Числоимпульсный квадратор

СОЮЗ ССВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) . (11)Ш 4 С 06 Р 7/5 А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ТВУ К А 8 ТОРСКОМУ 957/24-243.841.85.Бюл.ковский итут(21) 371 (22) 07. (46) 23. (71) Хар ный инсти (72) В.А (53 (56 У 1 У 43иженерно-с ельбрыде 5(088 кое с 8)идетельство СССР 6 Р 7/552, 1958. етельство СССР 06 Р 7/552, 1982) 681. ) Авто 13563, Авторс 123032 Клеое с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) (57) ЧИСЛО-ИИПУЛЬСНЬ И КВАДРАТОР,содержащий формирователь импульсов,триггер, первый и второй счетчики,первый и второй элементы И, схемусравненияи генератор импульсов,выход которого соединен спервымвходом формирователя импульсов, второй вход которого является входомквадратора, причем первый. вход первого элемента И подключен к выходутриггера,первая и вторая группы информационных входов схемы сравнениясоединены с разрядными выходами соответственно первого и второго счетчиков, счетный вход первого счетчика соединен с входами установки в "0" второго счетчика и триггера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него введены коммутатор, первый и второй элементы ИЛИ, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с выходрм первого элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов, второй вход пер-вого элемента. ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента И и подклю.чен к выходу формирователя импульсов, выход первого элемента ИЛИ соединен с выходом квадратора и, с информационным входом коммутатора, подключенного управляющим входом к вьг ходу схемы сравнения, первый и вто-рой выходы коммутатора соединены со счетными входами соответственно первого и второго счетчиков, разрядные выходы первого счетчика соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход .которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к входу установки в "1" триггера.,и контрольно-измерительных систем.Цель изобретения - повышение быстродействия.На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого квадратора.Устройство содержит генератор 1импульсов, формирователь 2 импульсов,10элементы И 3 и 4, триггер 5, элементы ИЛИ 6 и 7, коммутатор 8, счетчики9 и 10 и схему 11 сравнения.В основе принципа действия квадратора лежит представление квадрата 5числа и в виде суммы и первых нечет-,ных чиселп =; (й) (1)1:1,Согласно формуле (1) увеличениевозводимого в квадрат числа на единицу (от (-1) до ) вызывает появление в сумме правой части формулы дополнительного слагаемого, равного(2-1),Следовательно, для формирования на выходе устройства числа им-25пульсов, равного квадрату чиСла еговходных импульсов, необходимо и достаточно, чтобы поступление на входустройства д-го импульса (д=1,2,3,)вызывало появление на его выходе 30(2 х) импульсов. Этот принцип реализует предложенное устройство.В исходном состоянии триггер 5а также счетчики 9 и 1 О установленыв "0", при этом элементы И 3 и 4 зак рыты по первым входам ( на выходе элемента ИЛИ 7 и на единичном выходетриггера 5 единичный сигнал отсутствует ), на обе группы информационныхвходов схемы 11 сравнения поступают 40одинаковые (нулевые )кодовые комбинации, ввиду чего на ее выходе установлен единичный сигнал, и, следовательно, рабочий вход коммутатора 8соединен с его первым выходом, генератор 1 импульсов непрерывно генерирует короткие импульсы высокой частоты, но до тех пор, пока на входквадратора (второй вход формирователя 2 ) не поступают импульсы, на 50выходе формирователя 2 импульсы также отсутствуют.Пусть на вход квадратора поступает первый импульс. Тогда одновременно с ближайшим во времени импульсов 5с выхода генератора 1 формируетсяолин короткий импульс на выходе формирователя 2. Этот импульс поступает через элеяент ИЛИ 6 и коммутатор 8 на счетный вход счетчика 9, записывая в него "1", а также на входыустановки в "0" триггера 5 и счетчика 1 О, подтверждая их нулевое состояние. Поскольку выход элемента ИЛИ 6 является выходом квадратора, этот же импульс поступает на выход устройства. Таким образом, поступление на вход квадратора первого импульса вызывает формирование на его выходе одного импульса ( согласно равенству 1 =1 ), а сам квадратор переходит вйсостояние ожидания очередного (не первого ) входного импульса: в счетчике 9 содержится число, равное числу обработанных входных импульсов ( единица ), кодовые комбинации, поступающие на две группы информационных входов схемы 11 сравнения, различны, т.е. единичный сигнал на ее выходе отсутствует, ввиду чего рабочий вход коммутатора 8 подключен к его второму выходу, элемент И 4 открыт по йервому входу, так как содержимое счетчика 9 отлично от нуля, т.е. на выходе элемента ИЛИ 7 при- . сутствует единичный сигнал.Второй и каждый следующий импульсы обрабатываются устройством одинаково.При обработке второго импульса, как и в предыдущем случае, ближайший.во времени (после входного импульса квадратора ) импульс с выхода генератора 1 вызывает формирование одного короткого импульса на вы" ходе формирователя 2.Этот импульс проходит через эле" мент ИЛИ 6 на выход квадратора, а также через коммутатор 8 на счетный вход счетчика 10, записывая в него ".1". Кроме того, этот же импульс пройдя через открытый по первому входу элемент И 4, устанавливает в "1" триггер 5, открывая тем самым элемент И 3Импульс с выхода генератора 1, вызвавший выходной импульс формирователя 2, через элемент И 3 не проходит (импульс заканчивается рань ше, чем открывается элемент И 3), но следующие импульсы с выхода генератора 1. проходят через открывшийся элемент И 3 и элемент ИЛИ 6 на выход квадратора и, кроме того,через коммутатор 8 на счетный входсчетчика 10. В этом режиме (триггер3672 4жится число, равное числу обработанных входных импульсов ( в данном случае два ), выход элемента ИЛИ 6 подключен через коммутатор 8 к счетно- .му входу счетчика 1 О. При д )2 ква- ,ратор работает аналогично: равенство(2 )достигается после 2(ь) импульсов с выхода элемента ИЛИ 6, при этом коммутатор 8 переключает выход элемента ИЛИ 6 на счетный вход счетчика 9 и следующий (2-1)-й импульс с выхода элемента ИЛИ 6 возвращает квадратор в состояние ожидания очередного входного импульса, Выход квадратора при этом формируется в соответствии с формулой (1) (2 д) импульсов, в счетчике 9 содержится число- двоичный код числа входнЫх импульсов. Все действия, связанные с формированием каждого выходного импульса и подготовкой схемы к обработке следующего входного, выполняются в один такт, что позволяет в несколько раз повысить тактовую частоту и, соответственно, уменьшить допустимые интервалы между входными импульсами. Кроме того, устраняется также задержка выходных импульсов относительно входных. Заказ 7316/52 Тираж 709 Подписно илиал Патент", г.Ужгород, ул. Проектная з 119 5 - в единичном состоянии, на выходе схемы 11 сравнения - нулевой сигнал, импульсы с выхода генератора 1 поступают на выход квадратора и на счетный вход счетчика 10 ) устройство остается .до тех пор, пока не выполнится условиеК = К, (2)При обработке второго входного импульса квадратора это равенство 1 О достигается после двух импульсов с выхода элемента ИЛИ 6 (они же - вы-, ходные импульсы квадратора ), в результате на выходе схемы 11 сравнения устанавливается единичный сиг нал. Коммутатор 8 подключает свой рабочий вход к первому выходу, и очередной (в данном случае третий ) им-пульс с выхода элемента ИЛИ 6 вновь устанавливает в "0" триггер 5 ( зак рывая тем самым элемент И 3 ) и счетчик.10, а в счетчик 9 добавляет "1".Таким образом, второй входной импульс квадратора вызывает появление на его выходе трех импульсов (с уче том предыдущего получаем 2 4 ), а2сам квадратор возвращается в состояние, аналогичное состоянию ожидания после обработки первого входного импульса: триггер 5 и счетчик 1 О установлены в "0", .в счетчике 9 содер