Вычислительное устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 03. 02. 81 (21) 3265359/18-24 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

6 06 С 2/12

Тоеударствеииый комитет

СССР (23) Приоритет (53) УДК681. 33 (088. 8) до делам изо4ретеиий и открытий

Опубликовано 30. 12. 82. Бюллетень №48

Дата опубликования описания 06.01 83 (72) Авторь1 изобретения

В.Б. Ибрагимов, А.О. Бабаханов и P.À. Топель рг В Г рр„

4х с .

Ел у д,,-, Й „ "" i

Специальное конструкторское бюро геофизическ го и ростР66ния

Научного центра геофизика" АН Азербайджанемсщ @Т т (7l ) Заявитель (54) ВЫЧИСЛИТЕ пЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение для выполнения множительных и делительных операций над, времяимпульсными сигналами с представлением результата в цифровой форме.

Известно вычислительное устройство, содержащее блок управления, генератор импульсов, счетчики, интегратор, компаратор, инвертор, цифроуправляемый резистор, источник опорного напряжения и ключи j 1).

Недостатком устройства является ограниченность .его функциональных воз-. можностей, так как оно позволяет выполнять только операции перемножения времяимпульсных сигналов.

Известно также вычислительное устройство, содержащее счетчики, блок сравнения кодов, генератор импульсов, элемент задержки и элементы И (2l.

Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как оно позволяет выполнять только операцию деления вреE мяимпульсных .сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому является вычислительное устройство, содержащее счетчики, первый из которых подключен счетным входом к выходу первого элемента И, а выходамик первой группе входов блока сравнения кодов, соединенного второй группой входов с выходами второго счетчика, а выходом - с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого через одновибратор подключен к вина ввода первого времяимпульсного сигнала и к первому входу первого элемента И, соединенйого вторым входом с выходом генератора импульсов и с первым входом второго элемента И, подключенного вторым входом к шине ввода второго времяимпульсного сигнала, выходом — к суммирующему входу вто" рого счетчика, соединенного входом

985795 обнуления с выходом блока сравнения кодов, причем выход первого элемента

ИЛИ подключен к входу третьего счетчика, а третий вход второго элемента

И через элемент НЕ соединен с шиной ввода первого времяимпульсного сигнала f3 j.

Недостатком прототипа также являются ограниченные функциональные возможности, так как он позволяет выпол- 10 нять только операцию деления времяимпульсных сигналов.

Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей за счет допол15 нительного выполнения операции умножения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее счетчики, первый из которых подключен счетным входом к выходу первого элемента

И, а выходами " к первой группе входов блока сравнения кодов, соединенного второй группой входов с выходами второго счетчика, а выходом - с

25 первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого через одновибратор подключен к шине ввода первого времяимпульсного сигнала и к первому входу первого элемента И, соединенно, 30 го вторым входом с выходом генератора импульсов и с первым входом второ го элемента И, подключенного вторым входом к шине ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом - к суммирующему входу второго счетчика, вве 55 дены триггер, дешифратор нуля, элемент И-НЕ, второй элемент ИЛИ, третий, четвертый и пятый элементы И и управляемый делитель частоты, соединенный счетным входом с выходом треть- его элемента И и с первым входом второго элемента ИЛИ, управляющими входами - с выходами первого счетчика, а выходом - с вычитающим входом второго счетчика, подключенного выхода- 45 ми к входам дешифратора нуля, а входом обнуления — к выходу четвертого элемента И, соединенного первым входом с шиной установки режима "Деление", с первым входом элемента И-НЕ, и с первым входом пятого элемента И, а вторым входом - с первым входом первого элемента ИЛИ, подключенного выходом к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с 55 вторым входом второго элемента ИЛИ, подключенного выходом к счетному входу третьего счетчика, причем выход дешифратора нуля соединен с первым входом триггера, подключенного вторым входом к шине ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом — к первому входу третьего элемента И, соединенного вторым и третьим входами соответственно с выходом генератора импульсов и с шиной установки режима нУмножение, а элемент И-НЕ подключен вторым входом к шине ввода первого времяимпульсного сигнала, а выходом - к третьему входу второго элемента И.

На чертеже изображена блок-схема вычислительного устройства.

Схема содержит первый счетчик 1, . подключенный счетным входом к выходу первого элемента И 2, а выходами - к первой группе входов блока 3 сравнения кодов. Блок 3 соединен второй группой входов с выходами второго счетчика 4, а выходом - e первым входом первого элемента ИЛИ 5. Второй вход элемента ИЛИ 5 через одновибратор 6 подключен к шине 7 ввода первого времяимпульсного сигнала и к первому входу элемента И 2. Элемент И 2 соединен вторым входом с выходом генератора 8 импульсов и с первым входом второго элемента И 9, подключенного вторым входом к шине 10 ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом - к суммирующему входу, счетчика 4. Управляемый делитель 11 частоты соединен счетным входом с выходом третьего элемента И 12 и с первым входом второго элемента ИЛИ 13, управляющими входами — с выходами счетчика 1 а выходом - с вычитающим входом счетчика 4. Счетчик 4 подключен выходом к входам дешифратора 14 нуля, а входом обнуления - к выходу четвертого элемента И 1 . Элемент И 15 соединен первым входом с шиной 16 установки механизма "Деление", первым входом элемента И-НЕ 17 и с первым входом пятого элемента И !8, а вторым входом - с первым входом элемента ИЛИ 5. Элемент ИЛИ 5 подключен выходом к второму элементу И 18, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13. Выход элемента ИЛИ

13 подключен к счетному входу третьего счетчика 19. Выход дешифратора 14 нуля соединен с первым входом триггера 20, подключенного вторым входом к шине 10 ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом - к первому вхо985795

5 ду элемента И 12, Второй и третий входы элемента И 12 соединены соответственно с выходом генератора 8 и с шиной 21 установки механизма нУмножение". Элемент И-НЕ 17 подключен вто- S рым входом к шине 7 ввода первого времяимпульсного сигнала, а выходом - к третьему входу элемента.И 9.

Вычислительное устройство работает следующим образом. 1О

1. Режим деления времяимпульсных сигналов.

Этот режим задается путем подачи разрешающего потенциала на шину 16.

При этом импульсы опорной частоты Ев с выхода генератора 8 проходят через элемент И 2 в течение временного интервала Т сигнала, поданного на шину 7 (предполагается, что сигнал длительностью Т, поступающий на шину 10 20 превышает интервал Т1), на счетчик 1, содержимое которого линейно возрастает и в момент окончания первого временного интервала становится равным

Мт =Т1. f . Это значение кода сохраня- 5 т1 1 о. ется до окончания процесса вычисления отношения временных интервалов.

Одновременно с вышеуказанным сигнал Т1 инвертируется элементом И-НЕ

17 и подается на элемент И 9, закры- зо вая его, в результате импульсы с выхода генератора 8 в течение первого временного интервала не проходят на суммирующий вход счетчика 4. В момент окончания сигнала Т, на выходе одно-35 вибратора 6 формируется короткий импульс, который через элементы ИЛИ

5, И 18 и ИЛИ 13 поступает в счетчик 19. Это означает, что в интервал

Т уложился один временной интервал 40

Т . Одновременно с этим отпирается сигналом с элементом И-НЕ 17 элемент

И 9 и импульсы с генератора 8 начина-. ют заполнять счетчик 4, содержимое которого увеличивается до тех пор, по-4З ка не сравняется с кодом, накопленным в счетчике 1. В момент сравнения кодов на выходе блока 3 формируется импульс, который проходит через открытый элемент И 15 и обнуляет счетчик go

4, а также проходит через элементы

ИЛИ 5, И 18 и ИЛИ 13 и заносится в счетчик 19. Это означает, что в интервал Т уложился второй интервал длительности Т 1. 55

Далее содержимое счетчика 4 вновь начинает увеличиваться до следующего совпадения с кодом счетчика 1.

Последующая совокупность действий протекает аналогично вышеописанному до окончания сигнала длительности Т, при этом .элемент И 9 запирается, а в счетчике 19 образуется код, равный

1целой части отношения Т /Т.1, а в счетчике 4 — остаток от деления.

2. Режим перемножения времяимпульсных сигналов.

Этот режим задается путем подачи разрушающего потенциала на шину 21.

Одновременно устанавливается в нулевое положение триггер 20. Далее в течение времени равного длительностям

У

Т4 и Т, счетчики 1 и 4 считают импульсы с выхода генератора 8. В момент времени окончания интервала Т код счетчика 1; по которому устанавливается коэффициент деления делителя 11 частоты, равен М т . В момент времени окончания интервала Т2 и пе" реключения триггера 20 в единичное положение (по заднему фронту сигнала

Т ) код счетчика 4 равен Мт =T - Г,.

После переключения триггера 20 сигнал с его выхода открывает элемент

И 12 и импульсы с генератора 8 проходят через элемент И 12 на первый вход элемента ИЛИ 13 и на счетный вход делителя 11 частоты. Импульсы с выхода делителя 11 частотой fo/N T1 поступают на вычитающий вход счетчика 4, уменьшая его содержимое. Одновременно с этим импульсы с выхода элемента

ИЛИ 13 заполняют счетчик 19. B. момент обнуления счетчика 4 срабатывает дешифратор 14 и переключает триггер 20 в нулевое положение, при котором закрывается элемент И 12 и прекращается поступление импульсов на делитель

11 и счетчик 19. Время, в течение которого триггер 20 находился в единичном состоянии, равно т "т

Дй

О

3а это время в счетчике 19 будет образован код

fО NT1 Ит2 т. е. код, пройорциойальйый произведению двух времяимпульсных сигналов

Т. и Т

Таким образом, предлагаемое выполнение вычислительного устройства позволяет по сравнению с прототипом выполнять не только операцию деления времяимпульсных сигналов, но и операцию перемножения этих сигналов с представлением результата в цифровой фор985795 ме, т. е. расширяет функциональные возможности устройства. формула изобретения

Вычислительное устройство, содер-, жащее счетчики, первый из которых подключен счетным входом к выходу перво- го элемента И, а выходами - к первой группе входов блока сравнения кодов, соединенного второй группой входов с выходами второго счетчика, а выходомс первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого через одновибра" тор подключен к шине ввода первого времяимпульсного сигнала и к первому входу первого элемента И, соединенного вторым входом с выходом генератора импульсов и с первым входом второ- з

ro элемента И, подключенного вторым входом к шине ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом - к суммирующему входу второго счетчика, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет дополнительного выполнения операции умножения, в него введены триггер, дешифратор нуля, элемент

И-НЕ, второй элемент ИЛИ, третий и 30 четвертый и пятый элементы И и управляемый делитель частоты, соединенный счетным входом с выходом третьего эле.мента И и с первым входом второго элемента ИЛИ, управляющими входами - с з выходами первого счетчика, а выходомс вычитающим входом второго счетчика, подключенного выходами к входам дешифратора нуля, а входом обнуления -, к выходу четвертого элемента И, соединенного первым входом с шиной установки режима "Деление", с первым входом элемента И-НЕ и с первым входом пятого элемента И, а вторым входом - с первым входом первого элемента ИЛИ, i подключенного выходом к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, подключенного выходом к счетному входу третьего счетчика, причем выход дешифратора нуля соединен с первым входом триггера, подключенного вторым входом к шине ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом - к первому входу третьего элемента И, соединенного вторым и третьим входами соответственно с выходом генератора импульсов и с шиной установки режима "Умножение", а элемент

И-НЕ подключен вторым входом к шине ввода первого времяимпульсного сигнала, а выходом - к третьему входу второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

Н 693390, кл. G 06 G 7/16, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 579628, кл. G 06 G 7/16, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

Ю 698006, кл. G 06 G 7/16, 1976 (прототип).

Составитель С. Казинов

Редактор Н. Стащишина Техред N. Кастелевич Корректор. О Билак

Заказ 10166/69 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4