Частотно-импульсное множительноделительное устройство

 

(72) Авторы изобретения

А. А. Першин, Г, Г, Безыменко (il ) Заявитель (54) ЧАСТОТНΠ— ИМПУЛЬСНОЕ МНОЖИТЕЛЬНΠ— ДЕЛИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для обработки информации и для решения уравнений.

Известно устройство (1) формирования импульсной последовательности, частота которой пропорциональна произведению частот двух импульсных последовательностей, содержащее вентильную схему, два счетчика, накопитель, две схемы совпадения н блок управления. Вход ло вентильной схемы связан с генератором вспомогательной импульсной последовательности с частотой fh. Выход вентильной схемы соединен со счетным входом первого счетчика, выходы разрядов которого соответственно сое15 динены через схему совпадения со входами разрядов накопителя, выходы которого, в свою очередь, через другую схему совпадения под; ключены к числовым входам второго счетчика, выход которого является выходом устройства.

Недостатком этого устройства является то, что при его использовании, например. в приборах для исследования физических свойств

2 веществ, для решения более сложной математической зависимости, общая функциональная схема устройства значительно усложняется изза многоступенчатой обработки информации, каждая ступень которой реализуется известным устройством. Кроме того, устройство не решает задачи введения в реализуемую математическую зависимость постоянных коэффициентов.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является множительноделнтельное устройство (2), содержащее два счег.нка, три элемента И, три группы элементов И два триггера, формирователь импульсбв и элемент ИЛИ, причем установочные входы триггеров и счетчиков соединены с установочным входом устройства, нулевой вы:ход первого триттера и единичный выход второго триггера подключены соответственно к первым и вторым входам первого и второго элементов И, выходы второго и третьего элементов И прдключены к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход кото. рого лодключен к первому входу первого ! 691852 счетчика, третьи входы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым входами устройства, управляющие входы элементов И первой группы и первого триггера подключены к управляющему входу устройства, разрядные выходы второго счетчика через вторую группу элементов И подключены к первой группе входов первого счетчика, выход которого через первый формирователь импульсов подключен к управляющим входам элементов И второй группы и является выходом устройства, первый вход третьего элемента И является третьим входом устройства, группы входов элементов И первой и третьей групп подключены к управляющим входам устройства первой и второй групп.

Частота на выходе устройства определяется выражением о

Ю г 1)

Однако для решения более сложной зависимости необходимо усложнить устройство путем введения многоступенчатой обработки информации, каждой ступенью которой является известное устройство.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет .увеличения числа аргументов, Цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит четвертый и пятый элементы И, третий триггер, второй формирователь импульсов, второй элемент ИЛИ и группу элементов ИЛИ, причем, первые входы пятого и четвертого элементов И подключены к нулевому выходу второго триггера, вторые вхо-. ды — к единичному выходу третьего триггера, третьи входы подключены к пятому и четвертому выходам устройства, выход пятого элемента И подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, выходы четвертого и первого элементов И подключены ко входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом второго счетчика, выход которого через второй формирователь импульсов подключен ко второму входу второго триггера и к управляющим входам элементов И третьей группы, выходы элементов И первой и третьей групп через группу элементов ИЛИ подключе; ны к разрядным входам второго счетчика, первый вход третьего триггера подключен к выходу первого формирователя импульсов, нулевой выход третьего триггера соединен со вторым входом третьего элемента И, нулевой выход второго триггера подключен ко входу реверса первого счетчика.

На чертеже показана функциональная схема устройства.

Зо

4

Устройство содержит пять элементов И 1-5, триггеры 6 — 8, элементы ИЛИ 9. 10, счетчики 11, 12, группу элементов И 13, 14 и 15, группу элементов ИЛИ 16, формирователи импульсов 17 и 18, управляющие входы устройства первой и второй групп соответственно

19 и 20.

К числовым входам счетчика 12 подключены входы группы элементов ИЛИ 16, входы которой соединяются с выходами групп элементов И 14 и 15. Выходы разрядов счетчика 12 подключены ко входам группы элементов

И 13,-выходы которой подключены к числовым входам счетчика 11.

Первые входы триггеров 6, 7, 8 взаимосвязаны и подключены ко входам установки "0" обоих счетчиков 11 и 12; Второй вход триггера 6 соединен с одним из входов группы элементов И 14, второй вход триггера 7 соединен с одним из входов группы элементов

И 15 и через формирователь импульсов 18 — с выходом счетчика 12. Второй вход триггера 8 соединен с одним из входов группы элементов И 13 и через формирователь импульсов

17 — с выходом счетчика 11. Один выход триггера 6 подключен ко входам элементов

И 3 и 5. Один из выходов триггера 7 подключен к другим входам элементов И 3 и 5, а другой выход триггера 7 — ко входам элементов И 2 и 4, а также ко входу "Реверс" счетчика 11.

Один из выходов триггера 8 подключен к другим входам элементов И 2 и 4, а другой выход тритгера 8 — ко входу элемента И

Импульсы от высокочастотного генератора им- пульсов с частотой fo подаются на друтой вход элемента И 1. На третьи входы элементов И 2, 3, 4, 5 подаются соответственно импульсы с частотами f3, f>, f4, f>. Выходы элементов И 1, 2, 3 подключены ко входам элемента ИЛИ 9, выход которого подключен к счетному входу счетчика 11.

Выход формирователя импульсов 17 является выходом устройства. Частота импульсов на выходе устройства 1вых.

Устройство работает следующим образом.

Сигналом "Уст. 0" все элементы схемы устанавливаются в исходное состояние. При поступлении сигнала "Пуск" триггер 6 перебрасывается в "1", а в счетчик 12 записывается код к1 (к записывается в прямом или обрат- ном коде). Последовательность импульсов с частотами f, f> поступает на входы элементов

И 5 и 3, так как на всех входах этих элементов И сигналы соответствуют логической "1", то последовательность импульсов с частотой поступает на счетный вход счетчика 12, .а fz — на счетный вход счетчика 11.

691852

Необходимым условием работы устройства является t3> < tqf, где тз, — время заполнения счетчика 12, t» — время заполнения счетчика 11.

При этом, если коэффициент k> записан в обратном коде, 2 1 = 2 (— Ъ1 Х -f2 Е Х

f2 1 или (—

К4

Таким образом, счетчик заполнится за время

rl

3а это время в счетчике 11 запишется код

А.", )" где n — число разрядов счетчика.

При переполнении счетчика 12 он обнуляется, и на его выходе появляется импульс пере- 20 носа, который, поступая через формирователь 18 на один иэ входов группы элементов И 15, имеет разрешение на запись кода kz в счечик 12. Этот же импульс поступает на второй .вход триггера 7, который перебрасывается в

"1". и тем самым переводит счетчик 11 в режим реверса (вычитания).

Кроме того, в результате переброса триггера 7 элементы И 3 и 5 закрываются (прекращается прохождение частот f и f на счетные З0 входы. счетчиков), а на входах элементов И

2 и 4 устанавливаются все "Г, что дает разрешение на прохождение последовательности импульсов с частотой f4 на счетный вход счетчика 12, à fa — на счетный вход счетчика 11. З5

Счетчик 11 считает в обратном направлении.

Необходимым условием работы устройства

I I является также t» (t3 где t» — время до обнуления счетчика 11; — время до заполнения счетчика 12, 40

При этом, если k> записан в обратном коде, + — — 2 или

14. 12 н

45 и

Таким образом, счетчик 11 обнулится через вРемя - 14 К Я

2 4 И

- ф 2

За это время в счетчике 12 запишется код 2

4H= + n 4f4 I К

1 f -К -2 +K

« и — +К

° (знак при коэффициенте k> зависит от того, в прямом или обратном коде он записан).

После обнуления счег нка ll на его выходе появляется импульс переноса, который, поступая через формирователь 17 на один из входов группы элементов И 13, дает разрешение на перезапись кода, записанного в счетчике 12, в счетчик 11.

Этот же импульс поступает на второй вход триггера 8, который перебрасывается в "1".

Элементы И 2 и 4 закрываются (прекращается.прохождение частот f3 и f4 на счетные входы счетчиков), à HB входе элемента И 1 устанавливается "1", что дает разрешение на прохождение сигнала с частотой f0 от задающего генератора на счетчик 11, в котором начинается преобразование двоичного кода в выходной частотный сигнал, По влиянием выходных импульсов в работающий на вычитание счетчик 11 вновь передается содержимое счетчика 12, таким образом, формируется выходная частота живых

Частота на выходе устройства определяется

1 формулой

Ю алых

A.

Или

Вь1х (К 41 4 К (2

Формула изобретения

Частотно- импульсное множительно-делительное устройство, содержащее два счетчика, три элемента И, три группы элементов И, два триггера, формирователь импульсов и элемент

ИЛИ, причем установочные входы триггеров и счетчиков соединены с установочным входом устройства, нулевой выход первого триггера и единичный выход второго триттера подклю-чены соответственно к первым и вторым входам первого и второго элементов И, выходы второго и третьего элементов И подключены к первому. и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к перво- ° .му входу первого счетчика, третьи входы первого и второго элементов И являются соответственно первым н вторым входами устройства, управляющие входы элементов И первой группы и первого триггера подключены к управляющему входу устройства, разрядные выходы второго счетчика через вторую группу элементов И подключены к первой группе входов первого счетчика, выход которого через первый формирователь импульсов подключен к управляющим входам элементов И второй группы и является выходом устройства, 20

Уа

ЦНИИПИ Заказ 6217/39

Тираж 780

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 691852 8 первый вход третьего элемента И является входам второго элемента ИЛИ, выход которотретьим входом устройства, группы входов го соединен со входом второго счетчика, выэлементов И первой и третьей групп подклю- ход которого через второй формирователь чены к управляющим входам устройства пер- импульсов подключен ко второму входу втовой и втОрой rpyrm, о т л и ч а ю щ e- s рого триггера и к управляющим входам wee с я тем, что, с целью расширения класса ментов И третьей группы, выходы элементов И решаемых задач за счет увеличения числа ар- первой и третьей групп через группу элеменгументов, устройство содержит четвертый и тов ИЛИ подключены к разрядным входам пятый элементы И, третий триггер, второй второго счетчика, первый вход третьего триггеформирователь импульсов, второй элемент ИЛИ О ра подключен к выходу первого формироватеи группу элементов ИЛИ, причем первые Вхо- ля импульсов, нулевой выход третьего триггеды пятого и четвертого элементов И подклю- ра соединен со вторым входом третьего элеменчены к нулевому выходу второго триггера, та И, нулевой выход второго триттера подклювторые входы — к единичному выходу третье- чен ко входу реверса первого счетчика. го триггера, третьи входы подключены к пя- Источники информации, 1 тому и четвертому выходам устройства, вы- принятые во внимание при экспертизе ход пятого элемента И подключен к третьему 1. Патент ФРГ И 2423246, 25.03.76. входу первого элемента ИЛИ, выходы четвер- 2. Авторское свидетельство СССР И 532097, того и первого элементов И подключены ко кл. G 06 F 15/32, 1975.