشكل 3.4.

الشكل 3.4 - Dector الأمامي الخلفي

يتم تقديم المخطط المؤقت الذي يشرح مبدأ تشغيل كاشف الحافة الخلفية في الشكل 3.5.

الشكل 3.5 - مخطط الوقت للكشف عن الحافة الخلفية

لبناء كاشف الحافة الخلفية، نستخدم رقاقة CR1533L1 التي تحتوي على 4 عناصر منطقية 2 - أو ليس مع متوسط \u200b\u200bوقت التأخير 11 NS. في هذه الحالة، مدة النبض هي:

المدة الناتجة من نبض الإخراج أقل من الحد الأدنى الضروري (3.3). للحصول على مدة نبض الإخراج، لا يلزم وجود أقل من الحد الأدنى في مخطط كاشف الحافة الخلفية 4 عناصر منطقية من رقاقة KR1533L1. سيتم عرض مخطط كاشف الحافة الخلفية في هذه الحالة مبين في الشكل 3.6، وستكون مدة نبض الإخراج مساويا:

الشكل 3.6 - مخطط كاشف الأمامي الخلفي

3.3 تصميم مولد.

لمزامنة تشغيل مخطط الجهاز، فإن النبضات المستقبلة لقياس الفاصل الزمني، إن نبضات بيانات معدل نقل البيانات إلى قناة الاتصال، من الضروري أن يكون لديك مولد يمكن أن ينشئ نبضات الساعة بتردد معين التالية ومدة النبض. علاوة على ذلك، يجب أن يكون طول نبضات المولد كافية للاستجابة لجميع الأجهزة التي تعمل من ذلك.

يتم اختيار تردد المولد من الشرط:

حيث NOC هو أصغر متعددة مشتركة.

وفقا للمهمة، فإن دقة قياس DD هي 0.1 مللي ثانية، ومعدل نقل البيانات إلى قناة الاتصالات الخامس يساوي 600 بت / ثانية. وفقا لهذا، فإن وتيرة مولد النبض على مدار الساعة هو:

لضمان دقة قياس ومعاهدة معدل الإرسال، يلزم ترددات مختلفة. يمكن استخدام مولدات الساعة اثنين من حل هذه المشكلة، ولكن يجب أن يعمل كل من المولدون بشكل متزامن، والتي تنشأ بها الصعوبات. لذلك، في الممارسة العملية، يتم استخدام مقسمات مولد وتردد للحصول على ترددات الساعة الضرورية. يتم استخدام ترددتين الساعة في الجهاز المتقدما، لذلك يتم استخدام اثنين من مقصات التردد مع معاملات التقسيم المختلفة. يمكن حساب معاملات التقسيم وفقا للصيغة التالية:

معاملات تقسيم مقسم التردد محسوبة الصيغ 3.9 متساوية:

بناء على حقيقة أن تردد المولد هو 30 كيلو هرتز، فترة التوليد هي:

مع مدة البقول تساوي 2، يجب أن تكون مدة النبض تساوي مدة الإيقاف المؤقت:

يتم رفع الدائرة مولد نبض الساعة في الشكل 3.7.

الشكل 3.7 - مخطط مولد الدوائر الدوافع

تحسن Cascades المخزن المؤقت في المولد من شكل الجهد الناتج وتقليل تأثير الحمل على تردد الجيل.

الصيغ لحساب مدة النبض والتوقف لديهم النموذج التالي:

للحصول على تردد معين، يجب أن تكون مقاومة المقاومة والسعة السعة مساوية:

3.4 تصميم مورس التردد

تم تبرير الحاجة إلى مقصورات التردد في القسم السابق. ينصح فواصل الترددات بالبناء على عداد متتالي على المشغلات D مع معامل معين من إعادة الحساب وفقا لطريقة فك التشفير.

لبناء عداد مع معامل إعادة الحساب المحدد، تم بناء العداد التقليدي على مشغلات D، ثم يحظر السندات الدول غير الضرورية. تجدر الإشارة إلى أنه من الممكن حظر كل من الدول الأولى والأخيرة.

لبناء عداد مع الدول المستقرة N، فإن D-Friggers ضرورية. لبناء عداد مع معامل إعادة الحساب 3، تحتاج إلى الزناد. حدد رقاقة CR153333TM2 تحتوي على 2 D-Trigger مع مدخلات التثبيت. ستكون الدول المحظورة خلفية من 3. وتظهر دائرة مقسم التردد في الشكل 3.8، الرسم البياني المؤقت يشرح مبدأ تشغيله - في الشكل 3.9.

الشكل 3.8 - مخطط مقسم التردد لمدة 3

الشكل 3.9 - مخطط الوقت من مقسم التردد في 3

لبناء مقسم تردد إلى 50، يحتاج D-Triggers. اختر رقائق KR15333TM2 تحتوي على 2 D-Trigger مع مداخل التثبيت. سيتم اتباع حالة الدولة المحظورة من الخلف من 50. المدونة الثنائية للرقم 50 - 110010. وتظهر دائرة توزيع التردد في الشكل 3.10.

الشكل 3.10 - دائرة توزيع التردد بنسبة 50

3.5 تخليق طرح العداد الثنائي العشريمن عند حسب ترتيب الفاتورة 8421+6 على الد.Tritriggers.

وفقا لمهمة العمل بالدورة التدريبية، يجب توليف العداد الثنائي العشري على مشغلات D-Triggers، ويجب أن يكون له أمر الطلب المحدد وفقا للخيار. تشير المهمة إلى طلب حساب 8421 + 6، وفقا لهذا الحساب، يتم عرض الرمز الثنائي للأرقام العشرية في الجدول 3.2.

الجدول 3.2 - قانون ثنائي عشري

الرقم العشري	الرمز الثنائي العشري

لتوليف العداد الفرعي، يجب عليك أولا قيادة جدول وظيفة D-Trigger (الجدول 3.3).

الجدول 3.3 - جدول عملية D-Trigger متزامن

من الجدول 3.3، يمكن أن نرى أن حالة المدخلات الزناد تتوافق مع إخراجها س فقط إذا كان هناك مستوى عال في الإدخال S. النظر في جدول عمل D-Trigger، يمكنك إجراء جدول عمل عداد طرح (الجدول 3.4).

الجدول 3.4 - الجدول الوظيفي لعداد طرح

الخطوة التالية في توليفة عداد طرحها هي تقليل الوظائف التي تم الحصول عليها D 1، D 2، D 3 و D 4. تنفذ تقليل هذه الوظائف بسهولة باستخدام بطاقات كارنو. لبناء مخطط في قاعدة Schefrer، من الضروري تقليل الوظائف على الوحدات. يتم عرض عملية التقليل في الجداول 3.5 - 3.8.

الجدول 3.5 - التقليل من وظيفة D 1 باستخدام Card Carno

الجدول 3.6 - تقليل وظيفة D 2 باستخدام بطاقة كارنو

الجدول 3.7 - تقليل وظيفة D 3 باستخدام Card Carno

يجب تحويل نتيجة تقليل الوظائف D 1، D 2، D 3، D 4 إلى إنشاء مخطط في الأساس في SophosPhere. يتم تغذية نتائج التقليل وتحويل الوظائف في الصيغ 3.16 - 3.19، ووظيفة القرض Z - 3.20.

لبناء مخطط، ستحتاج إلى 4 D-Trigger والعناصر 2-و لا و 3 ولا. تطبيق رقائق KR1533TM2، KR1533L3 و KR1533L4. يتم تقديم مخطط المضاد الثنائي المركب العشري مع ترتيب الحساب 8421 + 6 في الشكل 3.11. يتم تقديم الرسم البياني المؤقت الذي يشرح مبدأ عمله في الشكل 3.12.

الجدول 3.8 - تقليل وظيفة D 4 باستخدام Card Carno

الشكل 3.11 - رسم تخطيطي للمكافحة الثنائية العشرية

الشكل 3.12 - رسم مخطط مؤقت للعداد الثنائي العشري

3.6 تصميم جهاز العرض

يتضمن جهاز العرض محول التعليمات البرمجية والتسجيل والمؤشرات. لتتناسب مع السجل مع المؤشر، من الضروري تطبيق العناصر بزيادة سعة الحمل. مثل هذه العناصر، من المريح استخدام رقاقة CR1533LN8، والتي تحتوي على 6 عناصر منطقية لا تحتوي على سعة حمولة متزايدة. الحد الأقصى الحالي لهذه العناصر هو 24 مللي أمبير. كمؤشر، ينطبق مؤشر ALS324B على الوهج الأحمر. تظهر المعلمات الرئيسية في الجدول 3.9.

الجدول 3.9 - معلمات مؤشر ALS324B

للحد من الحد الأقصى الحالي من خلال المؤشر، يجب عليك تطبيق مقاومات تقييدية. احسب مقاومة المقاومات التقييدية ممكنة بواسطة Formula 3.21.

حيث أنت I.P. - الجهد امدادات الطاقة من microcircuit؛

U PR - انخفاض الجهد المباشر على شريحة المؤشر؛

أنا PR - الحالي المباشر من خلال شريحة المؤشر.

عن طريق تحديد تيار مباشر من خلال مؤشر 20 مللي أمبير، وأخذ جهد صفر منطقي إلى 0.5 V.

3.6 .1 توليف محول الشفرة

وفقا للمهمة، يجب تصور نتيجة القياس باستخدام مؤشرات سبعة قطاعات. تم تصميم محول التعليمات البرمجية للتحكم في المؤشر السبعة عن طريق تحويل رمز ثنائي عشري إلى التعليمات البرمجية التي تتيح لك عرض نتيجة القياس بشكل صحيح باستخدام مؤشر السبعة خطوات.

هناك عدة طرق لبناء محول كود. في الأقسام الفرعية اللاحقة، سيتم النظر في بعضها.

توليف محول الشفرة بناء على معادلات منطقية

يعتمد طريقة توليف Code Converter هذه على حقيقة أن كل مجموعة من مجموعات التعليمات البرمجية المسموح بها يتم وضعها وفقا لمجموعة التعليمات البرمجية السبعة، والتي يتم عرض الرقم العشري المقابل على المؤشر. بعد ذلك، يتم تقليل الوظائف غير المعرفة بالكامل A - G باستخدام بطاقات كارنو في الوحدات والأصفار، ثم يتم بناء مخططات محول الشفرة في قاعدة SophosPhere و Pier وفقا لذلك.

الجدول 3.10 بمثابة وظيفة تحويل التعليمات البرمجية.

الجدول 3.10 - جدول وظيفة Code Converter

الرقم العشري

إجراء التقليل من الوظائف A - G باستخدام بطاقات Carno المقدمة في الجداول 3.11 - 3.17، ونتائج التقليل - في الصيغ 3.23 - 3.36.

الجدول 3.11 - التقليل من وظيفة باستخدام بطاقة كارنو

الجدول 3.12 - تقليل وظيفة B باستخدام Card Carno

الجدول 3.13 - تقليل الوظيفة باستخدام بطاقة كارنو

الجدول 3.14 - تقليل وظيفة D باستخدام بطاقة كارنو

الجدول 3.15 - تقليل وظيفة E مع بطاقة كارنو

الجدول 3.16 - تقليل وظيفة F باستخدام بطاقة كارنو

الجدول 3.17 - تقليل وظيفة G باستخدام Carno Card

يتم عرض مخطط محول Code في أساس العينة في الشكل 3.13. عند إنشاء المخطط، رقائق KR1533L1، KR1533L2، CR1533L3، CR1533L4.

يظهر الدائرة Code Converter في قاعدة الرصيف في الشكل 3.14. عند إنشاء مخطط، يتم تطبيق رقائق KR1533L1، KR1533L4، KR531L7،.

الشكل 3.13 - مخطط تحويل التعليمات البرمجية في قاعدة Scheffer

الشكل 3.14 - مخطط تحويل الكود في قاعدة Scheffer

توليف محول التعليمات البرمجية القائمة على النظام decifranger-Cipher.

تخليق محول التعليمات البرمجية مع هذه الطريقة هو تطبيق فك تشفير كامل والتشفير. عدد مخرجات وحدة فك الترميز الكاملة في هذه الحالة هو 2 4 \u003d 16، وعدد مدخلات التشفير هو 2 7 \u003d 128. المهمة هي تحديد مدخلات التشفير، والتي من الضروري توصيل إخراج التفكجر المناسب للحصول على التركيبة المرغوبة في إخراجها. يتم إجراء حساب رقم الدخول من التشفير مراعاة الموازين من تصريفات التعليمات البرمجية السبعة المطلوبة. في الممارسة العملية، من المستحيل تطبيق هذه الطريقة من المستحيل تطبيق NEXENT بسبب تكاليف الأجهزة الكبيرة. يوضح الجدول 3.18 أرقام إدخال التشفير المقابلة لأرقام الإخراج من وحدة فك الترميز. يتم تقديم مخطط الجهاز المتقدما في الشكل 3.15.

الجدول 3.18 - جدول وظيفة CODE

عدد عشري

المحام

الشكل 3.15 - مخطط تحويل التعليمات البرمجية بناء على نظام Decifranger-Encoder

توليف محول التعليمات البرمجية بناء على برمجة مصفوفة منطقية.

مصفوفة المنطقية القابلة للبرمجة لديها p مداخل، ك. العناصر والذي شكل مخرجات ك. الإطارات الرأسية م. عناصر أو، فإن مخرجاتها متصلة الموردين في الوحدة 2 تؤدي دور العاكسين السيطرة. مخرجات هذه م. Inverters هي النواتج نفسها. كل عنصر ولدي 2 p المدخلات التي يرتبط بها جميع إطارات إشارات الإدخال وعاكساتها. الرابط يشمل صدارا خاصا. يتم تنفيذ هذه الشفاه من مواد معينة (على سبيل المثال، السيليكون النيتروم، البلوري) أو في شكل انتقالات خاصة R-N بحيث يمكن تدميرها بشكل انتقائي ("حرق")، وترك الروابط التي يحتاجها المستهلك فقط. في عدد من أنواع الأمراض المنقولة جنسيا، يمكن للمستهلك نفسه حرق العتاب أو إطعام البقول الحالية أو الجهد من سعة معينة ومدة إلى المحطات والمدة المناسبة.

لقد أحرقت عناصر أو في PM، وكذلك العناصر، لاعبا على المدخلات، والتي تكون مرتبطة بها جميع الإطارات الرأسية. بعد حرق على مبرمج لاعبا غير ضروري من العناصر أو تبقى أيضا تلك الروابط فقط مع العمودي الضروري للمستهلك. التنفيذ الفني للعناصر أو أنه بعد حرق لاعبا "لم يكن متصلا" مدخلات أو مقدمة من مستويات الصفر المنطقي.

وبالمثل، يتم برمجته لبرنامج عدم وجود أو أداء إفراط في إخراج المخرجات أو، وفقا لذلك، إلى تجاوز أو مغادرة لاعبا على المدخلات العليا لعناصر M2.

قد تكون أساليب التصميم التكنولوجي للعناصر، أو، M2 ودمرت لاعبا مختلفة. من وجهة نظر التصميم المنطقي، من الضروري أن هندسة المخطط التي تستخدم PMA قد حسب تقديرها:

لتقديم أي عنصر وأي مجموعة من المدخلات إلى PM أو عكسها؛

الاتصال بأي عنصر أو أي مجموعة من الإطارات الرأسية (المخرجات)؛

عكس مخرجات أي أو.

تتيح هذه الاحتمالات ببساطة عن تطبيق محولات الرموز على PM أو نفس أنظمة الوظائف المنطقية.

نحن نبني محول رموز CTM (الشكل 3.16).

الشكل 3.16 - مخطط تحويل رمز الكود

3. 6.2 توليف السجل الموازيمع استقبال بيانات مرحلة واحدة

من أجل أن يتم عرض المعلومات المعروضة إلى المؤشرات لفترة طويلة، وكذلك لاستبعاد عرض عملية عدد النبض (وميض)، فمن الضروري استخدام جهاز يسمح للمعلومات التي تم الحصول عليها من الثنائي العداد العشري. مثل هذا الجهاز هو سجل مواز. يتم تحديد عدد تفريغها من خلال عدد تفريغ المعلومات الصادرة عن العداد، وعدد السجلات المطلوبة من عدد عناصر العرض المرغوبة.

يجب إجراء السجل في السجل بعد نهاية البقول يحسب العداد العشري الثنائي. قبل التسجيل، يجب تثبيت السجل في القيمة الأولية (إعادة تعيين).

لبناء السجلات، فهي مريحة لاستخدام D-Triggers. لهذا، فإن رقاقة KR15333TM2 هي مناسبة. ويظهر مخطط السجل المركزي في الشكل 3.17.

الشكل 3.17 - رسم تخطيطي للسجل الموازي

3. 7 تصميم متوازي ثابتمحول

يستخدم هذا الجهاز الذي يتم تطويره لنقل البيانات إلى قناة الاتصالات. يتم إجراء السجل في السجل بالتوازي، وإصدار البيانات بالتتابع. لاستبعاد التسجيل إلى السجل في وقت سابق من نهاية عدد النبض، يتم استخدام الرسم البياني لحظر التسجيل قبل ظهور النبض في إخراج كاشف الحافة الخلفية.

ينصح السجل بالبناء على أساس مشغلات D. يتم تحديد عددهم من خلال عدد المعلومات التي يجب نقلها إلى قناة الاتصالات. في الجهاز الذي يتم تطويره، يجب نقل 16 بت من المعلومات إلى قناة الاتصالات (4 بت من كل عدادات من 4 عدادات). يتبع ذلك من هذا أن عدد المشغلات اللازمة هو 16. ويظهر مخطط السجل المتقدمة في الشكل 3.18.

مبدأ تشغيل الجهاز هو التالي. قبل بدء التسجيل، تتم إعادة تعيين كل الزناد. عند استلام نبض القرار، يتم تعيين الزناد إلى حالة مقابلة مع القليل المرسل إليه. بعد ذلك، يتم تحويل تحول المعلومات إلى قناة الاتصالات، وإتمام نقل البيانات، يتم تعيين جميع مشغلات التسجيل إلى الصفر.

الشكل 3.18 - مخطط تسجيل التحول

3. 8 تصميم الجهازمكتب

تم تصميم وحدة التحكم لتتناسب مع عمل عقد الجهاز الرقمي. المهام الرئيسية لوحدة التحكم هي:

إدارة تسجيل المعلومات إلى سجلات التخزين وسجلات التحول وإصدار البيانات منها إلى المؤشرات وفي قناة الاتصال؛

إدارة نقل البيانات إلى قناة الاتصال؛

ترجمة الجهاز إلى الحالة الأولية لاستمرار ممكن للقياس؛

يتم إصدار إشارة الخطأ عند تجاوز مدة النبض المقاس على نطاق القياس.

لحل هذه المهام، نستخدم:

يتوافق متر التلقي الثابت مع معامل إعادة الحساب 16 (16) مع عدد المعلومات المرسلة إلى قناة الاتصال).

ككل مفتاح إلكتروني يوفر العوانات وأشير إلى إشارة خطأ عند حدوث خطأ، استخدم D-Trigger والعناصر أو.

نستخدم خط التأخير لتتناسب مع تبديل العناصر المنطقية في الوقت المناسب؛

إعادة تعيين الجهاز، لتثبيت العدادات والمشغلات لحالتها الأصلية.

3. 8 .1 مواجهة التوليف مع نسبة إعادة الحساب 16

جنبا إلى جنب مع تسجيل التحول في جهاز نقل البيانات، يجب عليك استخدام العداد. مع ذلك، يتم تحديد اللحظة عند نقل جميع البيانات إلى قناة الاتصالات. من الضروري إنشاء جميع المشغلات السجل إلى الصفر والقضاء على نقل البيانات غير الصحيحة في قناة الاتصالات. ينصح ببناء متر على مشغلات D. للحصول على معامل Recalculation 16، تحتاج إلى تطبيق 4 مشغل. تطبيق رقاقة KR15333TM2. تم تقديم مخطط متر التلقي المزدوج في الشكل 3.19، والتخطيط الرسمي - في الشكل 3.20.

الشكل 3.19 - مخطط ملخص متر مع معامل إعادة الحساب 16

الشكل 3.20 - مخطط عداد مؤقت مع معامل إعادة حساب 16

3. 8 .2 تطوير مخطط التفريغ

تم تصميم دائرة إعادة التعيين ليتم تثبيتها في الحالة الأصلية لجميع المشغلات المضمنة في الجهاز الذي يتم تطويره، عند تشغيل الطاقة، وكذلك بعد إكمال عملية القياس وإرسال البيانات إلى قناة الاتصالات. لبناء دائرة إعادة تعيين، فهي مريحة لتطبيق منشئ إعادة التشغيل. يولد نبض واحد مدة معينة عندما تصل إشارات معينة إلى مدخلاتها. تنطبق كصحة صغيرة واحدة من Chip3 KR1533ag3. يحتوي Sairultor في هذه الشريحة على ثلاثة مدخلات: اثنان من البداية ST1، ST2 وإعادة ضبط R. الذي يقوم بتشغيل Suffultant ممكن بعدة طرق. للحصول على قضية معينة، سيتم إطلاق الأنسب من قبل جبهة إيجابية في الإدخال ST2 على مستوى منخفض على المستوى ST1 وعالي المستوى في الإدخال R. يتم عرض مخطط جهاز التفريغ في الشكل 3.21 الرسم البياني المؤقت لشرح العملية - في الشكل 3.22.

يجب أن تكون مدة النبض التي تم إنشاؤها كافية لإعادة تعيين جميع السجلات بشكل موثوق. حدد مدة 10 μs. يتم تحديد مدة النبض الناتجة عن Sairultor بواسطة Formula 3.37

نختار السعة على المكثف تساوي 1000 بوصة فينت. ثم ستكون مقاومة المقاوم في مدة النبض من 10 μs 2،000 أوم.

الشكل 3.21 - إعادة تعيين الدائرة

الشكل 3.22 - مخطط إعادة تعيين المخطط المؤقت

3. 8 .3 تطوير خط التأخير

تم تصميم خط التأخير لتأخير وقت إشارات التسجيل إلى سجلات التخزين وإلى سجل القص. إشارة التسجيل هي نبض كاشف الحافة الخلفية. يجب أن يتم التأخير لفترة من الوقت

سيتم بناء خط التأخير على رقاقة KR1533L3 (العناصر وغير الرسمية). عند بناء خط تأخير، من الضروري أيضا أن ننظر إلى أن كاشف الحافة الخلفية ينشئ نبض منخفض المستوى، والنبض الذي يسمح بالتسجيل السجل إلى السجلات يجب أن يكون لديه مستوى عال. وقت التأخير لعنصر واحد هو 10 NS، ووقت الزناد من الزناد هو 22 شمالا. لتأخير نبض التسجيل إلى سجلات التخزين، استخدم 5 عناصر. سيكون وقت التأخير:

لتأخير إشارة التسجيل إلى سجل التحول بالنسبة لإشارة التسجيل إلى سجلات التخزين، نطبق 6 عناصر. سيكون وقت التأخير:

يتم تقديم دائرة وحدة التحكم في الشكل 3.23. الرسم التخطيطي الزمني للفاصل الزمني متر - في الشكل 3.24.

الشكل 3.23 - مخطط كتلة التحكم

الشكل 3.24 - الرسم البياني المؤقت للمقيوم الفاصل الزمني

استنتاج

في سياق العمل الدورة التدريبية، تم تطوير مخطط تخطيطي لجهاز قياس مدة النبض، مما يوفر قياس الفواصل الزمنية مع مدة لا تزيد عن 1000 مللي ثانية بدقة 0.1 مللي ثانية، ومعدل البيانات 600.

لضمان مثل هذه المعلمات، تم تصميم العقد الوظيفية الرئيسية:

الدافع السابق؛

مولد الساعة؛

مخطط حساب البقول؛

كتلة التحكم

وحدة عرض؛

محول الرمز الموازي إلى المسلسل.

فهرس

1. avanesian g.r.، levshin v.p. رقائق متكاملة TTL، TTLSH. - م: الهندسة الميكانيكية، 1993. - 256 ص.

2. kuznetsov v.a. القياسات في الإلكترونيات: الدليل - م.: Energoatomizdat، 1987. - 512 ص.

3. maltseva l.a. أساسيات التكنولوجيا الرقمية - م: الراديو والاتصالات، 1987. - 128 ص.

4. تعليمات منهجية للعمل بالدورة التدريبية على الانضباط "الدوائر الرقمية" على الموضوع "تصميم جهاز رقمي".

5. ميرسكي G.YA. القياسات الإلكترونية - م: الراديو والاتصالات، 1986. - 440 ص.

6. novikov yu.v. أساسيات هندسة الدوائر الرقمية. العناصر الأساسية والمخططات. طرق التصميم - م.: مير، 2001. - 379 ص.

7. ornadsky p.p. القياسات والأجهزة التلقائية. - ك.؛ تقنية، 1990. - 448 ص.

8. Potemkin I.S. العقد الوظيفية للأتمتة الرقمية. - م: energoatomizdat، 1988. - 320 ص.

9. ugryumov e.P. معدات الدوائر الرقمية - سانت بطرسبرغ: BHV-Petersburg، 2004. - 528 ص.

10. شيلو v.l. الرقائق الرقمية الشعبية: الدليل - م.: المعادن، 1988. - 352 ص.

11. Yakubovsky S.V.، نيسلسون L.I.، Kuleshova v.i. الرقائق المتكاملة الرقمية والتناظرية: الدليل - م: الراديو والاتصالات، 1990. - 496 ص.

12. pukhalsky g.i.، novoseltseva g.ya. تصميم أجهزة منفصلة على الدوائر المتكاملة: الدليل. - م: الراديو والاتصالات، 1990.- 304 ص.

نشر على Allbest.ru.

وثائق مماثلة

إدخال المعالج الدقيق والمعدات الرقمية في أجهزة التحكم الصناعي. تصميم مخطط الكاشف الأمامي، مولد نبض على مدار الساعة، جهاز قابل للعقدة، كتلة إخراج في جهاز معالجة، وحدة العرض والتحكم.

الدورات الدراسية، وأضاف 15.05.2012


تصميم الدوائر الرقمية والمنطق، باعتبارها العقد الرئيسية لمديرو السفن وأنظمة التحكم. المكونات الرئيسية للدائرة الهيكلية والخوارزمية الأدائية لجهاز مسجل رقمي. التوليف وتقليل مخططات المنطق.

الدورات الدراسية، وأضاف 05/13/2009


الخصائص العامة للدوائر الرقمية، ومزاياها مقارنة بالتمثيل التناظرية. تصميم جهاز قياس رقمي مع وظائف متر تدفق التعريفي ومثل الفولتميتر من الجهد المستمر، وتطوير دائرةها الوظيفية والهيكلية.

العمل بالطبع، وأضاف 02/13/2013


تصميم المنبه لحساب جيل الإشارة في الوقت المحدد، وتحليل المخططات الهيكلية والوظيفية للجهاز. تطوير مخطط تخطيطي يعتمد على قاعدة العنصر المحدد. بناء المخططات المؤقتة.

العمل بالطبع، وأضاف 30.05.2015


تصميم جهاز يقوم بتحويل سريع بسرعة 512 إشارة. وصف بنية المعالج ADSP-219X TSS. تنفيذ قناة الاتصالات التسلسلية. تطوير المخططات الهيكلية والوظيفية للجهاز.

دورة العمل، وأضاف 01/16/2013


تصميم عداد متزامن بأربعة مخرجات، وتغيير دولها دورة. حل مشاكل التوليف المنطقي من العقد والأجهزة الكمبيوتر الرقمية. تطوير المخططات الهيكلية والوظيفية والكهربائية للجهاز المحدد.

الفحص، وأضاف 01/19/2014


الخوارزمية والمنطقية والتصميم والتصميم التكنولوجي لآلة التشغيل. دراسة قاعدة العنصر لأبسط الأجهزة الرقمية. تطوير جهاز رقمي لتبسيط الأرقام الثنائية. توليف مخططات المفهوم.

العمل بالطبع، وأضاف 07.01.2015


طرق قياس التيار والجهد. تصميم عداد الطاقة الرقمية DC. اختيار قاعدة عنصر الجهاز وفقا لرسم دائرة كهربائية، طريقة تثبيت العناصر. حساب الكفاءة الاقتصادية للجهاز.

دورة العمل، وأضاف 07/21/2011


تصنيف أدوات القياس الرقمية، تطوير نظام هيكلي لجهاز لقياس القيم الزمنية للإشارات. وصف المتحكم الأساسي والبرامج الأساسية. التحكم في الأجهزة والبرامج والتشخيصات الجهازية.

الأطروحة، وأضاف 10/20/2010


نمذجة الفاصل الزمني متر في الرياضاد. تجميع مخطط المولد للبقول المستطيلة في بيئة برمجة أعمال الإلكترونيات. غرض وتصميم منظار التفكيك بالموجات فوق الصوتية UD2-12. مولد المزامنة الدافع.

هناك طريقتان أساسيتان لقياس الفترة الزمنية والوقت: الذبذبات والمحاسبة الإلكترونية.

يتم إجراء قياس الفواصل الزمنية مع الذبذبات وفقا لموجاوي الجهد الاختبار باستخدام الاجتياح الخطي. نظرا لأن أخطاء القياس الكبيرة في بداية ونهاية الفاصل الزمني، وكذلك بسبب عدم خطوط الاجتياح، فإن الخطأ الكلي في قياس الفواصل الزمنية هي وحدات الاهتمام. خطأ أقل بكثير هو سمة من السمة المتخصصة من الفواصل الزمنية المتخصصة بفحص دوامة.

حاليا، هي طرق عد الإلكترون لقياس الفترة الزمنية والفاصل الزمني الأكثر شيوعا. عند قياس فترات زمنية صغيرة جدا، تكون طرق التحويل مريحة. بناء على هذه الأساليب، يتم إنشاء مضاعفات الفاصل الزمني - الأجهزة التي تسمح بتوسيع الفاصل الزمني المقاس لعدد محدد من المرات. غالبا ما تستخدم المضاعفات بالتزامن مع أجهزة المحاسبة الإلكترونية.

10.1 العد الإلكترونية الفاصل الزمني متر

يتم عرض الرسم البياني الهيكلية لمقياس الفاصل الزمني في الشكل. 6.1،. درس السكتات الدماغية u × 1 وتم تلخيص u × 2 على قناتين لتشكيل الأجهزة. عندما تصل هذه الفولتات إلى مستويات الدعم u 01 و (u 02، فإن إخراج أجهزة التشكيل تنشأ نبضات قصيرة UH والمملكة المتحدة، مما يتوافق مع بداية ونهاية الفاصل الزمني القاسي TX. تؤثر هذه البقول على الزناد، الذي دفع الناتج لا يشجع المحدد.

أثناء النبض، يتم تسجيل النبضات عد الفترة المعروفة T 0 من المولد من قبل العداد.

رقمهم ن يتناسب مع الفاصل الزمني المقاس وقراءة من جهاز القراءة،

تختلف مخطط عداد الفترة من النظر في حقيقة أن النبضات في بداية ونهاية الفاصل الزمني المساوي لفترة التكرار في إجهاد الاختبار يتم تشكيلها في قناة واحدة، ومخطط التكوين الثاني غائب.

يتم تحديد فترة النبضات عد T 0 في عدة 10 - ك، مع، حيث K هو عدد صحيح.

يمكن تخفيض المكون المنهجي لبطلان البقول عدل، ضبط تردد المولد بشكل دوري.

خطأ السلفة، للحد منه يجب أن يزيد من تردد المولد، والحد الأقصى الذي يقتصر القيمة التي يقتصر على سرعة العداد المستخدمة. حاليا، تعمل أفضل متر إنتاج الكتلة على ترددات مئات Megahertz. يمكن تقليل خطأ التمويل قليلا إلى حد ما عن طريق تطبيق مولد النبض العد مع إثارة صدمة يدير نبض UH.

إذا تم تصميم الجهاز لقياس وقت التأخير في الجهاز قيد الدراسة، يمكن مزامنة نبض بداية الفاصل الزمني باستخدام نبضات العد. يتم إدخال مقسم التردد الذي تم إطلاقه بواسطة البقول عد إلى الفاصل الزمني متر. النبض من وضع الإخراج يطلق الجهاز قيد الدراسة. بسبب عدم استقرار الوقت. لا يمكن للموصلات في المقسم القضاء تماما عن خطأ بدء التشغيل.

يمكن تحسين دقة القياسات بشكل كبير من خلال تطبيق طرق خاصة مناقشتها أدناه.

إذا تم تكرار الفاصل الزمني المقاس، فيمكن تقليل الخطأ المنفصل عن طريق زيادة الفاصل الزمني المقاس لعدد صحيح مرة واحدة أو إجراء قياسات متعددة.

10.2 قياس التردد

قياس التردد هو واحد من أهم المهام التي تم حلها في هندسة الراديو. يمكن قياس التردد بدقة عالية جدا، لذلك، تم توزيع طرق قياس المعلمات المختلفة بتحويل أولي لتردد وقياس الأخير على نطاق واسع.

هناك الطرق الأساسية التالية لقياس التردد؛ العد الإلكتروني، المسؤول وتصريف المكثف، مقارنة التردد المقاس مع مثالي، وكذلك استخدام سلاسل سلبية الانتخابية.

تتكون طريقة العد الإلكترونية في حساب رقم، وفترات تردد غير معروف خلال الفاصل الزمني المثالي من قبل عداد إلكتروني يحد أن سرعتها مجموعة من الترددات المقاسة من 100 ... 500 MHz. يجب تحويل الترددات الكبيرة عن طريق خفضها إلى الحدود المحددة. تتيح متر التردد الرقمي الحصول على خطأ قياس النسبية لقياس تردد حوالي 10-11 وأقل منه. تتراوح إلى مئات جيجاهيرتز.

تتكون طريقة الشحن والتفريغ في قياس متوسط \u200b\u200bقيمة الشحن أو تيار التفريغ من المكثف يتناسب مع تواتر التذبذب المقاس. الطريقة مناسبة لقياس الترددات إلى مئات Kilohertz مع وجود خطأ حوالي 1٪.

يمكن إجراء قياس التردد بالمقارنة مع مثالية في نطاق تردد واسع، بما في ذلك الميكروويف. يعتمد خطأ القياس بشكل أساسي على خطأ تحديد تردد العينة ويمكن أن يصل إلى 10-13.

قياس التردد باستخدام الدوائر السلبية الانتخابية: يتم تقليل الدوائر الرنانية ومرناني إلى تحديد السلسلة في صدى، تتم قراءة قيمة التردد المقاس من مقياس عنصر الإعداد. خطأ القياس هو ما يصل إلى 10 -4.

وبالتالي، فإن النتائج الأكثر دقة تعطي أساليب عد الإلكترون والمقارنة، والتي ترجع إلى وجود معايير التردد الكمومية، تتميز أفضل عينات منها عدم استقرار التردد حتى 10-13. على سبيل المثال، تسمح معايير تردد الهيدروجين المصنعة من قبل الصناعة بالحصول على ترددات مثالية مع عدم استقرار 5 ... 10 -13 يوميا.

يتطلب إجراء قياسات دقيقة معرفة ليس فقط القيمة الاسمية لتكرار العينة، ولكن أيضا بعض المعلمات الأخرى التي تميز عدم استقرارها.

10.3 طريقة قياس الترددات المحاسبية الإلكترونية

تعتمد طريقة العد الإلكترونية على رقم حساب النبضات من خلال تردد غير معروف لتكرار FX على وقت مستقير معروف في مدة الفاصل الزمني. إن الدائرة الهيكلية المبسطة من متر التردد (الشكل 8.2، أ) تشبه مخطط الرسم الزمني للفاصل الزمني.

يتم تحديد تواتر مولد الكوارتز يساوي N * 10 K هرتز، حيث K هو عدد صحيح، وقيمة تقسيم N هي مضاعفة العشرة. لذلك، يتوافق عدد النبضات المثبتة بواسطة مقياس النبض بقيمة التردد المقاس في الوحدات المحددة. تتم قراءة القيمة F 0 من جهاز قراءة الأداة.

قياس التردد حسب الشحن والتفريغ المكثف

تعتمد هذه الطريقة على عمل متر التردد، ويظهر مخططها. تين. 8.4، يدخل الجهد U R باستخدام تردد F X مكبر للصوت المحدد (الشكل 8.4، ب). جهد الإخراج الخاص به U 2، وجود شكل من أشكال النبضات المستطيلة، والأفعال على سلسلة تتكون من مكثف مع الثنائيات D1 و D2. لنفترض في اللحظة الأولى من الوقت الجهد على المكثف الولايات المتحدة \u003d وقت الشحن المستمر U2 اختيار الكثير من أقل من نصف فترة الجهد الإدخال. متوسط \u200b\u200bقيمة تكلفة تيار المكثف يمر عبر الديود D1 وجهاز المغناطيس الكهربائي،

يتناسب مع FORNENCE FX، لذلك، يتم تصنيف مقياس الجهاز الكهربائي في قيم التردد المقاس.

تعمل متر التردد من النوع الذي يعتبر في النطاق من عشرات هيرتز إلى وحدات Meghergertz. يتم تداخل نطاق التردد هذا من قبل العديد من القشرة الفرعية مع قياس مختلف يحد من الانتقال من الحد إلى الحد من خلال تغيير الحاوية، والذي يتم تحديده بترددات الحد الأقصى للترددات الفرعية التي كان متوسط \u200b\u200bتيار الجهاز كافية لتحرير السهم إلى كامل الحجم.

قياس التردد بالمقارنة مع مثالية

في هذه الطريقة، يتم مقارنة تردد FX المقاس بالتردد المعروف F 0 من مولد التذبذب بالتردد المثالي. إعادة بناء هذا الأخير يحقق المساواة

حيث δσp1 خطأ مقارنة التردد.

يعتمد خطأ مقارنة التردد على طريقة مؤشر المساواة في التردد. في بعض الأجهزة، يتم استخدام الخلاط والسماعات للإشارة إلى المساواة (الشكل 8.5، أ). بموجب إجراء تذبذبات الترددات المثالية والقابلة للقياس في الخلاط، تحدث تقلبات ترددات الجمع بين MFX ±. NF 0، حيث m و n أعداد صحيحة. إذا سقطت إشارة تردد الفرق في عرض النطاق الترددي من سماعات الرأس، فإن المشغل يسمع نغمة هذا التردد. يجب أن يتحقق تغيير F 0 أدنى لهجة، والتي بالنسبة لأنواع مختلفة من سماعات الرأس هي عشرات هيرتز.

نظرا لأنه عند قياس التردد غير معروف، فإن الطريقة غامضة وقبل القياسات من الضروري معرفة القيمة التقريبية ل F X. يشار إلى طريقة قياس التردد المتعثر في بعض الأحيان كطريقة يدق الصفر.

القياسات التي تنتجها شوكة. خطأ المقارنة هو 10 ... 30 هرتز.

10.4 قياس التردد مع سلاسل السلبي الانتخابي

قياس هذه الطريقة تأتي لإنشاء الدائرة الانتقائية لتكرار الإشارة. يتم احتساب التردد على وضع عنصر التكوين. يمكن أن تكون هذه السلاسل دوائر الجسر والمحافظة التذبذبة. حاليا، متر تردد الجسر، نطاق استخدامه محدود من خلال الترددات المنخفضة، التي أطاحت بالكامل بأدوات الأنواع الأخرى. وجد التطبيق العملي عدادات تردد فقط باستخدام دائرة رنين، تسمى موجات الرنانية. تغطي هذه الأجهزة البسيطة نطاق التردد من مئات Kilohertz إلى مئات جيجاهيرتز. ويظهر مخطط مبسط لنقل الرنين مع المحيط الشكل. 8.8. يتم توفير جهد تردد FX غير معروف من خلال لفائف اتصالات LSV للمحافظة التي تتكون من لفائف مثالية، ومكثف بالتناوب مع إعداد الدائرة من خلال تغيير الخزان، يتم تحديد حالة الرنين بواسطة الجهاز المغناطيسي إلى الجهد الحد الأقصى على الملف. تتم قراءة قيمة التردد المقاسة من مقياس المكثف.

يتم تحديد خطأ قياس التردد بمساعدة موجات الرنين بواسطة العوامل الرئيسية التالية: خطأ التخرج، عدم استقرار تردد الرنين للنظام التذبذب، وتأثير التواصل مع المولد والمؤشر، عدم دقة الرنين تثبيت. يمكن أن يكون خطأ التخرج كبيرا إذا ظهور الأخطاء في آلية الإعداد، والذي يحتوي على تصميم معقد إلى حد ما. يزيد هذا الخطأ بسبب ارتداء تفاصيل الآلية ومظهر التشوهات والعبط.

نظرا للاتصال مع مؤشر ومصدر التردد المقاس في المرنان، يتم إجراء المقاومة النشطة والتفاعلية. يؤدي نمو الخسائر النشطة إلى تقليل الخير، ويؤدي برنامج Impermanence of Jet المقاومة النفاث إلى تشريد الرنين. يتم تقليص الأخطاء الناجمة عن تأثير المؤشر ومصدر الإشارة من خلال انخفاض في الاتصالات. ولكن في الوقت نفسه، ينتمي الجهد الذي ينتمي إلى الكاشف والتخطيط بعد الكاشف إلى الدخول إلى مكبرات الصوت.