Цифрочастотное вычислительное устройство

 

Союэ Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВПЬСТВУ

<>855656 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1005.79 (21) 2769756/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.81. Бюллетень № 30 (51)М. Кл.

G 06 F 7/39

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 373. 431 (088.8) Дата опубликования описания 150881 (72) Автор изобретения

Д.Д. Натанэон

3 „" >

Научно-исследовательский институт гигиены-:морского транспорта (71) Заявитель (54) ЦИФРО-ЧАСТОТНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к цифрочастотной вычислительной технике, в которой реализация математических функций основывается на принципе цифро-частотного модулирования импульсного потока с глубиной, пропорциональной цифровому аргументу.

Известны цифро-частотные вычислительные устройства, реализующие математические функции asvx и более цифровых аргументов, содержащие цифро-частотный интегратор с двумя последовательно соединенными двоичными умножнтелями j1).

Недостаток данных устройств — ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким к предлагаемому .является устройство, содержащее счетчик входных приращений, выходы которого через селектор соединены с соответствующими входами блока вентилей, счетчик выходных приращений, синхронизирующий вход селектора соединен с шиной входного сигнала, выходы первого датчика операнда соединены с соответствующими входами блока вентилей (2

Однако данное устройство характеризуется ограниченными функциональ-. ными возможностями.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в цифро-частотное вычислительное устройство, содержащее счетчик входных приращений, выходы которого через селектор соединены с соответствующими входами блока вентилей, счетчик выходных приращений, синхронизирующий вход селектора соединен с шиной входного сигнала, 15 выходы первого датчика операнда соединены с соответствующими входами блока вентилей, введены счетный триггер, второй датчик операндов и два элемента И, причем вход счетного

20 триггера соединен с шиной входного сигнала, инвертирующий выход соединен с управляющими входами первого датчика операндов и первого элемента И, а неинвертирующий выход соединен с управляющими входами второго элемента И и второго датчика операндов, выходы которого соединены с соответствующими выходами первого датчика операндов, входы элементов И

ЗО соединены с выходом блока вентилей, 855656 а выходы соединены с шинами выходного сигнала, выход блока вентилей соединен с входом счетчика выходных приращений.

Кроме того, в него введен RS-тркггвр, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента И, обнуляюций вход — с неинвертируюцим выходом счетного триггера, а выход - с третьим входом второго элемента И и со входом счетчика выходных прирацений, выходы которого подключены к выходам счетчика входных приращений, стробнрующий вход которого подключен к инвертирующему выходу счетного триггера, неинвертирующий выход которого соединен со стробирующим входом счетчика выходных прирацений.

На фиг.1 и 2 представлена блоксхема цифро-частотного вычислительного устройства.

На фиг.1 изображены счетчик 1 входных приращений, селектор 2, блок 3 вентилей, датчики 4 и 5 операндов, триггер б, элементы 7, 8 И и счетчик 9 выходных приращений, причем выходы счетчика 1 через селектор 2 соединены с соответствующими входами блока 3, выход которого соединен со входом счетчика 9, синхронизирующий вход селектора 2 соединен с шиной 10 входного сигнала, выходы датчика 4 соединены с соответствующими входами блока 3, вход триггера б соединен с шиной 10, инвертирующий выход соединен с управляющими входаии датчика 4 и элемента 7, а неинвертирующий выход соединен с управляющими входами элемента 8 и датчика 5, выходы которого соединены с соответствующими выходами датчика 4, входы элементов 7 и 8 И соединены с выходом блока 3, а выходы соединены с шинами 11 и 12 выходного сигнала. На фиг.2 кроме указанных блоков представлен RS-триггер 13, установочный вход которого соединен с выходом элемента 7, обнуляющий вход соединен с неинвертирующим выходом триггера б,,а.выход соединен с третьим входом элемента 8 и со входом счетчика 9,,выходы которого подключены к выходам счетчика 1, стробирующий вход которого подключен к инвертирующему выходу триггера 6, неинвертирующий выход которого соединен со стробирующим входом счетчика 9.

Цифро-частотное вычислительное устройство (фиг.1) работает следуюцим образом.

На шину 10 поступает входной сигнал с частотой ГХ. Импульсы этого сигнала проходят через селектор 2 и появляются на соответствуюцих, в зависимости от состояния счетчика 1, выходах селектора 2. Поскольку счетчик 1 меняет свое состояние после переключения триггера б, то при каждом состоянии счетчика через селектор 2 пройдут два импульса, причем при прохождении каждого импульса к соответствующим входам блока 3 подключен только один иэ датчиков 4 или 5,соответственно, так как они стробируются выходами триггера 6. Таким образом, блок 3 вентилей участвует одновременно в умножении входной частоты сразу на две величины, задаваемые датчиками 4 и 5 н на выходе блока 3 будет сиг нал с частотой

7 Х

1 N М

7(2 Х М „Х М,„

15 где F — частота сигнала на выходе

2 блока 3;

Ny>- код,задаваемый датчиком 4;

Ny< код, задаваемый датчиком 5;

N>- емкость счетчика 1.

;Щ Этот сигнал подается на входы элементов 7 и 8, которые также стробируются триггером б. На выходв каждого из элементов 7 и 8 будут соответственно сигналы

Еу F Цу

1 N

Уу 2 М где F - сигнал на выходе элемента 7 лз г = — г,—

1 М

36 г М „

Данное устройство в отличие от известного позволяет подавать на вход счетчика 9 сигнал с частотой

Fg за счет введения в него триггера

13. Код с выхода счетчика 9 поочередно с кодом с выхода счетчика 1 (поскольку эти счетчики стробируются разными выходами триггера 6) подаются через селектор 2 на уходы блока 3.

Причем при нулевых состояниях триггера б блока 3 формируется сигнал

F z, а при единичных состояниях триггера 6 блок 3 вычисляет соотношение

F F

М

x4 xg

55 где 4- сигнал на выходе элемента 8.

Подставив значение F, получим

Ей

60 И йй-, 1 N N 4 ™

Таким образом, устройство (фиг.2) позволяет дополнительно вычислять произведение операндов, что значиб5 тельно расширяет функциональные возгде Fz- сигнал на выходе элемента 8.

Такйм образом, данное устройство позволяет производить на одном блоке вентилей, одном счетчике приращений и одном селекторе одновременную работу по двум операндам и, кроме того, вычислять сумму произведений, что значительно расширяет его функциональные возможности.

855656 можности цифро-частотного вычислительного устройства.

Формула изобретения

1. Цифро-частотное вычислительное устройство, содержащее счетчик входных приращений, выходы которого через селектор соединены с соответствующими входами блока вентилей, счетчик выходных приращений, синхронизирующий вход селектора соединен с шиной входного сигнала, выходы первого датчика операнда соединены с соответствующими входами блока вентилей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены счетный триггер, второй датчик операндов и два элемента И, причем вход счетного триггера соединен с шиной входного сигнала, инвертирующий выход — с управляющими входами первого датчика операндов и первого элемента И, а неинвертирующий выход соединен с управляющими входами второго элемента И и второго датчика операндов, выходы которого соединены с соответствующими выходами первого датчика операндов, входы элементов И соединены с выходами блока вентилей, а выходы соединены с шинами выходного сигнала, выход блока вентилей соединен с входом счетчика выходных приращений.

2. устройство по п.1, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен RS-триггер, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента И, обнуляющий вход — с неинвертнрующим вы®О ходом счетного триггера, а выходс третьим входом второго элемента

И и со входом счетчика. выходных приращений, выходы которого подключены к выходам счетчика входных прираще15 ний, стробирующнй вход которого подключен к инвертирующему выходу счетного триггера, неннвертирующий выход которого соединен со стробирующим входом счетчика выходных приращ щений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Данчеев В.П. Цифро-частотные вычислительные устройства .- М., "Энергия", 1976, с. 51, рис. 2-13.

2. Оранский А.М. Аппаратурные методы в цифровой вычислительной технике. Минск, БГу, 1977, с. 58,рис.3-1 (прототип).

855656

Составитель Н. Коновалов

Редактор Н. Минко Техред А.Бабинец Корректор С. Щомак

Заказ 6915/69 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

°