Логарифмирующий счетчик импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 06 Г 75 ЧЕТЧИК яд гер Ит -что, твия, жки и И, пр ента п. у3выхода ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО Д 1.;ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(7 1) Куйбышевский ордена ТрудовоКрасного Знамени политехническийинститут им. В,В,Куйбышева(56) Авторское свидетельство СССВ 684539, кл. С 06 Р 7/556, 977Авторское свидетельство СССРУ 1146666, кл. С 06 Р 7/556,20,09,83.(54)(57) ЛОГАРИФМИРУЮЩИЙ ИМПУЛЬСОВ, содержащий й - входной счетчик, ь 1)-три выходной счетчик и элемен л и ч а ю щ и й с я тем, целью повышения быстродей него введены элемент заде па из ( ь - 1) элементов ИЛ чем первый вход 0 -го эле ИЛИ группы, где 1 - 1, 2,1, соединен с инверсным(6 + 1)-го Ю -триггера, прямой выход 1 -го О -триггера подключен кинформационному входу (Я + 1)"го,П-триггера, выход 3 -го элементаИЛИ группы соединен с информационным входом ( + 1)-го разряда входного счетчика, выход которого подключен к второму входу-го элемента ИЛИ группы, выход первого разряда входного счетчика соединенс первым входом элемента И и с информационным входом первого разрядавходного счетчика, информационныйвход логарифмирующего счетчика подключен к входу синхронизации входного счетчика и через элемент задержки к входу сложения входного счетчика, выход переноса которого соединенс входами синхронизации 1) -триггерови со счетным входом выходного счетчика, вход логической единицы логарифмирующего счетчика подключенк информационному входу первогоЗ-триггера, прямой выход которогосоединен с вторым входом элемента И.- щ ю2 1 10 11 12 33 14 15 16 2 3 .4 5 б 7 8 91 0 0 1 О О 1 1 0 О О О 1 1 1 1 О О О О О О О О 1 1 1 1 1 1 1 001 010101010011001100001 111 ОООО 111 1 О О 010101010101010100110 0110011001 10 0 010101010101010101010 1010101010 10 0 0101010101010101010101010101010101 0 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 1 Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных устройствах, цифровых иэмер ельных приборах, в устройствах сжатия информации.Цель изобретения - повышение быстродействия логарифмирующего счетчика.На чертеже представлена схема логарифмирующего счетчика импульсов.Устройство содержит вход 1 логической единицы, подключенный к последовательно соединенным ьО -триггерам 2, информационный вход 3 устройства, элемент 4 задержки, инверсные выходы ьЗ -триггеров 2, начиная с второго, через один из ( П - 1) элементов ИЛИ группы 5 подключены к информационным входам й -разрядного входного счетчика 6, выходы разрядов которого, начиная с второго, соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ, выходной счетчик 7, выход первого разряда входного счетчика 6 подключен к входу элемента И 8 и к информационному входу первого разряда входного счетчика, выход переноса которого соединен со счетным входом выходного счетчика 7 и с входами синхронизации и Р -триггеров 2. Метод вычисления 1 оя Я. основаншна двух соотношениях: при Я = 2имеет место точное равенство 1 о 8,Я == ш для любого а, а для значенияш+2Я ) 2 применяем формулу линей.ной интерполяции1 ю- (н-г) =1 оКЯ ш + р 1 р Интерпретация этих выражений при.менительно к двоичному счетчику импульсов, на счетный вход которого поступило Я импульсов, дает следую щее: ш - количество разрядов счет-чика, переключавшихся при счете Я эа вычетом одного разряда (целая часть логарифма). Дробная часть лога.рифма уточняется после представления 10 Я в двоичной системе счисления: Я =2.8 2ооткудаи-г5: в,г" " От.е. необходимо сложить значения (состояния) выходов двоичного счетчика,за исключением старшего значащего 20 разряда с весами 2, где= (-1,-е),что соответствует записанной в естественном порядке правее запятойдробной части числа в двоичной системе счисления.25 Работа устройства начинается сустановки в ноль всех счетчиков итриггеров. При этом выходы всех элементов ИЛИ принимают единичные состояния. С приходом входных импульсовсостояние входного счетчика 6 изменяется в соответствии с таблицей,где цифры в верхней строчке обозначают номер входного импульса, левыйстолбец под каждой цифрой - состояние входного счетчика при поступлении входного импульса на входсинхронизации до срабатывания счетчика от импульса по входу сложения,правый столбец - после прихода входного импульса на вход сложения,нумерация разрядов входного счетчика в таблице производится сверхувниз по убыванию их веса.1200284 30 Состояние 1 ор Х разрядаВес раз- ряда 7, 7 7,2 ц в-а 2 о Ьф (8) ба 6 л2 - 2. Разряды входного счетчика Ь условно разделены на две части (жирная линия): сверху от линии расположены разряды, считающие импульсы как в обычном двоичнбм счетчике, импульс на входе синхронизации не изменяет, а лишь подтверждает состояние этих разрядов, ниже линии расположены разряды, в которые .импульс синхронизации записывает еди О ничные состояния, а импульс на входе сложения обнуляет их. Положение линий определяется состоянием 17 триггеров 2 и изменяется всякий раз при переполнении входного счетчика, за исключением первого раза. Количество переполнения подсчитывается выходным счетчиком и точно соответствует целой части 1 оя, И (где И - количество импульсов на входе устройства), состояние входного счетчика аппроксимирует функцию дробной части логарифмической зависимости кусочно-линейной функцией с методической погрешностью, 25 не превышающей величиныЬЬ 2 16=1-Ь 2 Вп 2 Логический элемент И 8 включен в схему с целью коррекции характеристики счетчика в точке М = 1. Действительно, при И = 1 состояние счетчика соответствует значению 0,5 (сМ. таблицу), т.е. в этой точке получается значительный выброс погрешности. Введенный логический элемент И 8, ликвидирует этот выброс, для чего в устройстве выход старшего разряда входного счетчика заменяется выходом элемента И, где40 сигнал повторяет подключенный к его первому входу выходной сигнал старшего разряда входного счетчика для всех М, кроме И = 1. При М = 1 на выходе элемента И 8 вырабатывает 45 ся нулевое значение, для чего второй его вход соединен с прямым выходом первого Э -триггера 2. Элемент 4 задержки служит длязадержки импульса с информационноговхода устройства. Этим обеспечивается такое управление входным счетчиком, что перед тем, как сосчитатьочередной входной импульс, счетчикустанавливается в состояние (см,таблицу), при котором определеннаячасть младших разрядов входногосчетчика переключается в единичноесостояние. Благодаря этому искусственному приему входной импульс какбы подключается к счетным входамвходного счетчика, начиная лишь стого разряда счетчика, который расположен сразу же после, указанной частимладших разрядов. Объем этой частимладших разрядов определяется состоянием группы 2 -триггеров и последо"вательно уменьшается от ( и -/1)до О,Результатом логарифмирования является последовательно записанная комбинация состояния выходов выходного 7 и входного 6 счетчиков, рассматриваемая как записанное в двоичной форме с фиксированной запятой число. При этом целая часть логарифма точно определяется состоянием выходного счетчика, а дробная соответствует состоянию входного счетчика с заменой выхода старшего разряда 61 на выход элемента И 8, т.е. Причем учитываются только значащие разряды, т.е. в целой части можно отбрасывать нули, расположенные левее всех "нелулевых" разрядов, а справа от запятой берется 5-6 двоичных разрядов в силу погрешности логарифмирования.илиал ППП "Патент Ужгорщ, ул. Просктная,каз 7868/54 Тираж 709 ВНИИ%И Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж, Подписноеого комитета СССРний и открытийаушская наб л. 4/5