Селектор временных интервалов

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Технический результат заключается в упрощении схемы соединений и уменьшении аппаратурной сложности селектора временных интервалов.. Селектор временных интервалов предназначен для выбора из кортежа (τ₁, …, τ_n) компоненты τ^(r), занимающей заданное r-e (r∈{1, …, n}) место в отношении порядка τ⁽¹⁾≤…≤τ⁽ⁿ⁾, полученном неубывающим ранжированием компонент τ₁, …, τ_n, где τ₁, …, τ_n есть временные интервалы, определяемые длительностями синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов х₁, …, x_n∈{0, 1}, и может быть использован в системах автоматического регулирования и управления как средство предварительной обработки информации. Селектор временных интервалов содержит постоянное запоминающее устройство (1), n-1 замыкающих ключей (2₁, …, 2_n-1) и n-1 размыкающих ключей (3₁, …, 3_n-1). За счет указанных элементов не пересекаются их соединения и обеспечивается меньшее значение показателя аппаратурной сложности. 2 ил.

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны селекторы временных интервалов (см., например, патент РФ 2219653, кл. H03K 5/26, 2003 г.), которые содержат постоянное запоминающее устройство, ключи и обеспечивают выбор из кортежа (τ₁, …, τ_n) компоненты τ^(r), занимающей заданное r-e (r∈{1, …, n}) место в отношении порядка τ⁽¹⁾≤…≤τ⁽ⁿ⁾, полученного неубывающим ранжированием компонент τ₁, …, τ_n, где τ₁, …, τ_n есть временные интервалы, определяемые длительностями синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов х₁, …, x_n∈{0, 1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных селекторов временных интервалов, относятся имеющиеся пересечения соединений и большая аппаратурная сложность, обусловленная тем, что показатель аппаратурной сложности, в частности, упомянутого аналога определяется выражением γ_а=2ⁿ×n+n, где первое и второе слагаемые определяют соответственно объем постоянного запоминающего устройства в битах и количество ключей.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип селектор временных интервалов (патент РФ 2465722, кл. H03K 5/26, 2012 г.), который содержит постоянное запоминающее устройство, ключи и обеспечивает выбор из кортежа (τ₁, …, τ_n) компоненты τ^(r), занимающей заданное r-e (r∈{1, …, n}) место в отношении порядка

τ⁽¹⁾≤…≤τ⁽ⁿ⁾, полученного неубывающим ранжированием компонент τ₁, …, τ_n, где τ₁, …, τ_n есть временные интервалы, определяемые длительностями синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов x₁, …, x_n∈{0, 1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся имеющиеся пересечения соединений и большая аппаратурная сложность, обусловленная тем, что показатель аппаратурной сложности прототипа определяется выражением

где первое и второе слагаемые определяют соответственно объем постоянного запоминающего устройства в битах и количество ключей, причем γ_п<γ_a.

Техническим результатом изобретения является упрощение схемы соединений за счет устранения их пересечений и уменьшение аппаратурной сложности при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в селекторе временных интервалов, i-й информационный и j-й настроечный входы которого соединены соответственно с i-м адресным входом постоянного запоминающего устройства и входом j-го замыкающего ключа, особенность заключается в том, что в него введены n-1 размыкающих ключей, j-й выход постоянного запоминающего устройства соединен с управляющим входом объединенных выходами j-х размыкающего, замыкающего ключей, выход предыдущего размыкающего ключа соединен с входом последующего размыкающего ключа, а вход первого и выход (n-1)-го размыкающих ключей соединены соответственно с n-м настроечным входом и выходом селектора временных интервалов.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого селектора временных интервалов. На фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие принцип его работы (например, при n=4).

Селектор временных интервалов содержит постоянное запоминающее устройство 1, замыкающие ключи 2₁, …, 2_n-1 и размыкающие ключи 3₁, …, 3_n-1, причем i-й адресный вход и j-й выход устройства 1 соединены соответственно с i-м информационным входом селектора временных интервалов и управляющим входом объединенных выходами ключей 2_j, 3_j, выход предыдущего размыкающего ключа соединен с входом последующего размыкающего ключа, а вход ключа 3₁ и выход ключа 3_n-1 соединены соответственно с n-м настроечным входом и выходом селектора временных интервалов, j-й настроечный вход которого образован входом ключа 2_j.

Работа предлагаемого селектора временных интервалов осуществляется следующим образом. На его первый, …, (n-1)-й информационные входы подаются соответственно синхронизированные по переднему фронту положительные импульсные сигналы х₁, …, x_n-1∈{0, 1}, имеющие длительности τ₁, …,τ_n-1 соответственно; на его первый, …, n-й настроечные входы подаются соответственно необходимые управляющие сигналы f₁, …, f_n∈{0, 1}. В устройстве 1 m-я ячейка с адресом A_n-1 … А₁ (A_i∈{0, 1}, А₁+…+A_n-1≠0) содержит код D_n-1….D₁ (D_j∈{0, 1}, , D₁+…+D_n-1=1), в котором D_j=1, когда , а ячейка с адресом A_n-1…А₁ (А₁+…+A_n-1=0) содержит код D_n-1…D₁, где D₁+…+D_n-1=0. Следовательно, импульсный сигнал на j-м выходе устройства 1 определяется выражением

.

Если y_j=1 либо y_j=0, то ключ 2_j (3_j) соответственно замкнут (разомкнут) либо разомкнут (замкнут). Таким образом, при f₁=…=f_r-1=1, f_r=x_n (x_n∈{0, 1} - положительный импульсный сигнал, синхронизированный по переднему фронту с сигналами х₁, …, x_n-1 и имеющий длительность τ_n), f_r+1=…=f_n=0 селектор (фиг. 1) будет выбирать из кортежа (τ₁, …, τ_n) компоненту τ^(r) (τ_Z=τ^(r)), занимающую заданное r-e (r∈{1, …, n}) место в отношении порядка τ⁽¹⁾≤…≤τ⁽ⁿ⁾, полученном неубывающим ранжированием временных интервалов τ₁, …, τ_n (см., например, фиг. 2). При этом в селекторе (фиг. 1) отсутствуют пересечения соединений, а показатель его аппаратурной сложности определяется выражением γ=2^n-1×(n-1)+2×(n-1), где первое и второе слагаемые определяют соответственно объем постоянного запоминающего устройства в битах и количество ключей. С учетом (1) получим γ<γ_п.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый селектор временных интервалов обладает функциональными возможностями прототипа и имеет более простую по сравнению с ним схему соединений и меньшую аппаратурную сложность.

Селектор временных интервалов, i-й информационный и j-й настроечный входы которого соединены соответственно i-м адресным входом постоянного запоминающего устройства и входом j-го замыкающего ключа, отличающийся тем, что в него введены n - 1 размыкающих ключей, j-й выход постоянного запоминающего устройства соединен с управляющим входом объединенных выходами j-х размыкающего, замыкающего ключей, выход предыдущего размыкающего ключа соединен с входом последующего размыкающего ключа, а вход первого и выход (n-1)-го размыкающих ключей соединены соответственно с n-м настроечным входом и выходом селектора временных интервалов.