Счетчик импульсов со сжатием данных
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
< >997259 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 130781 (213 3317082/18-21 сприсоединениемзаявки Nо- .
Р М К з
Н 03 К 23/24
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Прйоритет. (53)УДК 621.374 (088. 8) Опубликовано 150283, Ьюллетеab N® 6
Дата опубликования описания 150283 (72) Авторы изобретения
Л. С. Горн, Д. C. Захаров, А.A. Климашов и. Б. И. Хазанов (71) Заявитель (54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ СО CEATHEN ДАННЫХ
Изобретение оТносится к вычислительной и счетной технике, в частности к счетчикам импульсов, и может быть использовано при измерении чис;ла электрических сигналов с выдачей .
:результатов по каналам связи.
Известен советчик импульсов со сжатием данных,в котором для представления числа М в формате -с плавающей запятой используется перекодирование данных после завершения каждого иэ лерения(1).
Недостатком известного устройства является сложность, связанная с вводимым дополнительным обрудованием, а также задержка в выводе данных после окончания измерения, обусловлен" ная временем, необходимым для перекодирования.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является счетчик импульсов со сжатием данных, который содержит, последовательно соединенные группы триггеров с управляемымй коэффициентами пересчета, равными 1 или
21" (где К вЂ” порядковый. номер группы, лежащий в пределах от 1 до m) двоичный счетчик мантиссы числа и двоичный счетчик характеристики числа, состоящий из ш триггеров: выход каждого триггера счетчика характеристики соединен со входом управлейия ко- эффициентом пересчета соответствующей группы триггеров. Состояние 0
К-го триггера счетчика характеристики соответствует коэффициенту пересчета 1 связанной с ним группы, а состоянию 1 этого триггера — коэффициент пересчета 2 .-Таким образом, когда в процессе измерения числа импульсов счетчик характеристики про- ходит состояние 0,1,2,3,4,... коэффициент пересчета, осуществляемого группами триггеров, становится равным
1,2,4,8,16„... и т.д.- Следовательно, если в счетчиках мантиссы и характеристики зарегистрировано М и Х имйульсов, а коэффициент пересчета счетчика мантиссы равен L, то N = (1+2+4+...
j+ 2Х )1+-2к И 2 "(L+N), где N — o6шее число сосчитанных импульсов (2 1 .
Недостатком известного устройства является приближенность равенства.
1+2+4+...+ 2" Й2", обуславливающая погрешность преобразования, наиболее существенную при малых значениях N и отличие формата представления дан- ных от общепринятого формата с плавающей запятой, что усложняет обработку данных.
997259
Цель изобретения — повышение точности измерения.
Поставленная цель достигается тем, что в счетчик импульсов сб сжатием данных, содержащий двоичный счетчик мантиссы числа, двоичный счетчик характеристики числа, состоящий из m триггеров, последовательно соединенные m групп счетных триггеров с управляемыми коэффициентами пересчета, входы управления коэффициентами пересчета которых связаны с выходами соответствующих триггеров счетчика характеристики числа, а выход последней группы триггеров соединен со входом счетчика мантиссы, введены 15
D-триггер и логический элемент И-ИЛИ, тактовый вход 0-триггера соединен с выходом последнего счетного триггера счетчика мантиссы, а на его информационный вход пбдан логический 20 уровень 1, прямой инверсный выходы D-триггера соединены с первыми входами первого и второго элемен-. тов И элемента И-ИЛИ, их вторые входы соединены соответственно с выходами .предпоследнего и последнего разрядов счетчика мантиссы, выход элемента ИИЛИ соединен со входом счетчика характеристики.
При введении в счетчик мантиссы О
D-триггеры и логического элемента
И-ИЛИ, соединенных так, чтобы при первом заполнении -разрядного счетчи" ка мантисссы или осуществляется пересчет импульсов на 2, а затем старший разряд этого счетчика остает-,з ся в состоянии . 1 и производится пересчет импульсов на 2 -", в результате чего реализуется точное..преобразование данных в формат с плаваю.щей запятой N=2 "И в процессе накоп- "@ ления информации..
I 1
На чертеже, представлена cxei4a счет чика импульсов со сжатием данных.
Счетчик .содержит m групп триггеров4
1 с управляемыми коэффициентами пересчета, двоичный счетчик 2 мантиссы числа, состоящий из Ю счетных триггеров 3, D-триггер 4, логический элемент 5 Й-ИЛИ, двоичнйй счетчик б ха- рактеристики числа, состоящий из m счетных триггеров, логический элемент 7 ИЛИ, шину 8 данных, входную шину 9.
Группы триггеров 1 с управляемйми коэффициентами пересчета соединены последовательно между собой и со счетчиком 2 мантиссы числа. В счетчике мантиссы с последним счетным триггером 3 соединен вход управления D-триггера 4, а также выходы 60 последнего и предпоследнего счетных триггеров З,связаны со входами логического элемента И-ИЛИ 5, выход элемента 5 соединен со входом счетчика
6 характеристики числа, а шина 8 данных соединена с выходами всех, кроме последнего счетных триггеров 3, всех триггеров счетчика б характеристики и через элемент ИЛИ 7 с выходами
D-триггера 4 и счетного триггера 3 последнего разряда. Выход каждого из триггеров счетчика б характеристики соединен со входом управления коэффициентом пересчета соответствующей группы триггеров 1.
Устройство работает следующим образом.
Состоянию 0 К-го триггера счетчика характеристики соответствует коэффициент пересчета 1, связанной с ним группы, состоянию 1 этого триггера — коэффициент пересчета (2) (т.е. коэффициент пересчета первой группы триггеров равен 1 или 2, второй 1 или 4, третьей 1 или 16, четвертой 1 или 256 и т.д.).полный объем счетчика мантиссы составляет 2 ° Поскольку в исходном положении триг.— гера счетчика б характеристики находятся в состоянии 0 группы триггеров l не производят предварительного пересчета и все входные импульсы регистрируются счетчиком 2 мантис сы. Так как и D-,òðèããåð находится в состоянии 0, со входом счетчика б характеристики через логический элемент 5 связан выход последнего счетного триггера 3 счетчика 2 мант.:ссы и для перехода счетчика б в состояние 1 необходимо воздействие 2. входных сигналов. После этого
;D-триггер перейдет в состояние 1 (и будет находиться в нем до конца данного измерения), а вход счетчика б характеристики через логический элемент 5 подсоединяется к предпоследнему счетному триггеру 3 счетчика 2. Далее, при состоянии счетчика
6 1,2,3,4.... коэффициенты пересчета групп триггеров 1 составят 2, 2
24 ....., а счетчик мантиссы 2 будет производить пересчет на 2 -" . Следовательно, если счетными триггерами счетчика 2 мантиссы .и счетчиком б характеристики зарегистрировано соответственно число импульсов 11 и X то общее число сосчитанных импульсов равно:
N=(2+2+2 +2 +24+ +2х- ) 2 +2
Х- 4
2х(28-" +Mt )» М . 2
Соотношение 2+2+2 - +2 +...+2
-=2" точное и не связано с внесением каких-либо погрешностей, а состояние 1 в старшем разряде счетчика 2 считывается через элемент 7 с триггера 4, находящегося в этом состоянии при хф0.
Такое выполнение счетчика импульсов со сжатием данных позволяет устранить погрешность преобразования данных в формат с плавающей запятой в процессе накопления информации.Такк, 997259
20
Формула изобретения
ВНИИПИ Заказ 959/78 Тираж 934 Подписное
Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная,4 в прототипе относительная погрешность преобразования возрастает по мере уменьшения числа N: при N=240 она составляет 6,6%, при N=112 около 11%, при И=48 более 30% и при меньших N вообще нельзя пользовать" ся приближенным представлением числа в формате с плавающей запятой а . необходимо по таблице или графику. вычислить соответствие между значениями М, Х и N;. в предлагаемом устройстве погрешйость исключена и никаких ограничений по значениям Н нет.
Это дает возможность повысить точность- выполняемых измерений и автоматизировать обработку полученных данных, т.е. повысить качество и эффективность работы измерительной аппаратуры.
Счетчик импульсов со сжатием дан-. ных, содержащий двоичный счетчик мантиссы числа, двоичный счетчик характеристики числа, состоящей из m триггеров, последовательно соединенные m групп счетных триггеров с управляемыми коэффициентами пересчета,. входы управления коэффициентами пере-.30 счета которых связаны с выходами соответствующих триггеров счетчика характеристики числа,а выход последней группы счетных триггеров соединен с входом счетчика мантиссы,о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений„ в него введены О-.триггер и логический элемент
И-ИЛИ, тактовый вход D-триггера соединен с выходом последнего счетного триггера счетчика мантиссы, а на его информационный вход подан логический уровень 1, прямой и инверсный вы ходы D-триггера соединены с первыми входами первого и второго элементов
И элемента И-ИЛИ, их вторые входы соединены соответственно с выходами предпоследнего и последнего разрядов счетчика мантиссй, выход элемента ИИЛИ соединен с входом счетчика характеристики.
Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР..
Р 223145, кл. Н 03 К 25/12 1967 °
2. Захаров Д.С. и Климашов A.A.
Счетчик импульсов со сжатием данных в процесСе счета. Вопросы атомной науки и техники. Серия Ядерное приборостроение . Вып. 33, И., Атомиздат, 1976, с. 10 рис. 1.
