Устройство для вычисления отношения временных интервалов (его варианты)

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной текники. Общими узлами и элементами обоих вариантов устройства являются генератор опорной частоты, элементы И, счетчики, триггер, элементы ИЛИ, счетчик результатов. При этом устройство по первому варианту дополнительно содержит элемент НЕ, а устройство по второму варианту - одновибратор. Упрощение конструктивного выполнения достигается путем установки триггера в исходное состояние в момент времени , соответствующий окончанию большего временного интервала (сигнала делимого ), за счет подключения установочного входа триггера к второму входу устройства. Кроме этого, упро . щение конструкции достигается подачей меньшего временного интервала (сигнала делителя) непосредственно на входы элементов ИЛИ (в первом варианте устройства) или на вход сброса счетчика (во втором варианте), что позволяет поддерживать неизменным состояние счетчика результатов .до момента времени окончания сигнала делителя, 2 с.п.ф-лы, 4 ил. 1C

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) (SI) 4 С 06 С 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H д BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 3851408/24-24 (22) 28 ° 01.85. (46) 30.09.86. Бюл. № 36 (71) Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения

Института геологии АН АЗССР (72) E.Á.Èáðàãèìîâ и А.А.Кравцов

;53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 698006, кл. Г 06 Г, 7/16, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 966705, кл. G 06 С 67/16, i!981.

Авторское свидетельство СССР № 1048487, кл. G 06 G 7/16, 1982.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ВРЕИЕННИХ ИНТЕРВАЛОВ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Общими узлами и элементами обоих вариантов устройства являются генератор опорной частоты, элементы И, счетчики, триггер, элементы ИЛИ, счетчик результатов. При этом устройство по первому варианту дополнительно содержит элемент НЕ, а устройство по второму варианту — одновибратор.

Упрощение конструктивного выполнения достигается путем установки триггера в исходное состояние в момент времени, соответствующий окончанию большего временного интервала (сигнала делимого), за счет подключения установочного входа триггера к второму входу устройства. Кроме этого, упро, щение конструкции достигается подачей меньшего временного интервала (сигнала делителя) непосредственно на входы элементов ИЛИ (в первом варианте устройства) или на вход chpoca счетчика (во втором варианте), что позволяет поддерживать неизменным состояние счетчика результатов ,до момента времени окончания сигнала делителя. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.

1260976

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационноизмерительных системах для выполнения операции деления широтно-импульсных сигналов.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На фиг.! и 2 приведена блок-схема устройства по первому варианту и вре- !Î менная диаграмма его работы; на фиг.3 и 4 — блок-схема устройства по второму варианту и временная диаграмма его работы.

Устройство по первому варианту со- !5 держит генератор 1 опорной частоты, первый 2 и второй 3 элементы И, элемент HE 4, первый 5 и второй 6 счетчики, триггер 7, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ, счетчик 10 результата, 2о первый 11 и второй 12 информационные входы устройства.

Указанное устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии схемы все 25 счетчики 5,6 и 10 находятся в нулевом положении: потенциалом "0" со второго входа 10 устройства установ-, лен в положение "0 по установочному К-входу триггер 7. ЗО

На первый и второй информационные входы устройства 11 и 12 подаются импульсы с длительностями, соответствующими временным интервалам Т, и

Т, отношение которых требуется вычислить (фиг. 2 a,S) . 11ри этом запре- щающий потенциал 0 с R — входа триггера 7 снимается (это значит, что первый же импульс, который поступает на счетный С-вход триггера с выхода переполнения счетчика 6, перебрасывает его в положение "1", второй импульс возвращает в положение "0" и т.д.). В течение !, на счетчик 5 через элемент И 2 поступают импульсы опорной частоты f. с первого выхода генератора 1 (фиг.2 8), содержимое счетчика нарастает и в дополнительном коде переписывается в счетчик 6, так как импульс длительностью T через элемент ИЛИ 8 (фиг.2ц) подается также на управляющий V-вход счетчика

6, разрешая запись в него информации по установочным входам. В течение времени заполнения счетчика 5 эле- 55 мент И 3 закрыт запрещающим сигналом с выхода элемента НЕ 4 (фиг.2<) и импульсы опорной частоты 2 f, с второго выхода генератора 1 не приходят на счетный вход счетчика 6. В момент времени, соответствующий окончанию первого временного интервала, вопервых, задним фронтом импульса длительностью 1!, проходящего через элемент ИЛИ 9 на счетный вход счетчика

10 (фиг.24), в этот счетчик записывается "1 (это значит в больший временной интервал уложился ровно один временной интервал !, ); во-вторых, элемент И 2 закрывается и содержимое счетчика 5, равное N = Т Г„, + фиксируется; в-третьих, разрешающий потенциал с управляющего U-входа счетчика 6 снимается (при этом в нем ос+ тается N polIOJIHHTesIbHoM коде); в-четвертых, на выходе элемента НЕ 4

1Г И устанавливается высокий потенциал 1 (фиг.2A), элемент И 3 открывается и импульсы опорной частоты 2 f c второго выхода генератора 1 начинают

-поступать на счетный вход счетчика 6 (фиг.22).

Содержимое счетчика 6 увеличивается и в момент переполнения (которое наступает через время Т (g с моменга начала заполнения счетчика импульсами опорной частоты 2 f ) импульс с его P-выхода фиг. 2 е, во-первых, перебрасывает триггер 7 в положение

"1" (фиг.2 ), во-вторых, проходит через элемент ИЛИ 8 (фиг.2)) на управляющий вход счетчика б и вновь разрешает занесение в него кодового эквивалента N интервала Т из счетчика

5. Импульсы опорной частоты 2 f c второго выхода генератора 1 продолжают поступать на счетный вход счетчика 6 (фиг.22). В момент следующего переполнения этого счетчика очередной импульс с его P-входа (фиг,2 е ) возвращает триггер 7 в положение "0" (фиг.2ж), а импульс с Q-выхода триггера проходит через элемент ИЛИ 9 (фиг.2!!) и заносится в счетчик 10 результата (это означает, что в больший временной интервал Т уложился второй временной интервал T;) ° Импульс с Р-выхода счетчика 6, кроме того, проходит через элемент ИЛИ 8 (фиг.25) на управляющий вход счетчика 6, разрешая занесения в него Я из счетчика 5 и т.д. Дальнейшая последовательность операций аналогична рассмотренной вышее, Четные импульсы, формируемые на Р-выходе счетчика 6, соответствуют моментам развертки пе1260976 риода Т, (делителя) на периоде Т

2 (делимом) .

1)роцесс вычисления заканчивается в момент времени, соответствующн окончанию временного интервала Т, при этом на втором входе 12 устройства устанавливается потенциал 011, (фиг.28). Триггер 7 в этот момент времени может находиться в одном из двух возможных положений. Если пос- lO ледний импульс с P-выхода счетчика

6 нечетный и триггер, следовательно, находится в положении 1, то потен11 11 циал 0 с второго входа устройства принудительно возвращает его в поло- 15 жение 10 по R†- входу, при этом импульс с единичного Ц-выхода триггера, меньший по длительности, чем Т, вы- резанный импульс, заштрихованный на фиг.2 +, заносится через элемент

ИЛИ 9 (фиг.2u) в счетчик результата.

Если последний импульс с P âûõîäà счетчика 6 четный и триггер, следовательно, находится в положении "0", то потенциал "0" с второго входа уст- 25 ройства не изменяет (подтверждает) указанное положение триггера; результат в счетчике 10 при этом сохраняется.

Таким образом, устройство, обла- 30 дая простой конструктивной реализацией, обеспечивает округление результата вычислений до ближайшего целого значения отношения Т /Т,. Погрешность округления по абсолютной величине не превышает 0,5 T

Устройство по второму варианту (фиг.3) содержит генератор 1 опорной частоты, первый 2 и второй 3 элементы, одновибратор 4, первый 5 и второй 6 счетчики, триггер 7, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ, счетчик 10 результата, первый 11 и второй 12 информационные входы устройства.

Укаэанное устройство работает сле- 45 дующим образом.

На первый 11 и второй 12 входы устройства подаются импульсы с длительностями, соответствующими временным интервалам Т, и Т, отношение ко- 5О торых требуется вычислить (фиг.4а,l ), Лри этом запрещающий потенциал "0" с

R-входа триггера 7 снимается, разрешая его работу в режиме делителя на два. В течение Т1 на счетчик 5 через элемент И 2 поступают импульсы опор" ной частбты f с первого выхода гене-. ратора 1 (фиг.46). В течение этого интервала времени импульсом с первого входа устройства (фиг.4a) сче чик б блокируется по входу Сброс", поэтому импульсы опорной частоты 2 f, с второго выхода генератора 1, хотя и проходят через элемент И 3 на счетный вход указанного счетчика (фиг.4 ), не подсчитываются им.

В момент времени, соответствующий окончанию первого временного интервала, элемент И 2 закрывается и поступление импульсов опорной частоты f. на счетчик 5 прекращается, блокировка счетчика 6 снимается, одновибратор 4 формирует импульс (фиг.4 ), который, во-первых, проходит через элемент ИЛИ 8 (фиг.41) на управляющий вход счетчика б и разрешает занесение в него содержимого счетчика.5 (N = Т, f ) в дополнительном коде;

М во-вторых, проходит через элемент

ИЛИ 9 (фиг.4g) на счетный вход счетчика 10 результата и подсчитывается им (это означает, что в больший временной интервал Т уложился ровно один временной интервал Т,).

Дальнейшая последовательность операций аналогична последовательности операций для устройства по первому варианту. Содержимое счетчика 6 начинает возрастать и в момент переполнения импульс с его P-выхода (фиг. 4е) перебрасывает триггер 7 в положение

"1" (фиг. 4ж ), проходит через элемент

ИЛИ 8 (фиг.4 ) на управляющий вход счетчика 6 и вновь разрешает занесе-. ние в него N в дополнительном коде из счетчика 5. Импульсы опорной частоты 2 f продолжают поступать на счетный вход счетчика 6 через открытый элемент И 3. В Момент следующего переполнения этого счетчика очередной импульс с его P-выхода (фиг.4е ) возвращает триггер 7 в положение "0" (фиг.4ж), а импульс с Q-выхода триггера проходит через элемент ИЛИ 9 (фиг.4q) и подсчитывается счетчиком

10 результата это означает, что в больший временной интервал Т (уложил 1 ся второй интервал Т<). Импульс с Pвыхода счетчика 6, кроме того, проходит через элемент ИЛИ 7 (фиг.4 ) и

Ф разрешает занесение N из счетчика

5 в счетчик 6 в дополнительном коде

Ф и т.д.

Процесс вычисления заканчивается в момент времени, соответствующий окончанию временного интервала Т .

1?60

5 .7ри этом, если последний импульс с

Р-выхода счетчика 6 нечетный (триггер 7 находится в положении "1" ), то потенциал "0" с второго входа I2 устройства принудительно возвращает триггер в положение "0" по R-входу и импульс с единичного )-выхода триггера (заштрихован на фиг.4а) заносится через элемент ИЛИ 9 (фиг.4u) в счетчик результата. Если последний 10 импульс с Р-выхода счетчика 6 четный и триггер 7, следовательно, находится в положении "О", то потенциал "0" с второго входа устройства не изменяет укаэанного положения триггера и ре —, IS зультат в счетчике IO сохраняется.

Как и в предыдущем случае, устройство обеспечивает округление результата вычислений до ближайшего целого значения отношения Т /Т, с погреш- 20 костью, не превьппающей по абсолютной величине 0,5 7,, и характеризуется более простой конструктивной реализацией.

Формула изобретения

l Устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее геНератор опорной частоты, пер- 30 вый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым информа-3S ционными входами устройства, элемент

НЕ, вход которого подключен к первому информационному входу устройства„ а выход — к третьему:входу второго элемента И, первый счетчик, счетный @ вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выходы разрядов— к установочным входам второго счетчика, счетный вход которого:подключен к выходу второго элемента И, а выход .yS к счетному входу триггера и первому

976 Ь входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу управления установкой кода второго счетчика, и второй элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу триггера, а выход — к счетному входу счетчика результата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, вторые входы элементов ИЛИ соединены с первым информационным входом устройства, а установочный вход триггера подключен к второму информационному входу устройства.

2, Устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее генератор опорной частоты, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами устройства, первый счетчик, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выходы разрядов — к установочным входам второго счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход — к счетному входу триггера и первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу управления установкой кода второго счетчика, второй элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу триггера, а выход— к счетному входу счетчика результата, и одновибратор, вход которого подключен к первому информационному входу устройства, а выход — к вторым входам элементов ИЛИ, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упро4ения устройства, вход сброса второго счетчика соединен с первым информационным входом устройства, а установочный вход триггера подключен к второму информационному входу устройства.

1260976

1260976

Составитель С.Казинов

Техред М. Ходанич

Редактор Л. Пчелинская

КорректорМ.Макснмишинец

Заказ 5234/51 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4