403070

403070 ОПИСА ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз СоветскихСоциалистическихРеспублик Зависимое от ав Заявлено 29,Х.19 ьства Лое. свцдет хл. Н 031 2170962126-9 с присо пением аявки М Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытийриоритет ДК 621,34.32 (088.8 ано 19.Х.1973. Бюллетень Ле 42 публ блико ия описания 5,111.1974 ата о Авторизобретен Э. аявитель ЧЕТНОЕ УСТРОЙСТ Изобретение относится к устройствам обработки дискретной информации и может бытьиспользовано, например, при построении цифровых измерительных приборов,Во многих устройствах обработки информации требуется вычислить величину, обратнуючислу поступивших импульсов. Подобная задача возникает, например, при построенииустройства для определения мгновенной частоты путем заполнения длительности периода 10измеренного напряжения импульсами опорнойчастоты с последующим определением частоты исследуемого напряжения на основе изве 1стцого соотношения= - , Таким образом,Т 15 возникает задача счета числа поступивших импульсов с представлением результата счета в виде обратного числа, т. е. определения текущего значения величины, обратной числу поступивших импульсов. 20Известно счетное устройство с представлением количества поступивших импульсов в форме обратного числа, состоящее из суммирующего счетчика импульсов и узла определения обратного числа. 25Недостаток подобных устройств заключается в том, что помимо большой сложности, они выполняют заданную функцию лишь прн ограниченной частоте входных импульсов. Это обусловлено тем, что операции определения 30 числа, обратного числу поступивших импульсов, должны выполняться всякий раз после поступления очередного импульса, причем эти операции начинаются лишь после того, как очередной импульс поступил на вход устройства и должны закончиться до того, как на вход поступит следующий импульс.Предложенное устройство от известного отличается тем, что для повышения частоты следования входных импульсов ц упрощения устройства узел определения обратного числа содержит вычцтающий счетчик, ключи, элементы ИЛИ, НЕТ по числу триггеров суммирующего счетчика. Элементы ИЛИ соединены последовательно, второй вход каждого из этих элементов соединен с единичным выходом соответствуюгцего ему триггера суммирующего счетчика, выход элемента ИЛИ подключен к блокирующему входу элемента НЕТ, через который единичный выход триггера суммирующего счетчика связан с управляющим входом ключа, другой вход которого соединен с общим входом устройства, Выходы ключей связаны со счетным входом каждого второго триггера вычитаю;цего счетчика, а вход триггера старшего разряда - с выходом первого элемента НЕТ непосредственно.На фиг. 1 дана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3 - гра 403070фик зависимости числа, записанного в счетчике, от числа поступивших импульсов,Счетиое устройство состоит из суммирующего счетчика 1 и связанного с иим узла 2 для опредслеипя числа, обратного тому, которое записано в счетчике 1. Счетчик 1 образован последовательиым соеди 1 гепием триггеров 3, 4, 5. Узел 2 состоит из вычитающего счетчика, образовапного триггерами 6 - 11 (едииичные половины триггеров обозначены штриховкой). Кроме того, ои содержит цепь из связанных последовательно элементов ИЛИ 12 - 15, элементы 1-1 ЕТ 16 - 19 и ключи (элементы И) 20 - 22. Общий вход устройства обозначен позицией 23, Вторые входы элементов ИЛИ 12 - ;14 связаны с единичными выходами триггеров 3 - :-5 счетчика 1,Управляющие (блокирующие) входы элементов НЕТ 16 связаны с выходами элементов ИЛИ 12 - ;15. Сигнальные входы элементов НЕТ 17 - 19 подключены к единичным выходам триггеров 3 - 5. Выходы элементов НЕТ 17 - 19 соединены с управляющими входами ключей 20 - :22. Общий вход устройства 23 через элемент 1-1 ЕТ 16 и ключи 20 - 22 подключены к счетным входам триггеров 6,7,9 и 11.Работа схемы иллюстрируется временными диаграммами, иа которых изображены эпюры напряжения (см. фиг. 2). Цифровые обозначения указывают иа то, что соответству 1 ощая диаграмма отображает измепепие сигиала па выходе элемента, обозначенного па фиг. 1 этой же цифрой (для триггеров па единичном выходе). При работе устройства предполагается, что цифры, записанные в триггерах 6 - 11, имеют следующий вес:для триггера б - 27 - 2 -8 - 2 -9 - 2 -10 2 - 411 - 2 - "так что число, записанное в этом счетчике, представляет собой двоичную дробь.Работа устройства происходит следующим образом.В исходном состоянии все триггеры устройств находятся в нулевом состоянии. При этом на входы всех элементов ИЛИ 12 - :15 поступают нулевые сигналы и выходные сигналы этих элемептов также имеют нулевое значение, Поэтому с управляющих входов элементов НЕТ 16 - :19 запрещаюшие сигналы сняты и элемепты открыты. Однако иа других (сигиальных) входах этих элементов имеются нулевые сигналы, так как триггеры 3 - :5 находятся в нулевом состоянии. Следовательно, сигналы на выходах указанных элементов НЕТ также имеют нулевое значение и ключи 20 - :22 в исходном состоянии оказываются запертыми.Первый импульс с общего входа 23 поступает на элемент НЕТ 16, ключи 20 - ;22 и триггер 3, и вследствие того, что переброс 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 триггера 3 имеет некоторое запаздывание относительно момента его запуска, импульс успевает пройти через элемент 11 ЕТ 16 и поступает на вход триггера б, переводя его в едипичпое состояние. Вследствие того же запаздывания к моменту поступления импульса с входа 23 на ключ 20 этот ключ оказывается закрытым и входной импульс через него ие проходит, Как правило, имеющееся запаздывание триггеров достаточно для надежной работы устройства, в особенности, если ключи 20 - 22 и элемент НЕТ 16 импульсио-потенциальные. Если же естественной задержки недостаточно, то иа выходах триггеров для задержки можно использовать, например, интегрирующиее КС-цепи.Таким образом, после прихода первого импульса в верхнем (по схеме) счетчике записано число 1,00000 (запятой, как это обычно принято, отделена позиция с весом 2 от позиций с весом 2 - , 2 -). На нижнем счетчике (счетчик 1) записано число 001 (младшие разряды справа). При этом на входы элемента ИЛИ 12 и элемеита НЕТ 17 поступает единичный сигнал. На выходе ИЛИ 12 сигнал также имеет единичное значение и, следовательно, элемент НЕТ 16 закрыт. Единичный сигнал с триггера 3 через открытый элемент НЕТ 17 попадает на управляющий вход ключа 20 и открывает его,Второй импульс через открытый ключ 20 попадает на счетный вход триггера 7 и переводит его в единичное состояние, При этом вследствие того, что счетчик является вычитающим, триггер 6 перейдет в пулевое состояние, т. е. в счетчике будет записано число 0,1000000. В счетчике 1 по окончании переходиых процессов окажется записанным число 010. Единичный сип 1 ал с триггера 4 через открытый элемент НЕТ 18 откроет ключ 21. Этот же сигнал через элементы ИЛИ 13 и 12 закроет по управляющим входам элементы НЕТ 17 и 16, а элемент НЕТ 17, в свою очередь, будет держать запертым ключ 20.Очередной импульс через открытый ключ 21 поступает иа счетный вход триггера 9, в верхнем счетчике записывается число 0,01100. По окончании переходных пропусков в счетчике 1 будет записано число 011. Единичные сигналы с элементов ИЛИ 12 и 13 будут попрежпему держать элементы НЕТ 16, 17 и, следовательно, 18 запертыми. Ключ 21 остается открытым.Четвертый импульс через ключ 21 записывает в верхнем счетчике число 0,010000. В нижнем счетчике установится число 100. Единичный сигнал с триггера 5 через открытый элемент НЕТ 19 отпирает ключ 22. Этот же сигпал через элемент ИЛИ 16 и да,лее 13 и 12 поступает на блокирующие входы элементов НЕТ 18, 17 и 16, которые, в свою очередь, держат запертыми ключи 21 и 20.Лпалогичным образом, прослеживая работу схемы, можно убедиться, что вплоть до поступления восьмого импульса, ключи 21 и 20остаются закрытыми, ключ 22 открытым, и поступающие ца вход 23 импульсы последовательно записывают в верхний счетчик числа: 0,00111, 0,00110, 0,00101, 0,00010, в нижнем счетчике при этом реализуются числа 101, 110, 111, 000 ц следует перенос в следующий разряд.Таким образом, работу схемы можно показать в таблице: Число, записанное в счетчикепосле поступления импульса Номер поступившего импульсав видев видедВОичнОЙпраВильноЙ дробидроби График зависимости изменения числа, записанного в верхнем счетчике, от числа поступивших импульсов, приведен на фиг. 3. Там1же приведен график кривой - (и - числоипоступивших импульсов). 1,00000 0,10000 0,01100 0,01000 0,00111 0,00110 0,00101 0,00100 11/23/81/47/323/165/321/8 Из фиг. 3 видно, что предлагаемое устройство по существу выполняет кусочно-линейную1интерполяцию строгой зависимости Х= -и 5 узлами в точках 2",Предмет изобретенияСчетное устройство с представлением количества поступивших импульсов в форме об ратного числа, состоящее из суммирующегосчетчика импульсов и узла определения обратного числа, отличающееся тем, что, с целью повышения частоты следования входных импульсов ц упрощения устройства, узел 15 определешя обратного числа содержит вычитающий счетчик, ключи, элементы ИЛИ, НЕТ по числу триггеров суммирующего счетчика, прп этсгм элементы ИЛИ соединены последовательно, второй вход каждого из 20 этих элементов соединен с единичным выходом соответствующего ему триггера суммирующего счетчика, выход элемента ИЛИ подключен к блокирующему входу элемента НЕТ, через который единичный выход триг гера суммирующего счетчика связан с управ.ляющим входом ключа, другой вход которого соединен с общим входом устройства, выходы ключей связаны со счетным входом каждого второго триггера вычитающего счетчика, а 30 вход триггера старшего разряда - с выходомпервого элемента НЕТ непосредственно.ЛОЗО 7 О г 75 Я гп г гг Ыфиг. 2 слп йаИг ус -Юа 7(1 ПРО 4 п,юа рП,ООУР 7 8 Юс 70 ымпулэсадректор Л, Корогодехред Т. Миронова дактзд.10 аказ 461/14дпнсноеак 780ипография, пр. Сапунова, 2