Устройство для суммирования импульсных последовательностей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДИТЙЛЬСТВУ

Союз Советских . Социалистммеских

Реслублнн (11) 518768 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву( (22) Заявлено15.05,74 (21) 2028025118..24 (51) 6, Кл, а 06 Ф 7/8О. с присоединениен заявки И (23) Приоритет =

Гасударственный квинтет

Свввтв Мнннвтрев СССР на делам нэебретеннй и втнрытнй (43) Опубликовано25.06.78.Бюллетень № 23 (53) УДК 681;325 (088,8) (45) Дата опубликования описанияj25.08.76 (72) Автор изобретения. Б. В. Чистяков (71) Заявитель . (84) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Изобретение относится ir автоматике в вычислительной технике.

Известны устройства для суммирова ина импульсных последовательностей, со- . держашие элементы задержки, логические элементы ИЛИ и счетчики имйульсов, выход первого иэ которых соединен с .первым,, входом первото элемента ИЛИ„а вход обнуления второго счетчика. соединен с выходом первото элвмвнта аадерма?и, выл " 10 ход второго элемента эаде1ежки йодключеи: к первому входу. второго элемента ИЛИ.

Однако иэввстныв устройства имеют низкую точность и быстродействие. . И1

Uem ие1обретения - повышение точнооти и. быстродействия.

LLas этого в устройство дополнительно введены триггеры управления, логические 20 элементы И переноса и управлении и два регистра, входы и выходы первого из ко торых соответственно через первую и вто рую группы элементов И переноса. соедине ны с выходами второго и входами первого 35

2 счетчиков, а входы и выходы второго ре гистра соответственно через третью и четвертую группы.элементов И переноса . оедииены с выходами третьего и входаъйг .четвертого счетчиков, управлявшие входы первой группы элементов И переноса че-: рез третий элемент задержки подключены . о входу первого слагаемого, ко входу

epsoro элемента задержки, к первым вход ам nepaoro второго, третьего и четвертее . элементов И управлении и второму st ду второго элвщвнта ИЛИ, управляюшив и входы второй грушты элементов И перено ° са подключены r выходу первого(счетчйка и входу первого триггера управления, @is равлякяиие входы третьей руйпы элементов

И переноса через четвертый элемент ss» двржки соединены со входом обнуления второго регистра, с лврвыми входами ere». рого, третьего и . четвертого. триггеров управлений, с выходом пятого элемента Ы управления и входом пятого элемента за». держки, выход. которого соединен со вхо дом обнуления третьего Счетчика, управляюшие входы четвертой группы (элем н-

518768!

Э

«) у1 )

1 1 гае F т,+ т

° ® . Р и Г - частота, а

Ч и Т - период соответствующей им1 пульсной последовательности.

Значение Р получается с помощью счетчиков 1, 2, регистра 5ja такжелоги-.. ческих элементов для управления сигналами на входах счетчиков 1, 2. Выражение же (1) в целом реализуется на счетчиках

3, 4, регистре памяти 6 и других логи- . ческих элементах, слу»жаших для управления

ЭФ соответствуюшими сигналами. Сначала опишем работу части устройства, преднаэ е! наченной для получения величины г

Сигналы первой последовательности с частотой следования Р, характеризующие

Ф одно иэ.слагаемых, подаются на клемму 44.

Сигналы второй последовательности, : характеризующие второе слагаемое> подаются на клемму 46. Сигналы опорных чаотот I и У „подаются соответсч

++< t ON?, 4Ф венно на клеммы 49 и 48. Причем частота F в общем случае превышает часом тотуР в несколько раэ. В исходном

w состоянйи счетчики 1-4, регистры памяти 5, 6, и триггеры управления обнулены.

45 IB момент t на клемму 45 подается сит

1 нал разрешения. При этом первый после .момента t 1 иHм п улnьbсc, подаваемый на клем» му 44, проходит через элемент И управле д . ния,17, и через элемент задержки 36 на

ЗФ счетный вход триггера управления 7,переводя его из нулевого в единичное состояние. Очевидно, что. при этом сигнал не. ду проходит на выход.элемента И управления .

18, так как отпирающий сигнал с тригге»

-N ра 7 подается на его вход с задержкой эа Счет элемента задержки 36. С переводом триггера 7 в единичное состояние оъ» е- пираюший сигнал с его выхода подается, o . на вход элемента И управления 18 и че

3Ф реэ элемент ИЛИ 33 на вход элемента И управтов И переноса подключены к выходу чу вертого счетчика, ко входу пятого триггера управления и первому входу шестого элемента И управления, соединенного выходом, . со входом второго счетчика, & вторым входом - с выходом шестого триггера уп- . равления, вход которса о, йодключей к выходу первого элемента. И управления, соединенного входами. с .выходами пятого и седьмого триггеров управления, и подклкь чен к первому входу седьмого .элемента И управления и через посаедователь вательно соеди ненные шестой элемент задержки и восьмой триггер управления подключен ко второму входу седьмого элемента И у))равле.нии, соединенного выходом со входом седьмого триггера уйравления, второ то и выход которого подключен ко входу восьмого элемента И управления, соединенного выходом со счетным входом первого счеч» ьего и чика, причем счетные входы третьего четвертого счетчиков соединены1 соотвеч ственно с выходами девятого элемента И управления, соединенного входом с. выходом третьего элемента ИЛИ, и десятого элемента И управления, первый вход которого подключен к выходу второго триггера управления, а второй вход» ко входу запуска устройства, второму входу второго элемента И управления и входу одиннадцатого элемента И управления, другие входы которого соединены с выходом вто.рог ого элемента ИЛИ и выходом первого трйггера управления, а выход одиннадцатого элемента И управления соединен со втсьр ым входом первого элемента ИЛИ, причем вход второго слагаемого соединен с соответствующими входами третьего, пятого, двенадцатого элементов И управления и третьим входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента И управления через последовательно соединенные седьмой элемент задержки и девятый триггер управ-ления подключен ко второму входу четвертого элемента И управления и входу третье го элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со входом пятого элемента И управления и въ)ходом десятого триггера управления, подключенного входом через восьмой элемент задержки к выходу двена цатого элемента И управления, а второ и вход третьего триггера управления, соеди ненного выходом со входом двенадцатого элемента И управления, подключен к выхо четвертого элемента И управления и второму входу четвертого триггера у rpaane ния, вьходы которого соединены с соответствующими входами второго и двенадцатого элементов И управления, л въ ход треть го элемента l1 управления соединен со вх

I дом второго зле ента задержки.

Иа чертеже представлена функциональная схема устройства для суммирования импульсных последовательностей, Устройство состоит из счетчиков импуль сов 1-4, регистров памяти 5, 6, триггеров управления 7-16, элементов И управления

; 17-22, групп элементов И переноса.2326, элементов И управления 27-32, элементов ИЛИ 33-.35, элементов задержки

36-43, клемм подачи сигналов 44-50.

В процессе функционирования устройства реализуется следующее выражение;

Т + Т

,Ю- ° =-е= —. т т

518768 ения 21. При этом через элемент И управления 21 на счетный вход счетчика 2 начинают подаваться сигналы опорной час тоты Г@„, которые выполняют функцию

1 заполнения периодов входных сигналов. ! Очевидно, что частота РВИ должна быть:

;больше частот У и Ю s несколько раз. Заполнение периода частоты Р !осуаествля .етси до момента поступления следующего сигнала на клемму 44.

При поступлении следующего сигнала

:иа клемму 44 этот сигнал проходит на вы ход элемента И управления 18, переводя триггер управления 8 в единичное состо, дние, и через, время, определяемое элемен том задержки 36, переводят триггер управ ления 7 в нулевое состояние. B результате прекращается подача отпирающего напряже, ния на вход элемента И управления 21, а также сигналов опорной частоты Fg„sa

,вход счетчика 2 в и нем фиксируется.ин-! ,формация, соответствующая периоду Т . .Одновременно в результате перевода триг ,!

, гера 8. b единичное состояние открывает -. ся элемент И управления 19 для сигналов !

:второй последовательности с частотой Г

I, и запирается элемент И управления 17для сигналов с частотой F< . Первый после ! .,момента отпираййа элемента И управления, 19 сигнал из последовательности с часто той Р проходит через элемент И 19 и

al элемент задержки 37 на счетный вход триггера управления 9, переводя его из

I нулевого в единичное состояние. В резуль-. ,тате отпирающий сигнал с выхода триггера управления 9 подается на вход элемента

И управления 20 и через элемент ИЛИ 33,на вход элемента И 21.

При этом через элемент И 21 Hs вход счетчика 2 начинают подаваться сигналы л опорной частоты Ущи, которые суммиру»

О ъ ются:с ренее накопленной в счетчике 2 информацией о периоде сигналов частоты3 .

Заполнение периода сигналов второй

?», последовательности.с .частотой Д осуще ствляется до момента поступления слещ -, ющего сигнала на клемму 46. При поступ-! .лепил сигнала на указанную клемму он .!

1проходит на выход элемента И управления !

,:20, переводя триггеры управления 0 и

111 в единичное состояние и триггер 8«в нулевое, и через время, !определяемое элв .:

1мейтом задержки, 37, переводит триггер 9

: в нулевое состояние.

В результате отпирается элемент И ! г- — управления 17 для прохождения сигналов с частотой У», элемент И управления 22

1 .: I для прохождения сигналов с частотой Р „ ои, на счетный вход счетчика 1 и запирается элемент И управления 21 для прохождения на счетный вход счетчика 2 сигналов опор» ной частоты с частотой Ври . Таким обра" зом, всчетчике 2 фиксируется информация о сумме двух периодов Т и Т . Число импульсов, зафиксированное в счетчике 2, определяется как в=, (ц т,-т

ТоК где Т;», . - период сигналов опорной чао-" .t ты "оп

Информация, накопленная в счетчике 2; переписывается в регистр памяти б и s. счетчик 1 через элементы И переноса 23.

;, . далее описанный выше процесс получе» йия информации в счетчике 2 о сумме

/ двух периодов слагаемых частот повторя ется. При этом сигналы с выхода счетчи» ка 1 подаются на вход элемента И управления 31, на вход триггера управления 12 и на управляющие входы элементов Ипереноса 24; В результате этого информация, I содержащаяся в регистре памяти 5, перио-, дически передается через элементы И переноса 24 в счетчик 1, образуя его исход» ную уставку. Таким образом, в зависимости от величины исходной уставкил.на выходе счетчика 1 устанавливается вполне os» ределенная частота, которая пропорциональна частоте

1 1 т +т

Это определяется следующим образом.

Период последовательности ямпульсовна выходе счетчика 1 определяется выра жением 1 где T - период последовательности импульсов, щействующей на входе счетчике .1.

Подставляя (2) в (3), подучим:

7i + T2

«чу (41

В ьп.сч.. оп Т

ОЯ1 или в частотном представлении ой

Ьа.сч ®

1 аи ои

Величина — н — Isssssres нонстантой.. "1

После появления первого же сигнала

1 на вйходе счетчика 1 триггер 12 переводится из нулевого в единичное состояние.

При этом первый после момента перевода триггера 12 импульс, подаваемый@аклем му 44, проходит через элемент И управ пения 28, переводят триггер 13 и с за-

518768

0 ть .ч

t ои Q «7) т, т", (6)

Т ei+TL) *

Перяод последовательности импульсов, :.на выходе счетчика Э определяется выра>> 1жением

H (Т + Т ) тощ. (7)

Ъ или в частотном представлении

7(У ь о

4ык. у1, 4 оп

Величина и яеляечеи илечоии

Тон, :ной и для получения правильного резуль тата ее следует приравнять единице.

Таким образом, sa выходе устройства

30 имеет мес го результат суммирования двух последовательнос гей с равномерным раса, пределением выходных сигналов.. дер жкой григгер 15 в единичное сосгояа 13 ние. В результате перевода триггера, в единичное состояние отпирается элемент И управления 31 для сигналов с выхода счетчика 1, которые. начинают проходить на счетный вход счетчика 4.

С поступлением на кл6Мъф 44 следу юшего сигнала информацйя, Ййсопленная в счетчике 4, передается через элемеи ты И переноса 25 а. магистр памяти 6 и в счетчик 3, где заноминается, а счетчик 4 обнуляется. Необходимый временной сдвиг между моментами передачи информации и обнулением счетчика 4 осуществляется с помощью элементов задерж ки 41, 42. Ивлев процесс повторяется.

С приходом каждого последующего нм.; пульса из последовательности с частотой следования V осуществляется обнуление регистра памяти 6 и счетчика 3, а также,. передача накопленной.в счетчике 4 инфор! мании в регистр памяти 6 и обнуление счетчика 4. Необходимая задержка в подаче сигналов на вход счетчика 3 осушестэляется следуюшим образом. Второй поо-: ае подачи разрешающего сигнала с внхоаа триггера 12 сигнал с частотой Р проходит через элемент И управления 30 и переводит триггер 16 в единичное состояние. В результате отпирается элемент И управления 27 для прохождения на вход счетчика 3 сигналов с частотой F<,умноженной в обшем случае H& коэффициент умнбжения й,, и запирается элемент И управления 28.

Сигналы с выхода счетчика 3 подаются 30 через элемент ИЛИ 35 на выходную клемму 47, образуя последовательность импульсов, характеризующую окончательный результат, а также на вход триггера 14 и на управляюшие входьг элементов И перено- 40 са 26. В результате этого первый же сигнал с выхода счетчика 3;йереводит.триггер 14 в единичное состояние, что.приводит к запираиию элемента И 29 для cap палов двух последовательностей, которые 45 определяли сумму при неравномерном раопределенни до момента появления сигна лов на выходе счетчика 3.

Наряду с этим: осушествляе гся периоди. ческая передача информации из регистра . 50 памяти 6 в счетчик 3, которая является его исходной уставкой.. Таким образом, в зависимости от величины исходной уста вки на выходе счетчика 3 устанавливается вполне определенная частота, которая харак 66 теризует собой окончательный результат. .

Следует отметить, что каждый последукьший импульс частоты Р осушествляет периодический сброс старой информациив регистре 6 и запись новой информации. ®

Количество импульсов, постунявших в течение периода последовательности с частотой Р . на вход счетчика 4, с учетом (4) определяется как

Формула изобретения

Устройство для суммирования импульсных последовательностей, содержащее элементы задержки; логические элементы

ИЛИ и счетчики импульсов, выход перво, го из которых соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а вход обнуления второго счетчика соединен с выходом пер» вого элемента задержки, выход второго ,элемента задержки подключен к первому . входу второго элема®та ИЛИ, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повыше .ния точности и быстродействия работы устройства, в него дополнительно введены триггеры управления, логические элемен ты И переноса и управления и два реги стра, входы и выходы первого из которых соответственно через первую и вторую . е группы элементов И переноса соединены ,с выходами второго и входами первого

;счетчиков, а входы и выходы второго регистра

;соответственно через третью и четвертую ,группы элементов И переноса соединены с выходами третьего и входами четверто» .rc счетчиков, управляющие входы первой

318768 рулпы элементов И переноса через треий элемент задержки подключены ко входу первого 1слагаемого, ко входу первого лемента задержки, !k первйм входам пер

l вого, второго, третьего.. и четве гого элементов И управления и втоэому:входу второго элемента ИЛИ, управлиюшие входы второй группы элементов И переноса подключены к выходу первого счетчика и вхо ду первого триггера управления, управля ющие входы третьей группы элементов И !

ïåðåHîñà чер з ч ер и элеме задер ки соединены со входом обнуления второ-, .

1го регистра, с первыми входами второго, третьего и четвертого триггеров управле

-,ния, с выходом пятого элемента И управ .лены и входом пятого элемента задержки, . (выход которого соединен со входом обиу ления третьего счетчика, управляюшие входы четвертой группы. элементов И nepeinca подключены к выходу четвертого счеъ а, ко входу пятого триггера управлеин».

la первому входу шестого элемента И уп I

1 равления, соединенного выходом соловко.» ,дом второго счетчика, а вторым входом

1 с выходом шестого триггера управления, вход которого подключен к выходу первого элемента И управления, соединеныого-! входами с выходами пятого и седьмого .триггеров управления, и подключен к пер- вому входу седьмого элемента И управле .. иия и через последовательно соединенные . шестой элемент задержки и восьмой трию" .

irep управления подключен ко второму вхо ду 1седьмого элемента И управления, соеди«

t неиного выходом со входом седьмого трит ». гера управления, второй выход которого подключен ко входу восьмого элемента И

,управления, соединенного выходом со. счет, ным входом первого счетчика, причем ;счетные входы третьего и четвертого счеъчиков соединены соответственно с выхода» ми девятого элемента И управленим, соединенного входом с выходом третьего элемента ИЛИ, и десятого элемента И управления, первый вход которого подклюм, чен к выходу второго триггера управления,. а второй вход - ко входу запуска устрой ства, второму входу второго элемента И, управления и входу одиннадцатого элемен-

:та И управления, другие входы которого . соединены с .выходом второго элемента

ИЛИ и выходом первого триггера управ- . леним, а выход одиииадпатого. элемента И управления соединен со вторым входом, eepsof o элемента ИЛИ, лричем вход вто рого слагаемого соединен с соотвег ствую

«юими входами третьего, пятого, двенад иатого элементов И управления и третьиж рходом второго элемента ИЛИ, выход вто" рого элемента И управления через последовательно соединенные седьмой элемент задержки и девятый триггер управления подключен ко Втщэому sxo четве pToro элемента И управления и входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого со-, «Е единен со входом литого элемента Иупраь» пения и выходом десятого. триггера управ,ления, подключенного входом через вос мой элемент задержкй к выходу двенадца .того элемента И управления, а второй

ЭО вход третьего триггера управления, соеди"-. ненного выходом со входом двенадцатого, эжмента И управления, подключен. к вы».: ..ходу четвертого элемента И управления и; второму входу - четвертого триггера управ46 ленин, .выходы:которого соединены с со - ответствующими входами второго и две- . надцатого элементов И управления, а выход третьего элемента И управлении соединен со входом второго элемента задерж 49 1ки.

СОС, ТйГ .ЫТ 3, Ь i. Н|ЙДИИО91

Радек ррр И. Остроон Те р л .К.,Гмкожч Корректор д p p jiL . | Р

Зиад 1 766/360 1 ирен 10 П П СЛ Щ

ЦН1)! fi)11 Госудг; ст::етюго;;о ют .тп - ..оветс. Мишк. тров О.. СГ

p",Ъ AC. у((" I ..кЛ и :1О Г)й(1 AifEE6 И ОЧ . )Ь Ч ЙЙ

1 1 Й (), 4 >, i4OCK .й, .Ф «Л t- и у il ICK 3F. il5?i. fll. 5. !>

ФЦЛЦЯЦ f lj t I 1,йТ И1 > Ж! С1jlCjF1> ) 1 13ОЛКТ ) с