Числоимпульсный квадратор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) 2 за) С 06 Р 7/552 С т.,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ж 913369, кл. С 06 Г 7/552, 1981.2. Мельников А.А, и др. Обработкачастотных и временных импульсных сигналов. М., "Энергия.", 1976, с, 86 1(прототип)(54)(57) ЧИСЛОИМПУЛЬСНЫИ КВАДРАТОР,содержащий первый счетчик, первыйэлемент И, триггер, первый элемент задержки, выход триггера соединен с первым входом первого элемента И, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, он содержит схему сравнения, второй счетчик, второй элемент И, формирователь импульсов, второй элемент задержки, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом формирователя импуль- . сов, выход генератора импульсов через первый элемент задержки соединен с первым входом второго элемента И, а через второй элемент задержки - с вторым входом первого элемента И,. выход которого соединен с счетным входом второго счетчика, вход сброса которого соединен с первым входом триггера, выходом схемы сравнения и счетным входом первого счетчика, разрядные выходы которого соединены с первой группой информационных входов схемы сравнения, управляющий вход которой соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом младшего разряда а второго счетчика, остальные разрядные выходы которого соединены с второй группой информационных входов схемы сравнения, второй вход триггера соединен с выходом формирователя импуль- а сов, второй вход которого соединен с информационным входом квадратора, выход первого элемента И соединен свыходом квадратора,,Изобретение относится к цифровойвычислительной технике и может бытьиспользовано в составе управляющих,контрольно-измерительных и информационных систем. 5Известен квадратор, содержащийгенератор тактовых импульсов, первыйи второй счетчики, первый и второйэлементы И и триггер, управляемый делитель частоты 11 .ОНедостатки этого квадратора состоятв сложности схемы, обусловленной наличием в ее составе управляемого делителя частоты и реверсивного счетчика а главное, невозможности возводить в квадрат непосредственно числоимпульсную входную величину, которую для этого необходимо предвари"тельно преобразовывать в двоичныйпозиционный код, что требует, дополжительных аппаратурных средств и дополнительного времени.Наиболее близким техническим решением к изобретению является квадратор, содержащий счетчик, группу элементов И, сумматор, элемент задержки,элемент И, триггер, выход которогосоединен с первым входом элемента И,выход которого является выходом результата квадратора и соединен с вхо дом переноса младшего разряда сумма-,тора, информационные входы которогосо второго по й-й соединены соответственно с выходами элементов И группы, первые входы которых соединены с З 5разрядными выходами счетчика, такуовый вход которого соединен с информа"ционным входом квадратора, первымвходом триггера и через элемент задержки соединен с вторыми входами 40элементов И группы 2.Недостатком известного квадратораявляется его сложность. В этом квадраторе в счетчике после 1 -го входногойимпульса формируется число 2 -1+(; 45обратный удвоенный (за счет сдвига)код этого числа переписывается затемв сумматор, в младший разряд которогопредварительно записывается единица.Цель изобретения - упрощение квад ратора.Поставленная цель достигаетсятем, что числоимпульсный квадратор,содержащий первый счетчик, первыйэлемент И, триггер, первый элемент ,55задержки, причем выход триггера соединен с первым входом первого элемеи/та И, содержит схему сравнения,второй счетчик, второй элемент И,формирователь импульсов, второй элемент задержки, генератор импульсов,выход которого соединен с первымвходом формирователя импульсов, выход генератора импульсов через первыйэлемент задержки соединен с первымвходом второго элемента И, а черезвторой элемент задержки - с вторымвходом первого элемента И, выход которого соединен с счетным входомвторого счетчика, вход сброса которого соединен с первым входом триггера, выходом схемы сравнения и счетным входом первого счетчика, разряд.ные выходы которого соединены спервой группой информационных входовсхемы сравнения, управляющий входкоторой соединен с выходом второгоэлемента И, второй вход которогосоединен с выходом младшего разрядавторого счеФчика, остальные разрядные выходы которого соединены с второй группой информационных входовсхемы сравнения, второй вход триггерасоединен с выходом формирователя импульсов, второй вход которого соеди-,нен с информационным входом квадратора, выход первого элемента И соединен с выходом квадратора. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого числоимпульсного квадратора.Квадратор содержит генератор 1 Импульсов, формирователь 2 импульсов, элемент И 3, триггер 4, счетчик 5, счетчик 6, элемент И 7, схему 8 сравнения, элементы 9 и 10 задержки.Формирователь 2 импульсов форми- рует импульс на выходе при приходе на его первый вход тактового импульса с периодом Т с генератора 1, при условии, что на его втором входе до этого момента был информационный им 1пульс. Элемент 10 задержки задержилвает импульсы на время ь 1 а элеЯ лмент 9 задержки на -62= + "2 "Величина 6. выбирается достаточной для срабатывания триггера 4 и закрывания (открывания) элемента И 3, величина- достаточной для сраба 2тывания счетчика 6 и элемента И 7, а величина Т - ь должна быть доста 2точной для срабатывания схемы 8 сравнения и триггера 4.Квадратор работает следующим образом.1123 В исходном состоянии триггер 4, счетчики 5 и 6 установлены в нуль, таким образом, элементы И 3 и 7 закрыты по второму входу, и импульсы с выходов 1 енератора 1 через них не проходятПусть на вход квадратора, т.е, на второй вход формирователя 2 импульсов, в произвольный момент времени поступает первый входной импульс, Очередной импульс с выхода генератора 1 сформирует импульс навыходе формирователя 2, переводя тем, самым триг гер 4 в единичное состояние и, следовательно, открывая первый элемент И 3.Спустя время , будет сформирован импульс на выходе элемента 10 задержки; этот импульс пройдет через открытый элемент И 3 на выход устройства и, кроме того, запишет единицу в первый разряд второго счетчика 6, в результате чего элемент И 7 откроет.ся.лЧерез время 6 формируется импульс на выходе элемента 9 задержки. Этот импульс, проходя через открытый элемент И 7, поступает на вход схемы 8 сравнения, и, поскольку на первую и вторую группы информационных 1 входов этой схемы поданы со счетчиков 5 и 6 одинаковые (нулевые) кодовые комбинации, импульс проходит на выход схемы 8 сравнения, возвращая триггер 4 и второй счетчик 6 в нулевое состояние, а в первый счетчик 5 добавляя единицу. Элементы И 3 и 7 снова закрыты.Таким образом, на выход квадратора поступил один импульс (поскольку 1 ф1), и квадратор возвратился в исходное состояние с тем отличием, что теперь на счетчике 5 зафиксирована единица. 5 0 15 20 25 30 35 40 При обработке второго входного 45 импульса квадратора первые импульсы с первого и второго элементов задержки 9 и 10 выполняют в точности те же действия, что н при обработке первого, однако первый импульс с эле- .50 мента И 7 на выход схемы 8 сравнения не проходит, так как кодовые комбинации, поступающие на группы информационных входов схемы сравнения с выходов счетчиков 5 и 6; раз 032 4личны. Элемент И 3 остается откры тым, так что импульсы с выхода элемента 10 задержки будут поступать насчетчик 6 до тех пор, пока не окажутся выполненными одновременно дваусловия:1. Кодовые комбинации, поступающие со счетчиков 5 и 6 на схемусравнения 8, одинаковы.2. В младшем разряде счетчика 6записана единица (т.е. в счетчике 6содержится нечетное число вида 2 -1).1Как только - после-го импульсас элемента И 3 - оба эти условиябудут выполнены, импульс с выходаэлемента 9 задержки, пройдя черезэлемент И 7 и схему 8 сравнения,выполнит следующие действия: установку в нуль .триггера 4 и второго счетчика 6 и добавление единицы в первыйсчетчик 5,Тем самым квадратор возвращаетсяв исходное состояние с одним отличием: на счетчике 5 зафиксированотеперь число 2 (число входных импульсов). При обработке второго входного импульса условия 1 и 2 будутвыполнены после третьего импульсас выхода элемента И 3, т.е. на выходустройства поступят еще три импульса, что вместе с предыдущим выходньй импульсом обеспечивает равенство 2 =4.Каждый-й входной импульс обрабатывается устройством аналогично,причем выполнение условий 1 и 2 достигается при этом после 2,-1 импульсов с выхода элемента И 3, являющегося выходом квадратора. Затем схема возвращается в исходное состояние с тем отличием, что на счетчике,5 зафиксирована теперь входная величина 1 в двоичном параллельном коде.Введение второго счетчика, схемысравнения, элемента И, формирователяимпульсов упрощает устройство, число61 обработанных входных импульсов и,величина 2;-1 - первая разность выходного сигнала (приближенно - егОпроизводная) - формируется в прямомкоде, что облегчает использованиеэтих величин в контрольно-измеритель"ных, управляющих и вычислительныхсистемах.1123032 Казански Тиг 41 40 Тираж 698ИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж"35, Раушская иа ак дписноеСР де П "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,Составитель А. йактор Н. Данкулич Техред З,Палий Корре