Вычислительное устройство для первичной обработки информации

 

П1И,, . ., . .ем

+ ° .о. " г:,. °

i не ,4(746605

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П

ИЗОБ Т Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

lg у (б! ) Дополнительное к авт. свил-ву

Р!)Ч. Кл, 2

G 06 3 3/00 (.л 06 G 7/12 (22) Заявлено 24.04.78 (21) 2609227/18-24 с присоединением заявки .%—

Государственный комитет

СССР (23) Ирипритет—

Опубликовано 07.07. 80. Бк>ллетень щ 25 оо делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 681.34 (088. 8) Дата опубликования описания ). 0.07,80 (72) Авторы изобретения

В, Н. Лапенко, Н. 11. И1ишкевич и Й. Л. Преснухин

Московский институт электронной техники (7I) Заявитель (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ Г!НРВ11ЧНОЙ

ОВРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Вычислительное устройство для первичной обработки информации предназначено цля использования в вычислительной технике, в частности в устройствах преобразования аналоговых величин в цифровой код.

Известны устройства аналогичного назначения, используемые для сжатия динамического диапазона в устройствах преобразования аналоговых величин в цифровой код (l j .

Одна ко устройства обладают недостаточной точностью при . малом времени вычисления или большим временем вычисления при приемлемой точности.

Наиболее близким по технической сущности является вычислительное устройство для первичной обработки информации.

Оно содержит и усилительных каскадов, последовательно соецииенных друг с другом

/ через элементы задержки, выходы каскадов подключены к BxogAM суммирующего блока, к выходу которого последовательно подсоединены ключ и пиковый детектор, выход последнего подключен к первому пороговому блоку, связанному выходами с управляющим входом ключа и входом блока выбора порядка, который вторым вхо дом связан с выходом второго порогового устройства, подключенного к выходу последнего усилительного каскада 4 .

Недостатком известного устройства, является недостаточно высокое быстродействие.

Целью предполагаемого изобретения является повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для первичной обработки информации, содержащее и последовательно соединенных усилительных каскадов, каждый из которых выходом соединен со входом одного из гз элементом задержки, пороговый блок, подключенный к выходу иослецнего усилительного каскада, ключ, суммирую ций блок, раси ределитель импульсов, выходами связанный с управляющим входом пикового детектора и со входами счетчика, разряцt

3 74 ные выходы которого являются цифровым выходом устройства, введены и одновиб-; раТор, (n-1) дополнительных ключей, элемент ИЛИ и делитель напряжения, причем выходы элементов задержки подключены к сигнальным входам ключей, выходы которых связаны со входами суаимирующего блока, выходбм подключенного к сигнальному входу пикового детектора, выход которого подключен к сигнальному входу делителя напряжения, выход которого является аналоговым выходом устройства, а его управляющие входы соединены с разрядными выходами счетчика, счетным входом связанного с выходом элемента

ИЛИ, выходы которого подключены к импульсным выходам одновибраторов, потенциальные выходы которых соединены с первыми управляющими входами соответствующих ключей, вторые управляющие входы которых .соединены с выходом. распределителя импульсов, а входы одновибраторов подключены к соответствующим выхоцам усилительных каскадов.

На чертеже изображена функциональная схема вычислительного устройствадля первичной обработки информации.

Вычислительное устройство содержит, П последовательно включенных усилительных каскадов 1; выходы которых под-. соединены ко входам и элементов задержки 2 и ко входам о одновибраторов 3, " потенциальные выходы последних связаны с первыми управляющими входами ключей

4, сигнальные входы которых соединены с выходами элементов 2 задержки. Вторые управляющие входы ключей 4 соединены с выходом распределителя 5 импульсов, а выходы ключей 4 связаны со входами суммирующего блока 6, выходом связанного с сигнальным входом пикового детектора 7, управляющий вход которого: соединен с выходом распределителя 5 импульсов, а выход подключен к входу делителя 8 напряжения, выход которого является аналоговым выходом устройства, Импульсные выходы одновибраторов 3 соединены с выходами элемента О ИЛИ, выходом связанного со счетным входом счетчика 10, разрядные выходы которого являются цифровым выходом устройства и подключены куправляющим входам делителя 8 напряжения, к выходу последнего усилительного каскада подсоединен.-. вход порогового блока 1 1, связан :ого выходом с входом распределителя импульсов, два выхода которого связаны с управляющими входами счетчика.

6605 4

Вычислительное устройство для пер« вичной обработки информации работает следующим образом.

Входной сигнал 13 „поступает на вход первого усилительного каскада и усиливается цепочкой усилительных каскадов 1 .

Амплитуда сигнала на выходе гч -го кас- када равна Ue„. к, где к - коэффициент усиленйя усилительного каска-

10,да. Нри превышении сигнала на выходе последнего каскада 1 величины порога порогового блока 1 1, равного нижней границе U > динамического диапазона пикового детектора 6, т. е. при

15 ex Ê > U, срабатывает "opot овый блок 11., сигнал с которого поступает в распределитель 5 импульсов, в котором спустя некоторое время, равное задержке ч-.,„э;цементов 2 задержки, вырабаты2О вается разрешающий импульс Up длительностью т4, который поступает на вторые управляющие входы ключей 4. Кроме . того, в распределителе 5 импульсов формируются управляющие импульсы, которыми осуществляется сброс в нуль пикового детектора 7 и принудительная запись числа и в счетчике 10. Спустя некоторое время, равное (ь + г= g ), в распределителе 5 импульсов формируется сигнал разЗО решения счета счетчика 10, который поступает на его управляющий вход.

Усиленные сигналы с выходов усилительных каскадов 1 поступают на входы элементов 2 задержки и входы одновибраторов., порог срабатывания которых равен верхней границе Ue пикового детектора, которая немного меньше или равна верхней границе линейной зоны усилитель ного каскада 1. Таким образом, гн -й

4 О одновибратор запускается, если Ов К

fh

>„U > . Длительность с.о импульса н1 -го одновибратора равна . о= с4+ а+

+ m ac, где величина h C определяется быстродействием элемента 9 ИЛИ и так45 товой частотой счетчика 10. Через с з сигналы с выходов элементов 2 задержки поступают на входы ключей, на вторые управляющие входы которых поступает разрешающий. импульс Q Р и т -й

5О ключ открывается, если не запустился

1п-й одновибратор, выходные сигналы которого блокирует разрешающий импульс

Up. Усиленные сигналы, пройдя через открытые . ключи 4, суммируются блоком

6 и поступают на вход пикового детектора 7. Амплитуда сигнала Ис на выходе блока 6 равна

0 =0 „(к+к +...+к "), 5 7466

Ее величина преобразуется в пиковом детекторе 7 в квазипостоянное напряже ние; которое поступает на сигнальный вход делителя напряжения. Так как длительности импульсов одновибраторов 3 различны, то импульсы, формируемые в одновибраторах по заднему фронту и поступающие на входы элемента ИЛИ, также разнесены. На выходе элемента 9

ИЛИ образуется пачка иэ (ri -в+1) им- 1й пульсов, которая поступает на счетный вход счетчика 10, работающего в режи ме вычитания. Сигнал разрешения счетчика действует в течение времени (+1) а, и после его окончания счетный вход"счет- gy чика 10 блокируется, а содержимое счетчика р«, равно

Р=п+.m+<)=m-3

1 т. е. равно числу каскадов 1, которые участвуют в формировании сигнала U .

Кодом счетчика 10 осуществляется уста-, новка коэффициента передачи кп делителя напряжения, который равен

ГЙ - Г т-4

25 к+к +...+к

Вычислительное устройство для первичной обработки информации, содержащее

A последовательно соединенных усилительных каскадов, каждый из которых выходом соединен со входом одного иэп элементов задержки, пороговый блок, подключенный g выходу последнего усилительного каскада, ключ, суммирующий блок, распределитель импульсов, выходами связанный с управляющим входом пикового детектора и со входами счетчика, разрядные выходы которого являются цифровым выходом устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по» вышения быстродействия, в него введены о одновибраторов, (n-1) дополнительных юмочей, элемент ИЛИ и делитель напряжения, причем выходы элементов задержки подключены к сигнальным входам ключей, выходы которых связаны со входами суммирующего блока, выходом подключенного к сигнальному входу пикового детектора, выход которого подключен к сигнальному входу делителя напряжения, выход которого является аналогоиым выходом устройства, а его управляющие входы соединены с разрядными выходами счетчика, счетным входом связанного с выходом элемента ИЛИ, входы которого подключены к импульсным выходам одновибратора, потенциальные выходы которых соединены c,ïåðâûìè управляющими входами соответствующих ключей, вторые управляющие входы которых соединены с выходом распределителя импульсов, а входы одновибраторов подключены к соответствующим выходам усилительных каскадов.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США % 3662274, кл. 329 192, опублик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2430928/18-24, кл. Q Об G 7/12, 1976 (прототип).

Выходное напряжение m, на выходе целителя 8 напряжения равно 4Uк 0 к "

С ВК )

Таким образом, входной сигнал пред» ставляется в полулогарифмическом виде, где мантисса чнсла, равна выходному напряжению на выходе делителя йапряже» ния, а порядок р; коду счетчика 10.

Амплитуда входного сигнала равна

"Р.

0 -m.ê

6y I

Время вычисления не зависит от вели чины входного сигнала и составляет око ло 2, По сравнению с известным устройством достигается выигрыш по быстродействию.

Кроме того, при наличии внешнего синхро импульса осуществляют "жесткое стробй 4 рование, с длительностью строба, равной длительности импульса, повысив тем самым помехозащищенность. В известном устройстве реализовать "жесткое стробирование невозможно вследствие самого принципа действия устройства. Благодаря введению новых узлов и связей быстродействие устройства значительно повышается. Экономический эффект от применения предлагаемого устройства заключа05 6 ется в повышении1быстродействия, и как следствие етого уменьшения объема оборудования, нри больших загрузках устройств дда -ющщичной обработки информации

Формула изобретения