Устройство для вычисления отношения временных интервалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее делитель частоты и элементы И, первый из которых подключен первым входом к первому входу устройства , входу одновибратора и к входу элемента НЕ, вторым входом - к выходу генератора импульсов н к первым входам второго и третьего элементов И, а выходом - к счетному входу первого счетчика, соединенного выходами с управляющими входами управляемого делителя частоты и с первой группой входов блока сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам второго счетчика, соединенного суммирующим входом с выходом второго элемента И, подклю- : ченного вторым входом к второму входу устройства и к первому входу триггера, соединенного вторым входом с выходом дешифратора нуля, подключенного входами к выходам второго счетчика, причем выход триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, подключенного выходом к счетному входу управляемого делителя частоты, соединенного установочным входом с выходом одновибратора, а выходом - с входом младших разрядов счетчика результата, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, четвертый элемент И подключен первым входом к выходу дешифратора нуля, .вторым входом - к выходу блока сравнения кодов, третьим входом - к выходу элемента НЕ и к третьему входу третьего элемента И, а выходом - к 4 входу старших разрядов счетчика реСП СО СХ) зультата и к входу обнуления второго счетчика, соединенного вычитающим входом с выходом делителя частоты, подключенного входом к выходу третьего элемента И.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1104538 А зов G 06 G 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

t @LE

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬГП4Й (21) 3592645/18-24 (22) 04.02.83 (46) 23.07.84. Бюл. № 27 (72) В.Б.Ибрагимов и P.À.Òoïåëüáåðã (71) Специальное конструкторское . бюро геофизического приборостроения института геологии АН Азербайджанской ССР (53) 681.335(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 698006, кл. G 06 С 7/ 16, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 922783, кл.,G 06 G 7/ 16, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 966705, кл. G 06 G 7/16, G 06 G 7/68, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

ОТНОШЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее делитель частоты и элементы И, первый из которых подключен первым входом к первому входу устройства, входу одновибратора и к входу элемента НЕ, вторым входом — к выходу генератора импульсов и к первым входам второго и третьего элементов

И, а выходом — к счетному входу первого счетчика, соединенного выходами с управляющими входами управляемого делителя частоты и с первой группой входов блока сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам второго счетчика, соединенного суммирующим входом с выходом второго элемента И, подклю" ченного вторым входом к второму входу устройства и к первому входу триггера, соединенного вторым входом .с выходом дешифратора нуля, подключенного входами к выходам второго счетчика, причем выход триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, подключенного выходом к счетному входу управляемого делителя частоты, соединенного установочным входом с выходом одновибратора, а выходом — с входом младших разрядов счетчика результата, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, четвертый элемент И подключен первым входом к выходу дешифратора нуля, вторым входом — к выходу блока сравнения кодов, третьим входом — к выходу элемента НЕ и к третьему входу третьего элемента И, а выходом — к входу старших разрядов счетчика результата и к входу обнуления второго счетчика, соединенного вычитающим входом с выходом делителя частоты, подключенного входом к выходу третьего элемента И.

1104538

Изобретение относится к антомагике и нычиглительной технике, в <.агтн сти к <..пециализиронанным нычнслительнь1м устройствам врг н-импульсной формой представления ин<рормации, Известно устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее генератор импульсов, элементы И, И11И и НЕ, одновибратор, счетчики и блок сравнения кодов (1 ). !О

Недостатками устройства являются пониженная точность и ограниченная область применения.

Известно также устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее генератор импульсов, элементы И и ИЛИ, однонибраторы, триггер, делитель частоть|, счетчики и блок сравнения кодов (2 ).

Недостатком данного устройства 0 является пониженная инструментальная точность, Наиболее близким к изобретению является устройство для вычисления

< отношения временных интервалов, содержащее делитель частоты и элементы

И, первый из кот<.рых подключен первым входом к первому входу устройства, входу одновибратора и к входу

30 элемента НЕ, вторым входом — к выходу генератора импульсов и к первым входам второго и третьего элементов

И, а выходом — к счетному входу первого счетчика, соединенного выходами с управляющими входами управляемого делителя частоты и с первой группой входов блока сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам второго счетчика, соединенного суммирующим входом с выходом второ40 го элемента И, подключенного вторым входом к второму входу устройства и к первому входу триггера, соединенного вторым входом с выходом дешифратора нуля, подключенного входами к выходам второго счетчика, причем выход триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, подключенного выходом к счетному входу управляемого делителя частоты, соединенного установочным входом с выходом одновибратора, а выходом — с входом млад.ших разрядов счетчика результата, подключенного входом старших разрядов к выходу элемента ИЛИ, соединенного первым входом с выходом одновибратора, а вторым входом — с ныходсм блока сравнения кодов и с нходом обнуления нторог< c

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, так как он вычисляет отношение временных интервалов делителя

Т и делителя Т„ только при условии

Т, ) Т, и неработоспособен при

Цель изобретения — расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигаетгя тем, что в устройстве лля вычисления стношения временнь<х интервалов, содержащем делитель частоты и элементы И, первый из которых подключен первым входом к первому входу угтройства, входу одновибратора и к входу элемента НЕ, вторым входом — к выходу генератора импульсов и к первым вх<>дам второго и третьего элементов И, а выходом — к счетному входу первого счетчика, соединенного выходами с управляющими входами управляемого делителя частоть1 и с Ileðâîé группой нходов блока сравнения кодов подключенногo ороА 1) A Rxoäîâ к выходам второго счетчика, соединенного суммирующим входом с выходом второго элемента И, подключенного вторым входом к второму входу устройства и к первому входу триггера, соединенного вторым входом с выходом дешифратора нуля, подключенного входами к выходам второго счетчика, причем выход триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, подключенного выходом к счетному входу управляемого делителя частоты, соединенного установочным входом с выходом одновибратора, а выходом— с входом младших раэрядон счетчика результата, четвертый элемент И подключен первым входом к выходу дешифратора нуля, вторым входом — к выходу блока сравнения кодов, третьим входом — к выходу элемента НЕ и к третьему входу третьего элемента И, а выходом — к входу старших разрядов счетчика результата и к входу обнуления второго счетчика, соединенного

3 1104538 нычитающим входом с выходом делителя частоты, подключенного входом к выходу третьего элемента И.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для вычисления отношения временных интервалов, на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит первый элемент

И 1, элемент HF 2, одновибратор 3, 10 генератор 4 импульсов, первый счетчик

5, второй элемент И 6, триггер 7, второй счетчик 8, делитель 9 частоты, управляемый делитель 10 частоты, 15 ,счетчик 11 результата, третий элемент И 12, блок t3 сравнения кодов, дешифратор 14 нуля и четвертый элемент И 15. Элемент И 1 подключен первым входом к первому входу устройст20 ва, входу. одновибратора 3 и к входу элемента НЕ 2, вторым входом — к выходу генератора 4 импульсов и к первым входам элементов И 6 и 12, а выходом — к счетному входу счетчика 5.

Счетчик 5 соединен выходами с управляющими входами управляемого делителя 10 частоты и с первой группой блока 13 сравнения кодов. Блок 13 подключен второй группой входов к выходам счетчика 8, соединенного суммирующим входом с выходом элемента

И 6 подключенного вторым входом к второму входу устройства и к первому нходу триггера 7. Триггер 7 соединен вторым входом с выходом дешифратора

14 нуля, подключенного входами к выходам счетчика 8. Выход триггера 7 соединен с вторым входом элемента

И 12, подключенного выходом к счетному входу управляемого делителя 1О частоты. Делитель 10 соединен установочным входом с выходом однонибратора 3, а выходом — с входом младших разрядов счетчика 11 результата.

Элемент И 15 подключен первым входом к выходу дешифратора 14 нуля, вторым входом - к выходу блока 13 сравнения кодов, третьим входом — к выходу элемента НЕ 2 и к третьему входу элемента И 12, а выходом — к входу стар- 50 ших разрядов счетчика 11 результата и к входу обнуления счетчика 8. Счетчик 8 соединен нычитающим входом с выходом делителя 9 частоты, подключенного входом к выходу элемента 55

И 12.

На первый вход устройства подаются импульсы с длительностью, соответствующей временному интервалу Т„ (фиг. ?а-2, фиг. 2б-?),на второй вход — импульсы с длительностью, соответствующей временному интервалу

Т (фиг, ?>-1, фиг. 2b-1). Требуется г вычислить отношение Т /Т„при любом соотношении между временными интервалами (Т, z Т).

Рассмотрим случай Т 7 Т„(фиг.2a) в исходный момент времени (т.е, до появления импульсов на входах устройства) на выходе элемента НЕ 2 потенциал высокого уровня (фиг.?ct-3), на выходе блока 13 сравнения кодов, фиксирующем равные (н данный момент— нулевые), коды в-счетчиках 5 и 8— потенциал высокого уровня (фиг.2а"7), на выходе дешифратора 14 нуля, выполненного, например, н виде многовходового элемента ИЛИ вЂ” потенциал низкого уровня (фиг. 2а-8).

Временные интервалы Т, и Т„ начинаются одновременно, при этом импульсы образцовой частоты 1 с выхода генератора 4 проходят через элемент

И 1 в течение временного интервала

T„ на счетчик 5, содержимое которого линейно увеличивается по мере его заполнения (фиг. 2а-5) и в момент времени, соответствующий окончанию указанного интервала, становится равным N„= Т, X . Одновременно, эти же импульсы проходят через элемент И 6, открытый в течение временHoI o интервала Т, HB суммирующий вход счетчика 8 (фиг. 2а-4), содержимое которого линейно увеличивается до тех пор, пока не станет равным N причем с первым же импульсом, подсчитанным счетчиком 8, потенциал на выходе дешифратора 14 скачком изменяется до высокого уровня. С началом временного интервала

Т„ на выходе элемента НЕ 2 — потенциал низкого уровня, а на выходе блока 13 сравнения кодов — потенциал высокого уровня, так как содержимое счетчиков 5 и 8 измейяется синхронно с каждым импульсом генератора 4, поступающим на их входы.

Устройство работает следующим образом.

С окончанием временного интервала Т1 потенциал на выходе элемента

НЕ 2 изменяется до высокого уровня, при этом срабатывает элемент И 15, на выходе которого появляется короткий импульс (фиг. 2а-9). Этим им1104538

35 (5

11ульсОм сбрлаывлс-тcë II H. ëcвое по,Г(ожв к((С . С си с-: Т IIIIC 8 ь (ТО ВЫЗь(ВЛ Е т Г(»яг(с 1((с o, с 1(i!I » .!a, я эьг" О>д(1!Ог(я l 3

1 деш((фрятс;f;я 14, и в р зу (ьт",те это

-.О пя входе .;(соме((та И 15 формируЕ } СЯ Зялкii i фРО(1 Г -;.1 C! ВЫХОДПОГО HM пульс.я. !I H улbc с выходя элемента

II,.; заносится в старшие разряды счет ьккя 11 результата, что vicaзывлr ет а то, что в боги ший времспной ьь

11HТЕРБЯЛ Ть УЛОЖИЛСЯ 1>(СВПО ОДИН (IpåìñHHoI1 интервал Т.

"1

В момент времени, соответствующий окончанию .ремcHíoãî интервала Т

"1 М ог(повибрятор 3„ подключенный к первому входу устройства, АормируеT 1(0роткий импульс (фиг. 2(-б), который устя((яв(п(глс т в делителе 10 частоты коэ:. 1 Ьпц(гент делен((я, равный коду с счет ика 5. Импульсы генератора ,4 после обнуления счетчика 8 продолжают поступать ня его суммирующий в(Од, причем с подсчетом первого (после обнуления) импульса потенциал пя выходе дешифратора 14 изменяется до высокого уровня, содержимое счетчика 8 вновь начинает увеличивлгься и увеличивается до тех пор, пок:I пе достанет значения кода, хранящс гося г. счет.(икс 5. При этом срлбл г((вле г б.чо.: 13 сравнения кодов, зятем — эле:(ект И 15, импульс с выхо(я которого сбрасывает счетчик 8 в нулево положение, заносится в старшие разряды счетчика 11 результата чтс1 уклзывлет На то, что в больь, ИIий H 1? Pме111(с и ик TPp Вял Т уложился второй временной интервал Тг) и т.д.

Дал(.пейн(ля последовательность операций (до момента времени. соответствующего окоп.сякию ин герваля Т, ) аналогична рассмотренной.

В момект времени, соответствукгщий окончанию Т, во-первых, закрывается элемект И б и поступление импульсов

I"eIерлторл 4 кя суммирующий вход

c÷cT Iêêë 8 пРекРЯЩлетсЯ, во-втоРыхь в старших разрядах счетчика 11 результата фиксируETcH Icofi, отображаю—

Щий цег(ую частг Откол!ения Т /Т

Если прг(этом счетч iic 8 находится в кулевсм положении. значит указанное отношение найдено без остатка (причем потегп(илл низкого уровня ка выходе дешифряторя 14 Iгз позволяет перебросить триггер 7 в положен:fc к к

1 и продолжить работу устройства), ".ели в с ÷ cò"-(ике ос тя Тс ÿ к якОЙ ГО

ЗО код (N! ) значит существует остаток после вьг(исления целой части отношения Т,/Т, и вся дальнейшая работа устройства направлена пя определение пробкой члсти этого отношения в следующей ггоследовательности.

Задним фронтом импульса с длигелькостью, соответствуюп(ей PpPìеккому1 интервалу Т, триггер 7 устанавливается в единичное положение, при этом потенциал высокого уровня с его выхода (фиг. 2m †) подается на один из управляющих входов элемента И 12 (нл другом управляющем входе этого элемента уже есть разрешающий потенциал с выхода элемента НЕ 2) и открывает его. Импульсы образцовой частоты с выхода генератора 4 проходят

;ерез открытый элемент И 12, и, вопервых, после деления на постоянный коэффициент К делителем 9 частоты поступают на вычитающий вход счетчика 8 (фиг ° 2(I-11), считывая находящийся в нем код N 2, во-вторых, после деления на коэффициент (1„ делителем 10 частоты поступают на вход младшгпс разрядов счетчика 11 результата. При достижении счетчиком 8 нулевого положения дешифратор 14 нуля возвращает триггер 7 в исходное нулевое положение и на этом работа устройства заканчивается, За время я.с работы счетчика 8 в режиме вычитания импульсов на вход младших разрядов счетчика 11 резульь тата пройдет число импульсов (с выхода делителя 10) равное что соответствует дробной части отношения Т2/Т, .

Рассмотрим случай Т, 4 Т, (фиг.2Ь).

Временные интервалы Т, и Т„ начинаются одновременно (фиг, 2д-1, фиг. 2 -2), при этом импульсы обрязпапой частоты с выхода генератора 4 начинают заполнять счетчик 8, проходя нл его суммирующий вход через элемент И 6 в течение Т, (фиг.2b- ), и счетчик 5, проходя íà его вход через элемент И 1 в течение Т, { фг(г, 2с -5). С приходом первого импульса на счетчик 8 потенциал ня вьгходе дешифратора 14 нуля скачком изменяется до высокого уровня

{фиг. 2Ь-8). Содержимое счетчиков

1104538

5 и 8 сперва изменяется синхронно (благодаря чему потенциал на выходе блока 13 сохраняется на высоком уровне (фиг. 2Б.7), а затем (сразу после окончания временного интервала

Т,) — код в счетчике 8 фиксируется, а код в счетчике 5 продолжает нарастать, что вызывает нарушение условия равенства кодов на входах блока 13 и изменение потенциала на его

1О выходе до низкого уровня. В момент времени, соответствующий окончанию

Т,, устанавливается в единичное положение триггер 7 (фиг ° 26-10), од, нако элемент И 12 при этом закрыт, так как на одном из его управляющих входов действует потенциал низкого уровня с выхода элемента НЕ 2 (фиг. 2О-З).

М

В момент времени, соответствующий окончанию временного интервала Т

} У во-первых, одновибратор 3 формирует короткий импульс (фиг. 26-6), который устанавливает в делителе 10 частоты коэффициент деления, равный коду 1 1 = Т„ счетчика 5 и, вовторых, элемент НЕ 2 выдает разрешающий потенциал на элемент И 12, который открываетс.я и пропускает импуль30 сы генератора 4 на вычитающий вход счетчика 8 через делитель 9 частоты с постоянным коэффициентом деления К, списывая хранящийся в нем код !V

= Т, f (фиг. 2 -1 I) и на вход млад-ших разрядов счетчика 11 результата (через делитель 10 частоты с коэффициентом деления N„). Содержимое счетчика 8 начинает уменьшаться и через время д достигает нуля, что фиксируется дешифратором 14, который возвращает триггер 7 в исходное нулевое положение, элемент И 12 закрывается и поступление импульсов на счетчики 8 и 11 прекращается.

Аналогично первому случаю можно показать, что за время g4 в счетчик

11 результата (младшие разряды) пройдет число импульсов, равное

KN 1N„, что соответствует вычисляемому отношению Т,/Т, .

Таким образом, предлагаемое уст ройство обеспечивает возможность вычисления отношения временных интервалов Т, и Т, при любом соотношении между ними (Т ) T„), что позволяет расширить область его возможного применения по сравнению с известным устройством.

1104538

ШЫ

ВНИИПИ Закаэ 5264/ э 7 Тираж 699 Подписное

Филиал ПШ? "Патент", г. Ужгород, ул,Проектная,4