Устройство для суммирования @ импульсных последовательностей

 

ОПИСАНИ Е

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетсиик

Социалистических

Республик (i ii 955050 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.80 (21) 2864121 1 8-24 с присоединением заявки М(51)M. Кл.

9,06 F 7/62

ВеуааретеаааМ комитет

СССР ао делам изобретений и открытей (23) Приоритет(.53) УДК 681. . 325(088.8) Опубликовано 30.08.82. Бюллетень Юа 32

Дата опубликования описания 30.08.82 (72) Авторы изобретения

Ю.В. Гладков, Е.А. Евсеев и П.Н. Пинскер (7) ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ fl.

ИМПУЛЬСНЪ|Х ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информапионно-измеритель. ных системах для вычисления суммарного значения величин, представленных в чао5 тотнс -импульсной форме.

Известно устройство для суммирования импульсных последовательностей, содержащее счетчики импульсов, регистры, триггеры управления и логические элемен-1о ты И и ИЛИ, у которых-частота кмпулт . сов на выходе является резулвтатом сумМирования частот двух входных последовательностей импульсов с, равномерным распределением выходных сигналов 1) .

Однако количество выходных импульсов у такого устройства не равно суммарному количеству входных импульсов, что ограничивает их применение в информа ионноизмерительных системах и в системах 20 моделирования с интегрированием измеряемой величины. Кроме того, указанное уст ройство сложно и имеет ограничение an количеству входных каналов, равному двум.

Известно также устройство для суммирования П импульсных последовательностей, содержащее элементы задержки и элементы И и ИЛИ 2), Недостатком данного устройства являет ся поникенная точность . суммирования при многократных совпадениях импульсов.

Известно устройство для суммирования 1 импульс ных последовательностей, обладанзпее более высокой точностью суммирования за счет исключения многократных полных совпадений импульсов, которое содержит элементы задержки, элементы ИЛИ и (й -1) элементов И, входные последовательности. подаются на входы элемента

ИЛИ, где они суммируются друг с. другом и с посладовательностями импульсов, вы явленными узлами отработки, совпадений.

Для отработки совпадений входные последовательности подаются на элемент И, с выхода которого совпавшие импульсы сдвигаются элементом задержки, образуя но— вую последовательность импульсов совпа» дения, которая суммируется, со входныНа чертеже приведена олок-схема устройства.

Устройство для суммирования rt импульсных последовательностей содержит

-триггеров 1, П синхронных RS—

-триггеров 2, д элементов И 3, D - триггер 4 с подключенным к информационному входу логическим элементом ИЛИ-И 5, 2 -входовый элемент ИЛИ 6, алемент 7 запрета, ll -входовый элемент ИЛИ 8 и генератор 9 импульсов.

С -входы синхронных Йб -триггеров 2 объединены и подключены к первому входу генератора 9 импульсов, первые -входы синхронных Я 5 -триггеров 2 объединены и подключены к выхаду D

-триггера 4, С -вход которого соединен с объединенными первыми входами элементов И 3 и вторым выходом генератора 9. Вторые 5 -входы синхронных

R5-триггеров 2 соединены с rl входами элемента ИЛИ 6 и прямыми выходами соответствующих триггеров 1, à R -входы — с инверсными BbJxoABMH триггеров 1, 3 9550 ми импульсными последовательностями и подается на дальнейшую отработку. Если входные импульсы совпадают не полностью, а лишь частично, то на выходе элемента И узла отработки совпадений во время перекрытия входных импульсов появляеч ся короткий импульс, который при кратковременном частотном перекрытии входных импульсов может быть сколь угодно малой длительности и поэтому не отличим 10 от помех. Если входные импульсы следуют с малым временным интервалом,-т. е. передний фронт следукецего импульса поступает через малый временной интервал, соизмеримый с инерционными процес 15 сами переключения выходных уровней, то результатом суммирования таких импульсов на выходном элементе ИЛИ является один импульс вместо двух.

Таким образом, если входные импульсы 20 по нескольким входным каналам поступают с малым временным перекрытием мли с малым временным интервалом между ними, то совпадение таких импульсов не фиксируется и не отрабатывается, а входные 25 импульсы после суммирования выходньм элементом ИЛИ поступают на выход как один импульс $3).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для суммирования 50 импульсных последовательностей, содержащее П триггеров, элемент ИЛИ, многофазный генератор импульсов, и формирователи импульсов,, причем входы устройства чеРез первую группу формирователей 35 импульсов соединены с первыми входами соответствующих триггеров, другие входы которых подключены к соответствующим выходам генератора импульсов, выходы триггеров через вторую группу фор.мирователей импульсов соединены со входами элемента ИЛИ (4, Разнесение во времени суммируемых импульсов, осуществляемое с помощью многофазного генератора, позволяет исключить возможность возникновении погрешности . лри суммировании. При атом одн ако увеличивается задержка выходного импульса относительно входного, макси-, мальная величина которой может достиг муть полной величины периода многофаз50 ного генератора ммпульсов (суммы и его тактов).

Бель изобретения — повышение быстродействия.

Для достижения поставленной цели ycr

55 ройство для суммировании И импульсных последовательностей, включающее П триггеров, генератор импульсов и первый

50 4 элемент ИЛИ, содержит элементы И, алемент ИЛИ-И, второй элемент ИЛИ, элемент запрета, П синхронных триггеров и D -триггер, причем входы устройства соединены с единичными входами соответствующих триггеров, единичные и нулевые выхоцы которых соединены соответственно с единичными и нулевыми входами соответствующих синхронных триггеров, нулевые выходы которых соединены с первыми входами всех групп входов алементов ИЛИ-И, выход которого подключен к D --входу D -триггера, выход которого соединен с единичными входами смнхронных триггеров, синхровходы кото рых соединены с первым BblxoAQM генератора импульсов, второй выход которого соединен с синхровходом D -триггера, входы устройства и единичные выходы cpm геров соединены со входами первого we— мента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом элемента запрета, выход которого соединен с выходом устройства, а управляющий вход — с выходом второго элемента ИЛИ, входы каж-. дого элемента И соединены с единичным выходом соответствующего синхронного триггера и нулевыми выходами всех после дующих синхронных триггеров, выходы элементов И соедийены с нулевыми входами соответствукнцих триггеров, вторыми входами соответствующих групп входов элемента ИЛИ-И и входами второго элемента ИЛИ.

9550 входы кбторых "оединены с входами уст— ройства и другими входами элемента

ИЛИ 6, R -входы триггеров 1 соединены с первыми входами групп входов элемента ИЛИ-И 5, входами элемента ИЛИ 8 и s выходами элементов И 3., Прямой выход синхронного Б-триггера 2 каждого канала соединен со вторым входом элемента И 3 соответствующего канала, а инверсный выход - со 10 вторым входом соответствующей группы элемента ИЛИ-И 5 и входами элементов

И 3 следующих каналов, при этом выход

2 и-входового алемента ИЛИ 6 через элемент 7 запрета соединен с выходом . 1З устройства, а управляющий вход элемента 7 запрета подключен к выходу але мента ИЛИ 8.

Устройство работает следующим образом. R0

В исходном состоянии триггеры 1 и 2 находятся в нулевом состоянии; при ко тором на прямых выходах триггеров 1 и 2 присутствуют нулевые сигналы. На выходе Р -триггера 4 находится единичный 2$ сигнал, так как его D -вход подключен к выходу элемента ИЛИ-И 5, на вторые входы элементов ИЛИ которого поступают единичные сигналы с инверсных выходов синхронных R -триггеров 2. 30

Все суммируемые последовательностиимпульсов подаются на 5 -входы RSтриггеров 1 через элемент ИЛИ 6 и через элемент 7 запрета на выход устройства. Управляющие импульсы на элемент

7 запрета поступают с одного иэ элементов И 3 через элемент ИЛИ 8 при rtoa»» ном или частичном совпадении входных импульсов или при поступлении их с ма-, лым временным интервалом, в этом случае элемент 7 запрета разрывает вы ходкую цепь во время действия импульса с второго выхода генератора 9.

Входные импульсы, поступая на находящееся в исходном состоянии устрой« ство, через элемент ИЛИ 6 и присоединенный к нему алемент 7 запрета, от крытый по управляющему входу, посту» пают на выход устройства, поэтому на выходе появляется импульс (передний фронт) сразу по поступлении импульса на вход. Одновоеменно входные импуль сы устанавливают RS -триггеры 1 соответствующих каналов в единичное состоя.ние, единичные сигналы с прямых выходов

R5-триггеров 1 поступают на входы алемента ИЛИ 6, подтверждая на его. вы ходе единичный сигнал, и на вторые входы синхронных 5 -триггеров 2, на

50 6 первые б -входы которых поступает единичный сигнал с выхода D -триггера 4.

С поступлением на С -входы триггеров 2 управляющего импульса с первого выхода генератора 9 триггеры 2 тех входных каналов, по которым поступили входные импульсы, переключаются в единичное сос тояние, при этом единичные сигналы с прямых выходов триггеров 2 подготавливают по первому входу элементы И 3 соответствующих входных каналов, а нулевые сигналы с инверсных выходов трит геров 2 поступают на элемент ИЛИ-И 5, на выходе которого . устанавливается нулевой сигнал и подготавливает по информационному входу D «триггер 4 к переключению в нулевое состояние.

Инверсный выход синхронного RB -триггера 2 каждого канала соединен с вхс дами элементов И 3 всех последующих каналов, поэтому выходные сигналы триггера 2 первого входного канала, по которому записана логическая единица, подготавливают по этому же каналу weмент И 3 и закрывают элементы И 3 всех .следующих входных каналов.

Импульс на втором выходе генератора 9 появляется через некоторое время после окончания импульса íà его первом выходе и поступает на вторые входы алементов И 3.

Элемент И 3 первого входного канала, по которому на триггер 2 записана "1", открывается, импульс с его выхода поступает íà R -вход R - -триггера соответствующего входного канала и возвращает RG -триггер 1 в исходное состоя ние, а также поступает через алемент

ИЛИ 8 на управляющий вход алемента 7 запрета, который закрывается и тем самым формирует задний фронт выходного импульса и паузу после окончания выходного . импульса, длительность которой определяется длительностью импульса с выхода элемента И 3, т. е. длительностью импульса со второго выхода гене ратора 9.

Одновременно импульс со вторрго выхода генератора 9 поступает на C -вход

9 -ттррииггггеерра а 44, íà D -входе которого присутствует нулевой сигнал с выхода элвмента ИЛИ-И 5. D" триггер 4 переключается, и нулевой сигнал с его выхода поступает на первые Б -входы трш геров 2 и запрещает запись на них "1 до отработки входных импульсов, поступивших ранее и записанных на тригге рах 2.

7 9550 . По окончании импульса на втором выходе генератора 9 на выходах всех эле-. ментов И 3 устанавливается нулевой еиг нал, на выходе элемента ИЛИ 8 также устанавливается нулевой сигнал, запрещающий сигнал с управляющего входа элемента 7 запрета снимается и единичный сигиал с выхода элемента ИЛИ 6 проходит на выход устройства, т. е. формирует.ся второй. выходной импульс. 0

Следующий импульс с первого выхода генератора 9 разрешает по С -входу перезапись на синхронные R5 -триггеры

2 0", при этом возвращается в исходное состояние триггер 2 по входному каналу, 15 по которому произведено суммирование входного импульса, и нулевым сигналом с прямого выхода закрывает элемент

И 3 соответствунмцего канала, а единич- . ным сигналом с инверсного выхода под- . д готавливает к срабатыванию элементы

И. 3 следующих каналов.

Поступающий со второго выхода генератора 9 импульс вновь опрашивает по первым входам элементы И 3, при этом д срабатывает элемент И 3 следующего канала, по которому на триггер 2 записана

1" и импульс с выхода элемента И 3 поступает на R -вход триггера 1 соответ ствуюшего канала, при этом триггер 1 возвращается в исходное состояние, а также через элемент ИЛИ 8 поступает на управляющий вход элемента 7 запрета, на выходе которого при этом заканчивается выходной импульс.

В дальнейшем записанные на триггерах 2 информационные сигналы суммируются по одному .за каждый период работы генератора 9, при этом обнуляются триггеры 1 и 2 соответствующих каналов и импульсами с элемента ИЛИ 8, посту-. пающими на управляющий вход элемента

7 запрета, формируются паузы между выходными импульсами.

Когда на одном триггере 2 остается записанный. единичный информационный сигнал, очередной управляющай wnyhbc co второго выхода генератора 9 проходит через элемент И 3 данного канала на первый вход соответствующей группы элеS0 мента ИЛИ-И 5, на входы остальных групп которого поступают единичные сиг налы с инверсных выходов триггеров 2 всех каналов, исключая данный, находяшихся в исходном состоянии.

Устройство для суммирования П имцульсных последовательностей, содержащее l1 т р и гг е р оoв, генератор импульсов и первый элемент ИЛИ, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, устройство содержит элементы И, элемент ИЛИ-И, второй элемент ИЛИ, элемент запрета, tl синхронных триггеров и D -триггер, причем аходы устройства соединены с единичными входами соответствующих триггеров, единичные и нулевые выходы которых соединены соответственно с единичными и нулевыми входами соответствующих синхронных триггеров, нулевые выходы которых соединены с первыми входами всех групп входов элемента ИЛИ-И, выход которого подключен к D -входу D -триг гера, выход которого соединен с едиS5

Элемент ИЛИ-И 5 срабатывает и с его выхода импульс поступает на D -sx,oa триггера 4, на С -вход которого яос50 8 тупает импульс со второго выхода генератора 9. D -триггер 4 переключается в единичное состояние и сигнал с его выхода поступает на первые 5 -входы триггеров 2 и разрешает перезапись на них входных импульсов с триггеров 1, которые поступили на вход устройства после отработанных в предыдущем рабочем цикле импульсов. Тем самым реализуется отработка входных импульсов в порядке их поступления на вход устройства с целью повышения пропускной способности устройства.

После суммирования всех входных импульсов триггеры 1, 2 и 4 находятся в

I исходном состоянии и сбрасывать их внешними сигналами нет необходимости.

Таким образом, в предлагаемом устройстве входные сигналы проходят через элемент ИЛИ 6 и элемент 7 запрета на выход устройства и одновременно производится. анализ совпадения входных импульсов путем перезаписи информационных сигналов на синхронные RS -триггеры 2 и последующей их отработки.

Конструктивные особенности данного технического решения позволяют умень шить задержку, вносимую устройством, так как входные .импульсы через элемент

ИЛИ поступают на выход устройства., тем самым обеспечивается их минимальная эадеркка, а анализ.совпадения осуществ ляется одновременно с формированием выходного импульса, совпадения отрабатываются на споследуюших тактах работы устройства.

Формула изобретения

9 955050 10 ничными входами синхронных триггеров, щих триггеров, вторыми входами соответсинхровходы которых соединены с первым ствуюших групп входов элемента ИЛИ-И выходом генератора импульсов, второй и входами второго элемента ИЛИ. выход которого соединен с синхровходом Ы -триггера, входы устройства и Источники информации, единичные выходы триггеров соединены принятые во внимание при экспертизе со входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным 1. Авторское свидетельство СССР ,входом элемента запрета, выход которого % 518768, кл. 5 06 F 7/50, 1974. соединен с выходом устройства, а управ to 2. Карпов P.Ã. Техника частотноляющий вход — с выходом второго эле- импульсного моделирования. М., Совет мента ИЛИ, входы каждого элемента И ское радио, 1969, с. 53, рис. 28. ,соединены с единичным выходом соответ- 3. Авторское свидетельство СССР ствующего синхронного триггера, и нуле- N 543938, кл. G 06 г 7/50, 1974, выми выходами всех последующих синхрон->s 4. Авторское свидетельство СССР ных триггеров, выходы элементов И соеди % 378843, кл. Q 06 F 7/385, 1973 нены с нулевыми входами соответствую- (прототип).

ВНИИПИ Заказ 6438/53 Тираж 731 Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4