Устройство для вычисления отношения временных интервалов

(72) Авторы нзобретення В.Н. Попов, В,Н. Лебедев, В.А. Лазарев иИ:,Т .Попова с ч.,3Пензенский политехнический инс тут ь.,.;(4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно- измерительных системах для построения специализированных вычислитель" ных устройств.Известно устройство для вычисления отношения, содержащее измеритель временных интервалов, входы которого подключены к входам устройства, циф- , ровой выход - к входу счетчика, а управляющий выход - к управляющему входу клапанов непосредственно и к одному из входов собирательного элемента через элемент задержки, блок сравнения кодов, первые входы которо; го соединены с выходами счетчика, вторые входы - с выходами регистра, а выход - с входом счетчика результата и с другим входом собирательного 20 элемента, выход, которого подключен к входу обнуления счетчика, а выходы разрядов счетчика - к входам запоми,нающего регистра через клапаны 1 . 2Недостатком данного устройства яв. ляется то, что оно может выполнять операцию деления временных интервалов, только разнесенных во времени. Это ограничивает его функциональные воэможности и область применения.ф Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее два элемента И, элемент НЕ, элемент ИЛИ, одновибратор, генератор импульсов, два счетчика импульсов, схему сравне ния кодов и счетчик результата, выход генератора импульсов подключен к пер вым входам первого и второго элемен 1 тов И, вторые входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, вход элемента НЕ подключен к. входу одновибратора и к второму входу второго элемента И, выход элемента НЕ подключен к третьему входу первого элемента И, выходы3 95722первого и второго элементов И подклю" чены к счетным входам соответственнопервого и.второго счетчиков импульсов,группы выходов которых подключены со-ответственно к первой и второй груп" %пам входов блока сравнения кодов,выход которого подключен к установоч"ному входу первого счетчика импуль"сов и к первому входу элемента ИЛИ;второй вход которого подключен к выхо 4 фду одновибратора, а выход элементаИЛИ подключен к входу счетчика результата 2,Недостатком данного устройстваявляется ограниченная точность вы фисления отношения временных интер"валов, обусловленная тем, что резуль-тат выражается целой частью отноше"ния Т /Т . Следовательно, имеет местоошибка округления, минимальное значе" 2 Оние которой, выраженной в далях дели"теля, равняется Т 4,Цель изобретения " уменьшение по"грешности вычисления отношения временных интервалов. 23Поставленная цель достигается тем,что в устройство для вычисления от"ношения временных интервалов, со"держащее первый и второй элементы И,генератор импульсов, выход которогоподключен к первым входам первого ивторого элементов И, вторые входы ко";тарых соответственно является первыми вторым входами устройства, элемент НЕ, первый одновибратор, первыйМэлемент ИЛИ, первый и второй счетчики импульсов, блок сравнения кодови счетчик результата, выход которо"го является выходом устройства, выходэлемента НЕ подключен к второму входу второго элемента И и к входу одновибратора, выход которого подключенк первому входу первого элемента ИЛИ,выход первого элемента ИЛИ подключенк счетному входу счетчика результата,4выход элемента МЕ подключен к треть"ему входу первого элемента И, выходкоторого подключен к счетному входупервого счетчика импульсов, группавыходов которого подключена к первойгруппе входов блока сравнения кодов,выход которого подключен к установочному входу первого счетчика импульсов,выход второго элемента И подключенк счетному входу второго счетчика импульсов, введены второй одновибратор, фтретий элемент И, триггер, второй эле.мент ИЛИ и третий счетчик импульсов,сцетный вход которого подключен к вы" 6 фходу первого элемента И, группа выходов подключена к второй группе входов блока сравнения кодов, группа разрядных входов подключена к группе выхо" дов второго счетчика импульсов, а вход синхронизации третьего счетчика импульсов подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого адновибратора, второй вход второго элемента ИЛИ подключен к выходу блока сравнения кодов и к счетному входу триггера, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, вто" рой вход триггера подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, а второй вход третьего элемента И подключен к выходу второго одновибратора, вход котоого подключен к входу первого элеента И.На чертеже приведена блок-схема устройства для вычисления временных интервалов.Устройство для вычисления отношения временных интервалов содержит генератор 1 импульсов, первый эле" мент И 2, второй элемент И 3, элемент ЙЕ 4, первый одновибратор 5, второй одновибратор 6, первый счетчик 7 импульсов, блок 8 сравнения кодов, второй счетчик 9 импульсов, третий счетчик 10 импульсов, триггер 11, первый элемент ИЛИ 12, третий эле" мент И 13, второй элемент ИЛИ 11, счетчик 15 результата.Выход генератора 1 импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И 2, 3, Первая входная шина одновременно подключена к второму входу второго элемента И 3, через элемент НЕ 4 - к второму входу первого элемента И 2, через одновибратор 5 - одновременно к входу второго элемента ИЛИ 14 и к первому эле" менту ИЛИ 12. Вторая входная шина соединена с третьим входом первого элемента И 2 и через второй одновибратор 6 - к первому входу третьего эле" мента И 13. Выход элемента И 2 подключен к счетным входам первого и третьего счетчиков импульсов 7 и 10. Группа выходов первого счетчика 7 импульсов подключена к первой группе входов блока 8 сравнения, кодов, к второй группе входов которого подключена группа выходов третьего счетчика 10 импульсов, группа разрядных5 957226 6 входов которого подключена к группе сывает в нуль счетчик 7, взводит тригвыходов второго счетчика 9 импульсов, гер 11, который работает в качестве счетный вход покдлюючен к выходу вто" делителя на два, а также через элерого элемента И 3. Выход блока 3 срав- мент ИЛИ 4 поступает ка синхровход нения кодов одновременно соединен с 3 счетчика 10. Кодовый эквивалент пери- установочным входом первого счетчи- ода Тл при этом переписывается из ка 7 импульсов, со счетным входом счетчика 9 в счетчик 10. Импульсная триггера 1 и с вторым входом второ- последовательность опорной частоты 1 ц го элемента ИЛИ 14, выход которого продолжает поступать на входы счетчиподключен к входу синхронизации тре" В ков 7 и 1 О. В следующий момент совпатьего счетчика 1 О импульсов. Первый дения содержимого счетчиков 7 и О выход триггера 11 соединен с вторым на выходе триггера формируется имвходом третьего элемента И 13, выход пульс, который через элемент 12 закоторого соединен с третьим входом носится в счет чи к5 результата элемента ИЛИ 12, второй вход которогои т дподключен к первому выходу тригге- Четные импульсы, формируемые на выра 11, а выход - к счетному входу ходе блока 8 сравнения кодов, соотсчетчика 15 результата, ветствуют моментам развертки периодаУстройство работает следующим об- Тл (делителя) на периоде Т (делимом). разом. 26 Нечетные импульсы соответствуют моменНа входные шины устройства подают" там развертки половины периода Т, ся импульсы, имеющие длительность, Процесс вычисления заканчивается соответствующую временным интервалам 1 в момент времени, соответствующий окон" Тл и Т, отношение которых необходимо чанию временного интервала Т. Триг" вычислить. В течение временного интергер 11 при этом находится в одном из дала Тл на счетчик 9 поступают импулы- двух возможных состояниях. Если по" сы с выхода генератораопорной час.следний импульс с выхода блока 8 срав" тоты через элемент И 3. В момент вре" нения кодов нечетный, то элемент И 13 мени, соответствующий окончанию Т 1, открыт разрешающим сигналом с выхода содержимое счетчика 9 равно ЙТ, Гд дв триггера 11. Импульс, формируемый одгде то - частота импульсов опорного новибратором 6 в момент окончания Т, генератора 1. через открытый элемент И 13 и черезИмпульс с длительностью, соответст- элемент ИЛ 12 заносится в счетчик 15 вующей временному интервалу Т 1, кро" результата. Если последний импульс ме того, через элемент НЕ 4 закрывает с выхода блока 8 сравнения кодов чет элемент .И 2, ный, то триггер 1 закрывает элеВ момент окончания временного ин" мент И 13 и импульс с одновибратора 6 тервала Т одновибратор 5 Формирует не проходит в счетчик 15 результата. короткий импульс, который через эле" Таким образом, предлагаемое уст" мент ИЛИ 12 заносится в счетчик 15 в ройство обеспечивает округление от-. результата (это значит, что во времен. счета до ближайшего целого отношения ной интервал Т 2 "уложился" ровно один Т 2 /Тлвременной интервал Тл), и одновремен- Погрешность округления по абсолют. но через второй элемент ИЛИ 14 посту- ной величине не превышает величины пает на вход синхронизации счетчи" 0,5 Тл, т,е. в два раза меньше, чем ка 10. При этом содержимое счетчика 9 в известном устройстве. переписывается в счетчик 10. Эле- Введение в предлагаемое устройстментИ 2 открывается, так как на выхо- во триггера дополнительных элементов де элемента НЕ 4 теперь высокий по" И, ИЛИ, одновибратора, счетчика, а тенциал. Импульсы с выхода генерато- также новых связей позволяет умень 30рачерез открытый. элемент И 2 по" шить погрешность вычисления отношения ступают одновременно на суммирующий временных интервалов на 503. Технико- и вычитающий входы счетчиков 7 и 1 О экономическая эффективность предлагасоответственно. Содержимое счетчи- : емого устройства заключается в более ка 7 начинает увеличиваться, а содер" высокой точности вычисления отношенияМжимое счетчика 10 уменьшается до мо- временных интервалов. мента их равенства, который Фиксирует. Формула изобретения ся блоком 8 сравнения кодов. Импульс Устройство для вычисления отношес выхода блока 8 сравнения кодов сбра- ния временных интервалов, содержащее9572 ВНИИПИ Заказ 6601/39 Тираж 731 Подписное филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,первый и второй элементы И, генераторимпульсов, выход которого подключенк первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соответственно являются первым и вторым %входами устройства,. элемент НЕ, первый одновибратор, первый элемент ИЛИ,первый и второй счетчики импульсов,блок сравнения кодов и счетчик результата, выход которого является выхо" Одом устройства, выход элемента НЕ подключен к второму входу второго элемента И и к входу одновибратора, выходкоторого подключен к первому входупервого элемента ИЛИ, выход первогоэлемента ИЛИ подключен к счетному входу счетчика результата, выход элемен"та НЕ подключен к третьему входу пер- .вого элемента И, выход которого под"ключен к счетному входу первого счет-,фчика импульсов, группа выходов которого подключена к первой группе входовблока сравнения кодов, выход которогоподключен к установочному входу перво"го счетчика импульсов, выход второгоэлемента И подключен к счетному входувторого счетчика импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности, в него введенывторой одновибратор, третий элемент И,ЭОтриггер, второй элемент ИЛИ и третий 26 8счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу первого эле" мента И, группа выходов подключена к второй группе входов блока сравнения кодов, группа разрядных входов под" ключена к группе выходов второго счетчика импульсов, а вход синхронизации третьего счетчика импульсов подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого одновибратора, второй вход второго элемента ИЛИ подключен к выходу блока сравнения кодов и к счетному входу триггера, первый выход ко" торого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, второй вход триггера подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, а второй вход третьего элемента И подключен к выходу второго одновибратора, вход которого подключен к второму входу первого элемента И,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 391728, кл. Н 03 К 13/20, 1971.2. Авторское свидетельство СССРУ 698006, кл. С 06 С 7/16, 1979(прототип).