Устройство для вычисления процентного отношения двух величин

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аппаратуре допускового контроля и автоматического слежения . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения вычисления процентного отношения частотных сигналов. Предлагаемое устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, элементы И 2-7, элемент И-НЕ 8, реверсивные счетчики 9,10, элементы ИЛИ 11-14, триггеры 15,16, блок 17 счетчиков коррекции, счетчики 18,19 результата с соответствующими связями. Устройство вычисляет процентное отношение двух величин , заданных как в кодовой форме, так и в виде двух частотных сигналов. 1 ил. 20 сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1335986 А1 4 С 06 F 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фЯ

БИВ.. л

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4060110/24-24 (22) 25.04.86 (46) 07,09.87. Бюл. Р 33 (72) В.Г. Чулошников и 10.А. Иванов (53) 681.325(088.8) (56) Патент США N 3885134, кл.G 06 F 7/38, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1091157, кл. G 06 F 7/52, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРОЦЕНТНОГО ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ВЕЛИЧИН (57) Изобретение относится к области . вычислительной техники и может быть использовано в аппаратуре допускового контроля н автоматического слекения. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения вычисления процентного отношения частотных сигналов. Предлагаемое устройство содержит генератор

1 тактовых импульсов, элементы И 2-7, элемент И-НЕ 8, реверсивные счетчики

9,10, элементы ИЛИ 11-14, триггеры

15,16, блок 17 счетчиков коррекции, счетчики 18,19 результата с соответствующими связями. Устройство вычисляет процентное отношение двух величин, заданных как в кодовой форме, так и в виде двух частотных сигналов.

1 ил.

13 1 5986

55

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использова Io в аппаратуре допускового контроля и автоматического слежения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения вычисления процентного отношения частотных сигналов.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство для вычисления процентного отношения двух величин содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый — шестой элементы И 2-7, элемент

И-HE 8, первый и второй реверсивные счетчики 9 и 10, первый — четвертый элементы ИЛИ 11 — 14, первый и второй триггеры 15 и 16, блок 17 счетчиков коррекции, первый и второй счетчики

18 и 19 результата, первую и вторую шины 20 и 21 кодов операндов, первую и вторую шины 22 и 23 кода результата вход 24 управления записью, первый и второй входы 25 и 26 последовательной информации, вход 27 установки первого режима, вход 28 установки второго режима и вход 29 сброса, который соединен со вторыми входами первого и третьего элементов ИЛИ 11 и 13, с входами сброса блока 17 счетчиков коррекции, первого и второго реверсивных счетчиков 9 и 10 и первого и второго счетчиков 18 и 19 результата.

Выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с первым входом элемента И 2, выход которого соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 9, выход переноса последнего соединен с первым входом элемента

И 3 и с первыми входами элементов

ИЛИ 1? и 13. Выход блока 17 счетчиков коррекции соединен со счетным входом счетчика 18 результата, выход которого соединен со счетным входом счетчи-! а 19 результата, установочные входы реверсивных счетчиков 9 и 10 соедийены соответственно с разрядами первой и второй шин 20 и 21 кодов операндов, разрядные выходы счетчиков

18 и 19 результата соединены соответственно с разрядами первой и второй шин Z? и 23 кода результата, инверсные разрядные выходы реверсивного счетчика 9 соединены с входами элемента И 6, выход которого соединен с первым входом элемента И-HE b. н

?!

Инн рсnl le pа Зряцnl,te выходы ренеp сияного счетчика 161 соединены с входами элемента И 7, выход которого соединен со вторым входом элемента

И вЂ” НЕ 8, выход последнего соединен с первым входом элемента ИЛИ 11. Выходы элементов И 2,4 соединены с входами элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с информационным входом блока 17 счетчиков коррекции. Вторые входы элементов И 2,3 соединены с выходом триггера 15, вход установки в ноль которого соединен с выходом элемента ИЛИ 11, а вход установки в единицу триггера 15 соединен с выходом элемента ИЛИ 12. Первые входы элементов И 4,5 соединены с выходом триггера 16, вход установки в ноль которого соединен с выходом элемента

ИЛИ 13. Выход элемента И 3 соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 10, вход сложения которого соединен с выходом элемента И 5, выход элемента И 4 соединен с входом сложения реверсивного счетчика 9, а вход 24 управления записью соединен с входами разрешения записи реверсивных счетчиков 9 и 10. Первый вход

25 последовательной информации соединен со вторым входом элемента И 5, второй вход 26 последовательной информации соединен со вторым входом элемента И 4, вход 27 установки первого режима работы соединен со вторым входом элемента ИЛИ 12, вход 28 установки второго режима работы соединен с входом установки в единицу триггера 16.

Устройство работает в одном из двух режимов: вычисления процентного отношения физических величин, представленных кодами чисел или вычисления процентного отношения физических величин, преобразованных в последовательности импульсов.

В первом режиме устройство работает следующим образом, На вход 29 сброса после включения питания подают импульс, который обнул:.ет счетчики 9, 10, 18 и 19, триггеры

15 и 16 и блок 17 счетчиков коррекции.

С выхода триггера 15 потенциал низкого уровня, поступая на управляющие входы элементов И 2 и И 3, запрещает прохождение импульсов генератора 1 на вычитающий вход счетчика 9 и импульсов переполнения с его выхода на вычитающий вход сче тчика 10. С выхо1335986 да триггера 16 потенциал низкого уровня, поступая на управляющие входы элементов И 4 и И 5, запрещает прохождение импульсов с информационных входов 25 и 26 на суммирующие входы счетчиков 9 и 10 соответственно. При этом на выходах элементов И 6 и И 7, входы которых подключены к инверсным выходам разрядов счетчиков 9 и 10 соответственно, устанавливаются уров-10 ни логической единицы.

Одновременно с импульсом начальной установки на кодовые шины 20 и 2 1 задают коды операндов. Причем на шине

20 — код числа 2" — 1, а на шине 21 — 15 код числа А (где А 2 — 1), процентное отношение которых необходимо вычислить.

Затем на вход 24 устройства поступает команда "Запись" и обеспечивает † к ся ввод кодов чисел 2 -1 и А в счетчики 9 и 10 соответственно. Запись кодов чисел в счетчики 9 и 10 привокаждого пятого импульса, поступающего на вход блока 17. Затем "прореженная" последовательность импульсов подвергается повторному "прорежива-: нию", при этом исключается каждый семьдесят третий импульс. С учетом сказанного, можно записать равенство, определяющее зависимость между коли- 50 чеством импульсов, поступивших на вход блока 17 и снимаемых с его выхода, в виде

4 72

М= А 2 —

5 73

При этом процесс поступления импульсов с выхода генератора 1 через дит к появлению потенциала низкого уровня на выходах элементов И 6 и И 7.

После этого на вход 27 первого режима работы устройства поступает импульс, опрокидывающий триггер 15, который обеспечивает прохождение им- 30 пульсов с выхода генератора 1 через элемент И 2 на вычитающий вход счетчика 9, а с его выхода переполнения через элемент И 3 — на вычитающий вход счетчика 10. При этом импульсы генератора t через элементы И 2 и

ИЛИ 14 поступают одновременно и на информационный вход блока 17 счетчиков коррекции.

Блок 17 счетчиков коррекции состо- 40 ит из двух счетчиков, двух элементов

И и обеспечивает исключение сначала

А 2 101

А 2 100

27к

72

А 100

P к

A2" 4

2 " 5

2Тк-т

27 фиксируется в выходном (2к-7) разрядном двоичном. счетчике 18, который и обеспечивает деление поступивших на к 4 72 его вход 2 А — --„импульсов на

5 73

2к-Z число 2 . Целая часть процентов отношения фиксируется выходным двоичным семиразрядным счетчиком 19. При этом погрешность аппроксимации коэф101 фициента вЂ, — не превышает 0,00037..

128

На этом заканчивается работа устройства в первом режиме.

Во втором режиме устройство работает следующим образом.

На вход 29 сброса после включения питания подают импульс, который обнуляет счетчики 9, 10, 18 и 19, триггеры 15 и 16 и блок 17 счетчиков коррекции. С выхода триггера 15 потенциал низкого уровня, поступая на управляющие входы элементов И 2 и И 3, запрещает прохождение импульсов генератора 1 на вычитающий вход счетчика 9 и импульсов переполнения с его выхода на вычитающий вход счетчика 10.Ñ г выхода триггера 16 потенциал низкого уровня, поступая на управляющие входы элементов И 4 и И 5, запрещает прохождение импульсов г информационных входов 25 и 26 на суммирующие входы элемент И ? и импульсов переполнения через элемент И 3 будет продолжаться до тех пор, пока на вход сче гчиков

К

9 и 10 не поступит А ° 2 импульсов.

В течение этого времени элементом И 6 будет А раз зафиксирован "нулевой код" в счетчике 9 и столько же раз появится импульс на его выходе переполнения. В момент завершения вычик тания А 2 импульсов на выходах элементов И 6 и И 7 фиксируются уровни логических единиц и срабатывает элемент И-НЕ 8. Перепад из единицы в ноль на выходе элемента И-НЕ 8 приводит к тому, что,пройдя через элемент

ИЛИ 11, он опрокидывает триггер 15 в нулевое состояние, который и закрывает элементы И 2 и И 3.

Результат преобразования в процентах, представленный дробной частью отношения

139 5986 счетчиков 10 и 9 соответственно. При этом на выходах элементов И 6 и И 7, входы которых подключены к инверсным выходам разрядов счетчиков 9 и 10, устанавливаются уровни логической еди- 5 ницы.

Одновременно с импульсом начальной установки на кодовую шину ?О задают код 100...0, а на кодовую шину 21 код

111... 1. 10

Затем на вход 24 устройства поступает команда "Запись" и одновременно обеспечивается ввод кодов чисел с шин

20 и 21 в счетчики 9 и 10 соответственно. Запись "всех единиц" в счетчик

10 и "единицы" в счетчик 9 приводит к появлению низкого уровня на выходах элементов И 6 и И 7.

После этого на вход 28 второго режима работы устройства поступает импульс, опрокидывающий триггер 16, который обеспечивает прохождение импульсов с информационных входов 25 и 26 на суммирующие входы счетчиков

10 и 9 соответственно. Одновременно

25 с поступлением на суммирующий вход счетчика 9 импульсов с выхода элемента И 4 они через элемент ИЛИ 14 подаются и на информационный вход блока

17 счетчиков коррекции. Поступление импульсов последовательностей Ф1 и Ф2 на суммирующие входы счетчиков 9 и

10 продолжается до момента появления сигнала переполнения на соответствующем выходе счетчика 9. Появление это- 35

ro сигнала приводит к тому, что пройдя элементы ИЛИ 12 и ИЛИ 13, он опрокидывает триггеры 15 и 16. Последний запрещает поступление импульсов Ф1 и

Ф2 на суммирующие входы счетчиков 40

9 и 10, закрывая элементы И 4 и И 5.

С момента опрокидывания триггера

15 сигналом переполнения, поступающим на его вход через элемент ИЛИ 12, работа устройства не отличается от пер- 45 вого режима работы, начиная с момента подачи импульса на вход 27.

Таким образом, устройство позволяет вычислять процентное отношение не то только величин, представленных кодами чисел, но и последовательностями электрических импульсов.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для вычисления процент — 55 ного отношения двух величин, содержщее генератор тактовых импульсов, первый и второй элементы И, первый и второй нычита>июле счс тяпки, блок счетчиков коррекции и первый и второй счетчики результата, причем выход генера— тора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И, вы— ход которого соединен с входом вычитания первого вычитающего счетчика, выход переноса первого вычитающего счетчика соединен с первым входом второго элемента И, выход блока счетчиков коррекции соединен со счетным входом первого счетчика результата, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика результата, установочные входы первого и второго вычитающих счетчиков соединены соответственно с разрядами первой и второй шин кодов операндов, разрядные выходы первого и второго счетчиков результата соединены соответственно с разрядами первой и второй шин кода результата, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет обеспечения вычисления процентного отношения частотных сигналов, первый и второй вычитающие счетчики выполнены в виде реверсивных а в устройство введены третий, четвер. тый, пятый и шестой элементы И, элемент И-НЕ, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый и второй триггеры, причем инверсные разрядные выходы первого реверсивного счетчика соединены с входами пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, инверс-ные разрядные выходы второго реверсивного счетчика соединены с входами шестого элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выходы первого и третьего элементов И соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом блока счетчиков коррекции, вторые входы первого и второго элементов.И соединены с выходом первого триггера, вход установки в "0" котороro соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а вход установки в " 1" первого триггера соединен с выходом второro элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и с выходом переноса первого реверсивного счетчика, первые входы третьего и четвертого элементов И сое1 динены с выходом второго триггера, 1335986 та

Составитель В. Гусев

Редактор Н. Егорова Техред M.Õîäàíè÷ Корректор И. Муска

Заказ 4048/43 Тираж 672

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ° Проектная, 4 вход установки в "0" которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с входом вычитания второго реверсивного счетчика, выход третьего элемента И соединен с входом сложения первого реверсивного счетчика, выход четвертого элемента И соединен с входом сложения второго реверсивного счетчика, 1ц вход управления записью устройства соедйнен с входами разрешения записи первого и второго реверсивных счетчиков, первый вход последовательной информации устройства соединен с вто- 15 рым входом четвертого элемента И, второй вход последовательной информации устройства соединен с вторым входом третьего элемента И, вход установки первого режима работы устройства соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, вход установки второго режима работы устройства соединен с входом установки в " 1" второго триггера, вход сброса устройства соединен с вторыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, с входами сброса блока счетчиков коррекции, первого и вто. рого реверсивных счетчиков первого и второго счетчиков результа