Число-импульсный функциональный преобразователь

 

ЧИСЛО-ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЭСвАТЕЛЬ, содержащий импуттьсный сумматор, двовч-, ный умножитель и первый счетчик, ра ртшшй выход которого соединен с упреепякшшм входом двоичного умножителя , нмдупьсный вход которого соединен с входом первого счетчика, выход двоичного умножителя соединен с первым входом импульсного сумматора, второй вход которого подключен к входу преобразова|теля , отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона прео азования без ухудшения динамических характеристик преобразователя, в него вЭаедены второй и третий счетчики и управляемый делитель частоты, импульсный вход которого соединен с выходом импульсного сумматора, вых,од-переполнения первого счетчика соединен с входом второго и третьего счетчиков, выход третьего соединен с управпяккакм входом управляемого делитэля частоты, выход которого соединен с в одом первого счетчика.

уапц О 06 T 7/552

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН н *втансном саиДЕтилЬатв (21) 3408619/18-24 (22) 1 1.03.82 (46) 07.06.83. Бюп. ¹ 21 (72) М. А. Гаврилюк и ll. В. Мороз. (71) Львовский ордена Ленина политех-, нический институт им. Ленинского комсомола .. (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 645155. кл. 06 F 7/552, 1979.

2. Noshos O.I; Survey of Countug

Соц Йомн Machines Proceedings IFAC

Symposium Pulse-Hate ard. Pulse-Numler

Signals in Automatic Control. Debre- .cen, 1969, р.84. (54) (57) ЧИСЛО-ИМПУЛЬС:ЯЩ фУИ1

UHOHAJIbHbIA ПРЕОБРАЮВАТЕЛЬ, содер каший импульсный сумматор, ддвоич-, ный умножитель и первый счетчик, раэSll„„1022160 A рядный выход которого соединен с управлякапим входом двоичного умножителя, импульсный вход которого соединен с входом первого счетчика, выход двоич- ного умножителя соединен с первым агодом импульсного сумматора, второй вход которого подключен к входу преобразова теля, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона преобразования без ухудшения динамических характеристик преобразователя, в него введены второй и третий счетчики и управляемый делитель частоты, импульсный вход которого соединен с выходом импульсного сумматора, наход. переполнения первого счетчика соединен с входом второго и третьего счетчиков, выход третьего счетчика соединен с управлякипим входом управляемого делителя частоты, выход которого соединен с вхо-, дом первого счетчика.

1 0221 60

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может . найти применение в устройствах обработ ки информации, представленной s виде число-импульсного кода, частоты либо. интервалов времени.

Известно устройство д я извлечения квадратного корня из числа импульсов, содержащее И -разрядный д®оичный сче ь чик, группу О элементов И и двух элементов, ИДИ, Устройство представляет собой двоичный умножитель, охваченный положительной обратной связью, причем функции управляющего счетчика и счетчика и счетчика-делителя двоичного множителя совмещены ."B одном счетчике t 1).

Недостатком этого устройства является узкий интервал изменения аргумента.

Наиболее бпизким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее двоичный умножитель, сумматор и счетчик, при этом вход устройства связан с первым входом импульсного сумматора, второй вход которого поцключен к выходу N -разряцного цвоичного умножителя, вход последнего связан с выходом импульсного сумматора и входом -разрядного счетчика результата, соответствукицие разрядные выходы которого подключены к управляющим входам двоичного умножителя 2 ) .

Нецостатком известного устройства является узкий интервал изменения аргумента, заданного в виде числа импульсов, для которого может быть вычислено значение квадратного корня. диапазон измерения аргумента лежит в пределах

0 — 2> ", где И -разрядность счетчика результата и двоичного умножителя. На практике часто возникают случаи, когда требуется вычислить значение квадратного корня из числа импульсов, значительно большего 2" " . Для этого можно просто увеличивать разрядность устройства, но тогда наблюдается резкое

r падение частоты поступления входных импульсов аргумента. Это объясняется тем, что входные импульсы, пройдя через схему суммирования, попадают на вход двоичного умножителя и вызывают появление импульсов обратной связи.

Так, например, первый входной импульс при разрядности устройства И 5 вызывает появление 7 импульсов обратной связи. Следующий входной импульс аргумента может поступить тогда, когда закончится этот цикл из 7" импульсов.

При И 5 известное устройство вычисляет значение квадратного корня из величины аргумента, лежащего s пределах

0 - 16. Если же требуется, .например, 1О

5 вычислить квадратный корень из +0,2, то необходимое значение. числа разрядов устройства И 11. В этом случае первый входной импульс вызывает уже

63 импульсы обратной связи. Это влечет за собой снижение частоты поступления импульсов аргумента. Явления, описанные выше, наблюдаются не только при % -=-1, но и при других значениях Х .

-Ups изобретения — увеличение диапа15 зона преобразования без ухудшения динамических характеристик преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в число-импульсный функциональный преобразователь, содержащий импульсный

20 сумматор, двоичный умножитель и первый счетчик, разрядный выход которого соединен с управляющим входом двоичного умножителя, импульсный вход кого25 рого соединен с входом первого счетчика, выход двоичного умножителя соединен с первым входом импульсного сумматора, второй вход когорэг0 подключен к входу преобразователя, дополнительно введены второй и третий счетчики и уп30 равляемый делитель частоты, импульсный вход которого соединен с выходом импульсног0 сумматора, выход переполнения первого счетчика соединен с входом sroporo и третьего счетчиков, выЗ5 ход третьего счетчика соединен с управляющим входом управляемого делителя частоты, выход которого соединен с входом первого счетчика.

Ца чертеже приведена структурная

40 схема устройства.

Устройство содержит импульсный сумматор 1, счетчик 2, управляемый делитель 3 частоты, двоичный умножитель

4 и счетчики 5 и 6, Перед началом ра45 боты счетчики 5 и 6, делитель 3 и дво, ичный умножитель 4 находятся в нулевом состоянии, а в счетчике 2 записана единица.

На вход устройства поступают импуль

50 сы частоты fy. Средняя частота 4 на выходе двоичного умножителя 4 определяется частотой поступающей с выхода делителя 3, и дополнительным кодом числа М, поступающего в счетчик 5, 55 и равна

10221 60 4

peaynbrora Ч, т.е. счетчики 5 и 6 логично с mrarb одним счетчиком резуль гага 5 — 6. В счетчике 5 хранятся младшие двоичные разряды кода результата, а в счетчике 6 — старшие.

Таким образом, начиная с момента вре 1м- 1 мени = — число в счетчике 5-6

1= f„ меняется по закону с учетом (1), (2) и (3) 10

Частота % на выходе импульсного сумматора 1 равна

r„=g„+9 () °

Импульсы этой частоты поступают на вход ynpasweMore делителя 3 часто ты, реализующего в общем случае функ цию Е = „ Ng (ъ} где К - число, записанное, в счетчике

2. Поскольку в данном случае И =1, ro f 4< следовательно, из (1),; (2) и (3) для И =1, ;- %,+, и (4)

Импульсы частоты . интегрируются счетчиком 5, код в котором изменяетея во времени по закону с учетом (4) И

ДЬ (5) о

Решением этого уравнения: являе1 ся и -3Q>++< К

5 где < « « .(с (При Х =2 "1 1 счетчик 5 переполняет-: ся и в счетчики 2 и 6 записывается по единице. При этом Я становится равным

2, причем числа, хранящиеся в счетчиках 5 и 6, считываются одним числом и

11=

Учитывая, что + Й = и решением н

15 " этого уравнения является

20 где У - IХtQaa любого числа переполнений 1 счет чика 5 получим, что К = + ðÎNß=1 . «М5 ° учитывая, что формула (7) справедлива для любого К= 1Х т, 25 Таким образом, предлагаемое устройство позволяет вычислять значение квадратного корня нз частотных, временных либо число-импульсных сигналов при любом значении аргумента (диапазон измещ0 нений ограничивается только разрядностью счетчиков 6 и 2 и разрядностью делителя 3) без ухудшения динамических харак-, теристик устройства на всем sarepsaae изменения аргумента.

Составитель А. Зорин

Редактор А. Курах Техред А. Бабинеп Корректор О. Билак

Заказ 4045 41 Тираж 706 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4