Цифровой функциональный преобразователь

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для преобразования временного интервала в длительность задержки импульса. Преобразователь содержит реверсивный . счетчик, дешифратор, блок памяти, триггер, генератор фиксированных частот , элемент И, элемент ИЛИ, генератор импульсов и мажоритарный злемент. За счет оригинальных.связей блоков и элементов преобразователь позволяет .осуще ствлять неоднозначное нели-. нейное преобразование временных интервалов, а также сравнивать входные интервалы времени с изменяющимся во времени по заданному закону порогом. 1 ил. .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН сЮ4 G 06 F ..15/31

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

3 ( - 6fggg B g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н CB TOPCKONIV CBWIBTBOPCTBV 4 (21) 3757540/24-24 (22) 27.06.84 (46) 30.03.86. Бюл. М 12 (72) О. И. Хлыстов (53) 681.325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У .514285, кл. С 06 F 1/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 670938, кл. G 06 F 15/31, 1978., (54) ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для преоб„Я0„, 1221662 А раэования временного интервала в длительность задержки импульса. Преобразователь содержит реверсивный счетчик, дешифратор, блок памяти, триггер, генератор фиксированных частот, элемент И, элемент ИЛИ, генератор импульсов и мажоритарный элемент.

За счет оригинальных. связей блоков и элементов преобразователь позволяет..осуществлять неоднозначное нели- . нейное преобразование временных ин тервалов, а также сравнивать входные интервалы времени. с изменяющимся во времени по заданному закону порогом.

1 ил °

1221662

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может

) быть использовано для преобразования временного интервала в длительность задержки импульса.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет формирования пороговой функции времени.

На чертеже изображена схема цифрового функционального преобразователя.

Преобразователь содержит реверсивный счетчик 1, дешифратор 2, блок 3 памяти, триггер 4, генератор 5 фиксированных частот, элемент И 6, элемент ИЛИ 7, генератор 8 импульсов, мажоритарный элемент 9.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии содержимое реверсивного счетчика 1 равно нулю, на выходе дешифратора 2 присутствует

"О", триггер 4 находится в нулевом состоянии, генератор 5 — в заторможенном состоянии и сигналы на его выходах отсутствуют, на выходе уст-. ройства присутствует "0".

Первый входной импульс, соответствующий началу входного интервала времени, подается на первый вход устройства. Этот импульс поступает на установочный вход триггера 4 и переводит его в единичное состояние, через элемент ИЛИ 7 поступает на вход выключения генератора 8 частоты и устанавливает его в заторможенное состояние. После переключения триггера 4 в единичное состояние на его единичном выходе устанавливается

"1". Первый входной импульс поступает также на вход блока 3 памяти и переписывает его содержимое в реверсивный счетчик 1, что приводит к появлению "1" на выходе дешифратора

2. Поскольку триггер 4 переключается в единичное состояние раньше, чем хранящийся в блоке 3 памяти цифровой код переписывается в реверсивный счетчик 1 и на выходе дешифратора 2 устанавливается "1", то состояние выхода элемента И 6, а следовательно, и выхода устройства, не изменяется, "1", поступающая с единичного выхода триггер 4 на вход генератора

5, вызывает его запуск, но не в момент поступления, а с некоторой задержкой, необходимой для записи выходного кода блока 3 памяти в реверсивный счетчик 1 и срабатывания дешифратора 2. Генератор 5 вырабатывает импульсы с частотой следования (на одном из своих выходов, согласно заданному закону. Предположим, что частота вырабатывается на первом выходе генератора 5. Импульсы частоты с первого выхода генератора

5 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика I и суммируются с записанным в него в начальный момент, времени кодом по длительности выходного интервала времени при t,= О. Суммирование импульсов частоты, в реверсивном счетчике продолжается до момента, в кото1 рый частота f, изменяется на частоту

Предположим что частота 1 вы7

2 рабатывается на втором выходе генератора 5.

В момент ф в счетчике 1,эаписы1 вается код числа импульсов

Начиная с момента 1„ импульсы частоты f с второго выхода генера1 тора 5 поступают через второй вход элемента 9, на третьем входе которого "1" с выхода дешифратора 2, на вычитающий вход реверсивного счетчика 1. Содержимое реверсивного счетчика 1 уменьшается по мере поступле- ния импульсов частоты, которые вырабатываются на втором выходе генератора 5 до момента времени 1, в который частота изменяется на частоту .. За время действия частоты содержимое реверсивного счетчика

1 уменьшается на величину f (t -t } т и становится

N .-< „(t а.l s (с, - „}

Значения частот г длительностей

I интервалов, Закона переключения выходов генератора 5 и кода и длительности выходного интервала времени при 1, = 0 выбираются так, чтобы во время действия входного интервала времени содержимое реверсивного счетчика 1 не уменьшилось до нуля.

Предположим, что частота в сов ответствии с заданным законом вырабатывается на первом выходе генератора 5. Импульсы частоты сумми.з руются в реверсивном счетчике 1 и его

l?21662 содержимое увеличивается. В момент времени 1 частота .изменяется на

3 частоту f . и H т ..д . За время действия частоты 1- содержимое реверсивз ного счетчика l увеличивается и равняется

N,-h. k, (t, — t.Û,(t,-с„i.,(t,— t,).

Предположим, что в момент, соот- l0 ветствующий концу входного интервала времени, на второй вход преобразователя поступает второй входной импульс. Этот импульс поступает на вход сброса триггера 4, вызывая его 15 опрокидывание в нулевое состояние, и на вход включения генератора 8 частоты, который запускается и генерирует импульсы частоты считывания

После переключения триггера 4 в 20 нулевое состояние на его единичном выходе устанавливается "0", что приводит к остановке генератора 5, а на нулевом выходе триггера 4 — "1", что приводит к появлению "1" на выходе 25 элемента И 6, а следовательно, и на выходе устройства. После установки генератора 5 в исходное состояние содержимое реверсивного счетчика 1 фиксируется, а затем уменьшается под 50 воздействием импульсов частоты считывания Х „, поступающих на его вычитающий вход с выхода генератора 8 частоты через первый вход мажоритарного элемента 9. Импульсы частоты считывания поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 1 до тех пор, пока его содержимое не уменьшится до нуля. В этот момент на выходе дешифратора 2 устанавливается 0, 40 прохождение импульсов частоты 1через мажоритарный элемент 9 блокируется, а на выходе элемента И 6 устанавливается "0". В результате на выходе преобразователя устанав- 45 ливается "0", и все узлы его схемы устанавливаются в исходное состояние", за исключением генератора 8 частоты.

Поскольку прохождение. выходных импульсов генератора 8 частоты через 50 мажоритарный элемент 9 заблокировано "0" с выхода дешифратора 2, то они не влияют на работу устройства.

В результате на выходе преобразователя формируется временной интервал представленный в виде импульса, длительность которого в общем случае нелинейно и неоднозначно зависит от длительности входного интервала времени.

При этом выполняется равенство (Ц=Ио+Е,(1 а <,(t., t,) < (1З 12

=,„И вЂ” ), откуда 1

tTl

"ьых = — (о+ Ь|- Ф. ); ч i=1

Ъ где 6. t; = 1;: 1;, — время действия частоты ., = 1,2,. ° .ш. длительность выходного интервала времени.

В таком состоянии устройство находится до начала следующего входного интервала времени, в который на его первый вход поступает следующий управляющий импульс.

11ри работе преобразователя в качестве порогового логического элемента во временной области первый управляющий импульс, задающий начало отсчета времени, подается на его первый вход, второй управляющий импульс, соответствующий началу входного интервала времени, — на второй вход, а третий управляющий импульс, соответствующий концу входного интервала времени, — на его третий вход.

В момент поступления на первый вход преобразователя первого управ-. ляющего импульса, задающего начало отсчета времени 1,преобразователь работает аналогично рассмотренному случаю. Отличие заключается в том, что третий управляющий импульс, поступающий на третий вход устройст . ва в момент окончания входного интервала времени, проходит через второй вход элемента ИЛИ 7 на вход выключений генератора 8 и устанавливает его в заторможенное состояние. Если в этот момент содержимое счетчика 1 еще не уменьшилось до нуля, то оно запоминается и на выходе дешифратора 2 сохраняется "1", в результате чего на выходе элемента

И 6 и выходе устройства остается "1"..

Такое состояние устройства может сохраняться до начала следующего входного интервала времени, когда на его первый вход снова подается первый из трех управляющих импульсов. При этом величина порога преобразователя является функцией времени и изменяется по заданному закону в соответствии

1221662 с изменением выходной частоты генератора 5 (при фиксированной ) ю

1 —. — — (,+ Qf 1 1;j. и" f сч

Если же длительность входного интервала времени превышает пороговую величину, то содержимое реверсивного счетчика 1 уменьшается до нуля и на выходе дешифратора 2 устанавливается 10

О, что приводит к переключению выхода элемента И 6 и выхода устройст-. ва из состояния "1" в состояние "0", В рассмотренном случае положительным откликом преобразователя на пре- 15 вышение входным интервалом времени порогового значения является его переключение из состояния "1" в состояние "0, что имеет место при выполнении условия 20

"М 1„,— (!" Е: ; + 1

ВМ " Юс„

Если на преобразователь подается последовательность входных интервалов времени, то их длительности суммируются до тех пор, пока суммарная длительность входных интервалов не превысит пороговое значение. В этот момент выход преобразователя переключается из состояния "1" в состояние "0". При этом эа каждыф,входной интервал времени из реверсивного счетчика 1 вычитается „,„ импульл

35 сов и выражение (!) записывается .в виде

К 1 1 с —, 1 ii, +с; 1 t j (j=1<

СЧ. I =1

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять неоднозначное нелинейное преобразование временных интервалов, а также срав45 нивать входные интервалы времени с изменяющимся во времени по заданному закону порогом °

Формула изобретения

Цифровой функциональный преобразователь, содержащий генератор фиксированных частот, блок памяти, реверсивный счетчик, дешифратор, триггер и элемент И, причем вход начала преобразования преобразователя соединен с установочным входом триггера и входом режима блока памяти, выход которого соединен с информационным входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу дешифратора, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к нулевому выходу триггера, единичный выход которого соединен с входом запуска генератора фиксированных частот, выход первой частоты которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, вход конца преобразования преобразователя соединен с входом сброса триггера, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования пороговой функции времени, в него введены генератор импульсов, мажоритарный элемент и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с входом начала . преобразования преобразователя, вход задания порога преобразователя подключен к второму входу элемента ИПИ, выход которого соединен с входом останова генератора импульсов, вход пуска которого соединен с входом конца преобразования преобразователя, а выход — с первым входом мажоритарного элемента, второй вход которого подключен к выходу второй частоты генератора фиксированных частот, выход дешифратора соединен с третьим входом мажоритарного элемента, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, выход элемента И соединен с.выходом преобразователя.

1221662

Составитель А. Шуляпов

Редактор Н. Воловик Техред Н .Бонкало Корректор М.Самборская . Заказ 1614/55 Тираж 671 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