Числоимпульсный квадратор

 

ЧИСЛОИМПУЛЬСНЫЙ КВАДРАТОР, содержащий первый счетчик, первый элемент И, триггер, первый элемент задержки, выход триггера соединен с первым входом первого элемента И, отличающийся тем, что, с целью упрощения, он содержит схему сравнения, второй счетчик, второй элемент И, формирователь импульсов, второй элемент задержки, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом формирователя импульсов , выход генератора импульсов через первый элемент задержки соединен с первым входом второго элемента И, а через второй элемент задержки - с вторым входом первого элемента И,. выход которого соединен с счётным входом второго счетчика, вход сброса которого соединен с первым входом триггера, выходом схемы сравнения и счетным входом первого счетчика, разрядные выходы которого соединены с первой группой информационных входов схемы сравнения, управляющий вход которой соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом младшего разряда второго счетчика, остальные разрядные О) выходы которого соединены с второй группой информационных входов схемы сравнения, второй вход триггера соес выходом формирователя импульг динен второй вход которого соединен с i сов информационным входом квадратора, выход первого элемента И соединен с выходом квадратора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 2 зш G 06 F 7/552

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3497258/24-24 (22) 06. 10. 82 (46) 07. 11.84. Бюл. ¹ 41 (71) Харьковский инженерно-строительный институт (72) В.А. Добрыдень (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ж 913369, кл. G 06 Г 7/552, 1981.

2. Мельников А.А. и др. Обработка частотных и временных импульсных сигналов. М., "Энергия.", 1976-, с. 86 (прототип). (54)(57) ЧИСЛОИМПУЛЬСНЫИ КВАДРАТОР, содержащий первый счетчик, первый элемент И, триггер, первый элемент задержки, выход триггера соединен с первым входом первого элемента И, отличающийся тем, что, с целью упрощения, он содержит схему сравнения, второй счетчик, второй элемент И, формирователь импульсов, второй элемент задержки, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом формирователя импуль- . сов, выход генератора импульсов через первый элемент задержки соединен с первым входом второго элемента И, а через второй элемент задержки — с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с счетным входом второго счетчика, вход сброса которого соединен с первым входом триггера, выходом схемы сравнения и счетным входом первого счетчика, разрядные выходы которого соединены с первой группой информационных входов схемы сравнения, управляющий вход которой соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом младшего разряда а второго счетчика, остальные разрядные выходы которого соединены с второй группой информационных входов схемы сравнения, второй вход триггера соединен с выходом формирователя импуль- сов, второй вход которого соединен с информационным входом квадратора, выход первого элемента И соединен с выходом квадратора.

032

1 1123 ,!

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в составе управляющих, контрольно-измерительных и информационных систем. 5

Известен квадратор, содержащий генератор тактовых импульсов, первый и второй счетчики, первый и второй элементы И и триггер, управляемый делитель частоты (11 . !

О

Недостатки этого квадратога состоят в сложности схемы, обусловленной наличием в ее составе управляемого целителя частоты и реверсивного счетчика at главное, невозможности возво- !5 дить в квадрат непосредственно числоимпульсную входную величину, кото рую для этого необходимо предвари" тельно преобразовывать в двоичный позиционный код, что требует, допол- 20 жительных аппаратурных средств и дополнительного времени.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является квадратор, содержащий счетчик, группу эле- 25 ментов И, сумматор, элемент задержки, элемент И, триггер, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого является выходом результата квадратора и соединен с вхо-30 дом переноса младшего разряда сумма-, тора, информационные входы которого со второго по й-й соединены соответственно с выходами элементов И группы, первые входы которых соединены с З5 разрядными выходами счетчика, тактовый вход которого соединен с информационным входом квадратора, первым входом триггера и через элемент saдержки соединен с вторыми входами 4п элементов И группы (2 .

Недостатком известного квадратора является его сложность. В этом квадраторе в счетчике после f -ro входного

t! импульса формируется число 2 -1+(; 45 обратный удвоенный (за счет сдвига) код этого числа переписывается затем в сумматор, в младший разряд которого предварительно записывается единица.

Цель изобретения — упрощение квад-50 ратора.

Поставленная цель достигается тем, что числоимпульсный квадратор, содержащий первый счетчик, первый элемент И, триггер, первый элемент,55 задержки, причем выход триггера соединен с первым входом первого элемеи/ та И, содержит схему сравнения, второй счетчик, второй элемент И, формирователь импульсов, второй эле. мент задержки, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом формирователя импульсов, выход генератора импульсов через первый элемент задержки соединен с первым входом второго элемента И, а через второй элемент задержки — с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с счетным входом второго счетчика, вход сброса которого соединен с первым входом триггера, выходом схемы сравнения и счетным входом первого счетчика, разряд.ные выходы которого соединены с первой группой информационных входов схемы сравнения, управляющий вход которой соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого

f соединен с выходом младшего разряда второго счетчика, остальные разрядные выходы которого соединены с второй группой информационных входов схемы сравнения, второй вход триггера соединен с выходом формирователя импульсов, второй вход которого соеди-, !

Heí с информационным входом квадратора, выход первого элемента И соединен с выходом квадратора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого числоимпульсного квадратора.

Квадратор содержит генератор 1

Импульсов, формирователь 2 импульсов, элемент И 3, триггер 4, счетчик 5, счетчик 6, элемент И 7, схему 8 сравнения, элементы 9 и 10 задержки.

Формирователь 2 -импульсов форми- рует импульс на выходе при приходе на его первый вход тактового импульса с периодом Т с генератора 1, при условии, что на его втором входе до этого момента бып информационный им1 пульс. Элемент 10 задержки задержи,Ф вает импульсы на время !.! а элеЯ л мент 9 задержки на - C2-- <„+ 2 .

Величина . выбирается достаточной для срабатывания триггера 4 и закрывания (открывания) элемента И 3, величина - достаточной для сраба2 тывания счетчика 6 и элемента И 7, а величина Т вЂ” u должна быть доста2 точной для срабатывания схемы 8 сравнения и триггера 4.

Квадратор работает следующим образом.

1123

В исходном состоянии триггер 4, счетчики 5 и 6 установлены в нуль, таким образом, элементы И 3 и 7 закрыты по второму входу, и импульсы с выходов 1 енератора 1 через них не проходят..

Пусть на вход квадратора, т.е. на второй вход формирователя 2 импульсов, в произвольный момент времени поступает первый входной импульс. О

Очередной импульс с выхода генератора

1 сформирует импульс на выходе формирователя 2, переводя тем. самым триггер 4 в единичное состояние и, следовательно, открывая первый элемент

И 3.

Спустя время, будет сформирован

Р импульс на выходе элемента 10 задержки; этот импульс пройдет через открытый элемент И 3 на выход устрой- щ ства и, кроме того, запишет единицу в первый разряд второго счетчика 6, в результате чего элемент И 7 откроет.ся. л

Через время б формируется им- 25 пульс на выходе элемента 9 задержки.

Этот импульс, проходя через открытый элемент И 7, поступает на вход схемы 8 сравнения, и, поскольку на первую и вторую группы информационных

Ьходов этой схемы поданы со счетчиков 5 и 6 одинаковые (нулевые) кодовые комбинации, импульс проходит на выход схемы 8 сравнения, возвращая триггер 4 и второй счетчик 6 в нулевое состояние а в первый счетчик

5 добавляя единицу. Элементы И 3 и 7 снова закрыты.

Таким образом, на выход квадратора поступил один импульс (поскольку 40

1 1), и квадратор возвратился в исходное состояние с тем отличием, что теперь на счетчике 5 зафиксирована единица.

При обработке второго входного импульса квадратора первые импульсы с первого и второго элементов задержки 9 и 10 выполняют в точности те же действия, что и при обработке первого, однако первый импульс с элемента И 7 на выход схемы 8 сравнения не проходит, так как кодовые комбинации, поступающие на группы информационных входов схемы сравнения с выходов счетчиков 5 и 6; раз032 4 личны. Элемент И 3 остается откры тым, так что импульсы с выхода элемента 10 задержки будут поступать на счетчик 6 до тех пор, пока не окажутся выполненными одновременно два условия:

1. Кодовые комбинации, поступающие со счетчиков 5 и 6 на схему сравнения 8, одинаковы.

2. В младшем разряде счетчика 6 записана единица (т.е. в счетчике 6 содержится нечетное число вида 2;-1).

Как только — после g -ro импульса с элемента И 3 — оба эти условия будут выполнены, импульс с выхода элемента 9 задержки, пройдя через элемент И 7 и схему 8 сравнения, выполнит следующие действия: установку в нуль .триггера 4 и второго счетчика 6 и добавление единицы в первый счетчик 5.

Тем самым квадратор возвращается в исходное состояние с одним -отличием: на счетчике 5 зафиксировано теперь число 2 (число входных импульсов). При обработке второго входного импульса условия 1 и 2 будут вьп|олнены после третьего импульса с выхода элемента И 3, т.е. на выход устройства поступят еще три импульса, что вместе с предыдущим выходньй импульсом обеспечивает равенство 2 = 4.

Каждый < -й входной импульс обрабатывается устройством аналогично, причем выполнение условий 1 и 2 достигается при этом после 2, -1 импульсов с выхода элемента И 3, являющегося выходом квадратора. Затем схема возвращается в исходное состояние с тем отличием, что на счетчике ,5 зафиксирована теперь входная величина 1 в двоичном параллельном коде.

Введение второго счетчика, схемы сравнения, элемента И, формирователя импульсов упрощает устройство, число

1 обработанных входных импульсов и, величина 2;-1 — первая разность выходного сигнала (приближенно - егО производная) — формируется в прямом коде, что облегчает использование этих величин в контрольно-измеритель" ных, управляющих и вычислительных системах.

1123032

Составитель А. Казанский

Редактор Н. Данкулич Техред 3.Палий Корректор О. Тигор

Заказ 8141/40 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4