Устройство для получения разности двух импульсных последовательностей

(22) 18.07.9 (46) 28.02.9 (71) Научно мерительно (72) В.П,гри (56) Авторс Ь 529548,ЛУЧЕНИЯ РАЗЫХ ПОСЛЕДО 2 ится к импульснои спользовано в разтельной и вычисли- хождения разности довательностей. Усвходнь 1 е шины, три шину с соответствуми связями, 2 ил. ину 1(шин ожительн ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ТОРСКОМУ. СВИДЕТ 03. Бюл. М 8исследовательский институтй техникибок и В;Н.Богатыревое свидетельство СССРл, Н 03 К 5/26, 1975,. Изобретение относйтся к импульсной .технике иможет быть использовано в различных областях измерительной и вычислительной техники для нахождения разности .двух импульсных последовательностей,: Цель изобретения - повышение точности путем безошибочйого определения разности двух импульсных последовательностей.Нафиг,1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для получения разности двух импульсныхпоследовательностей, в которой все ВЯ-триггеры выполнены на элементах ИНЕ. При необходимости ВЗ-триггеры могут быть выполнены и на элементах ИЛИ-НЕ,На фиг.2 представлены временные ди. аграммы работы устройства. Приэтом номер диаграммы входного сигнала совпадает с номером соответствующей входной шины, указанным на фиг.1. Остальные диаграммы , обозначены номерами элементов И-НЕ, на выходах которых образуются эти сигналы.Устройство для получения разности двух импульсных последовательностей содержит:- первую входную ш у входноГо высокочастотноГо пол . ого сигнала);(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ П НОСТИ ДВУХ ИМПУЛЬС ВАТЕЛЬ НОСТЕ Й. (57) Изобретение относ технйке и может быть и личнйх областях измери тельной техники для на . двух импульсных после тройство содержит две В 8-тригге ра. выходную ющими функциональны- вторую входную шину 2 (шину входного низкочастотного отрицательного сигна- с ла);- первый ВЯ-триггер 8 (состоящий изд элементов И-НЕ 9 и 11), к входу Я которого1 подключена вторая входная шина 2;- второй ВЯ-тригге р 4 (состоя щий изЯ элементов И-НЕ 12 и 7), вьХод 0 которого подключен к входу В первого ВЯ-триггера О, а вход В соединен с первой входной шиной, 3 1; дополнительный третий ВЯ-триггер 3, к входам Я которого подключены соответст-ь) венно первая входная шина 1 и выход 0 Ш второго ВЯ-триггера, входь 1 Р соединены соответственно с второй входной шиной 2 и выходом 0 первого ВЯ-триггера 8, выход 0 подключен к входу Я второго В 8-триггера 4, 4 ф а выход 0 соединен с выходной шиной 5 устройства,. Устройство для получения разности двух импульсных последовательностей работает в пяти основных режимах, определя-емых взаимнымй соотношениями сигналов в двух входных импульсных последовательностях.Первым режимом является начало и окончание низкочастотного отрицательного сигнала при отсутствии (неизменном логи1798904 3 4ческом нуле) на входе высокочастотного по- потенциалы, в результате чего на его выходеложительного сигнала. появляется сигнал логического нуля. ЭтотПусть в исходный момент то на обеих потенциал формирует единичный потенцивходных клеммах 1 и 2 присутствуют логиче- ал на выходе элемента И-Н Е 10. Других изские нули (отсутствие сигнала на шине 1 5 менений выходных сигналов устройства ввысокочастотного сигнала и наличие сигна- момент т 2 не произойдет,ла на шине 2 низкочастотного сигнала). В момент тз окончания единичного имЛогический ноль на шине 1 попадает на пульса на шине 1 формируется единичныйодин из входов Я третьего ЯЯ-триггера 3 и выходной сигнал у элемента И-НЕ 7 и нана вход Я второго триггера 4. Это вызывает "0 всех входах элемента И-НЕ 12 оказываютсяпоявлейие на выходе 0 триггера 3 (выход- логические единицы. То есть на выходе эленая шина 5 тустройства, подключенная к эле- мента 12 формируется потенциал логичементу Й-НЕ 6, входящему втсостав триггера ского нуля. Других изменений сигналов в3) и на выходе О триггера 4 (выход элемента момент тз не будет.И-НЕ 7, входящего в состав триггера 4) сиг В момент т 4 начала следующего единичналов логической единицы, ного сигнала на входной шине 1 на всехЛогическийнольнашине 2 попадаетна входах элемента И-НЕ 6 оказываются всевход Я первого ЯЗ-триггера 8 и на один иэвысокие сигналы, и на выходе элемента Ивходов Я третьего ЯЯ-триггера 3, Это вызы-, НЕ 6 (выходная шина 5 устройства) появлявает появление на выходе 0 первого тригге ется потенциал логического нуля. Другихра 8 (выход элемента И-НЕ 9; входящего в изменений сигналов в момент с не будет.состав триггера 8) и на выходе О третьего В момент 15 окончания сигнала на шинетриггера Звыходэлемента И-НЕ 10, входя-1 на выходе элемента И-НЕ 6 появляетсящего в состав третьего триггера 3) единич-. сигнал логического нуля. Других измененийных сигналов,: 25 сигналов в момент 15 не будет. На выходнойТаким образом, на обоих входах эле- шине 5 устройствазакончилосьформировамента И-НЕ 11, входящего в состав. первого. ние потенциала логического нуля, а все вытриггера 8, и элемента И-НЕ 12, входящего ходные .сигналы элементов в момент с 5в состав второго триггера 4, оказываются повторяют сформированные в момент тз.единичные сигналы (на входах элемента И- З 0 Это означает, что далее работа устройстваНЕ 11 - с выходов элементов И.-ЙЕ 7 и 9. а будет повторять рассмотренную выше.на входах элемента И-НЕ 12 - с выходов Здесь необходимо. отметить следуюэлементов И-НЕ 7 и 10). Эта вызывает фор- щее. При отсутствии входных импульсов(нумирование на выходах элементов И-НЕ 11 и левой сигнал на шине 1 и единичный сигнал12 сигналов логического нуля 35 на шине 2) однозначно определены единичВсе вь ходные сигналы логических эле- ные выходные сигналы элементов И-НЕ 6 иментов определены, что означает однознач. Таким образом, на обоих входах первогоность в сигналах устройства при обоихтриггера 8 оказываются единичные сигналогических нулях на входах.: . лы. Это означает, что триггер 8 может нахо- .В момент ц окончания сигнала на шине 40 диться в одном из двух состояний; либо2 (формирование на шине 2 потенциала ло- логическая единица на выходе элемента Игической единицьф на всех входах логиче- . НЕ 9 и логический нуль на.выходе элементаского элемента И-НЕ 10 оказываются И-НЕ 11, либо логический ноль на выходе:единичные сигналы, На выходе элемента И-, элемента И-НЕ 9 и логическая единица наНЕ 1.0 появляется сигнал логического нуля, 45 выходе элемента И-НЕ 11. При логическомподтверждающий единичный выходной сиг- нуле на вы ходе элемента И-НЕ 9 на выходенал элемента И-НЕ, 6 и устанавливающий, элемента И-НЕ 10 может присутствоватьединичный выходной сигнал элемента И-НЕ только единичный Сигнал. Таким образом,12, Других изменений сигналов в момент с 1 на обоих входах элемента И-НЕ 12 образуне произойдет 50 ется сигнал логического нуля, Если же сущеВ момент т 2 начала единичного сигналаствует другое состояние первого триггера,на шине 1 на обоих входах элемента И-НЕ 7 при котором на выходе элемента И-НЕ 9оказываются единичные потенциалы. На присутствуетлогическаяединица, то на всехвьходе элемента И-НЕ 7 формируется сиг- входах элемента И-НЕ 10 оказываются единал логического нуля, Этот сигнал подтвер. ничные сигналы; При этом на выходе элеждает наличие логических единиц на мента И-НЕ 10 оказывается логическийвыходах элементов И-НЕ 6 и 12, а также ноль,формирующийлогическуюединицунаустанавливает логическую единицу на выхо- выходе элемента И-НЕ 12.де элемента И-НЕ 11. На обоих входах эле- Очевидно, что каждое из двух состояниймента оИ.-НЕ 9 оказываются единичные устойчиво,причемсостояние сединцицеана1798904 10 20 25 30 35 40 45 выходе элемента И-НЕ 9 наблюдалось в промежутке времени между 11 и 12. а состояние с логическим. нулем на выходе элемента И-НЕ 9 наблюдалось в промежутке времени между 1 з и 14 и вновь было установлено в момент 15.Поскольку. в и ромежутке времени межДУ 11 И 15 ОтСУтствовали входные сигналы на шине 2. рассмотрение работы устройства в данном промежутке временИ позволяет сделать существенный вывод о работе устройства. Сущность этого вывода состоит в том, что при отсутствии сигналов на входной шине 2 (неизменный единичный сигнал) после первого же импульса на шине 1 устройство переходит в.состояние, соответствующее промежутку времени между моментами 1 з и 14, причем после прохождения следующих импульсов на шине 1 устройство будет все вновь возвращаться в то же состояние.Поэтому назовем состояние устройства в.промежутке времени между моментами 1 з и 14 - основным при отсутствии импульсов. Состояние в промежутке времени между моментами 14 и 15 (в которое переходит устройство из основного состояния при отсутствии импульсов, если на шину 1 подан единичный сигнал) назовем основным при сигнале на первой входной шине. Поскольку необходимым условием работы устройства является наличие на шине 1 хотя бы одного положительного импульса после окончания отрицательного импульса на шине 2, каждый рассматриваемый режим работы устройства должен начинаться. либо из основного состояния при отсутствии импульсов, либо же из основного состояния при сигнале на первой входной шине, Этому условию удовлетворяет и состояние устройства перед. началом первого режима (момент 11).Вторым возможным режимом работы устройства является подача низкочастотного отрицательного сигнала (на шину 2) при единичном сигнале нашине 1 и окончание - .при нулевом сигнале на шине 1,Начало второго режима происходит из основного состояния при сигнале на первой входной шине и соответствует моменту 16 50формирования низкого нулевого потенциала на шине 2. Этот сигнал подтверждает единичный выходной сигнал элемента И-НЕ 10 и устанавливает единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 9. После этого на 55 обоих входах элемента И-НЕ 11 оказываются единичные сигналы, и на выходе элемента И-НЕ 11 появляется логический ноль Других изменений сигналов в момент 16 нЕ .будет. В момент 17 окончания импульса на шине 1 на выходе элемента И-НЕ 6 формируется единичный потенциал. Других изменений сигналов в момент 17 не будет, Все выходные, сигналы элементов, образовавшиеся в момент 17, пслнОСтьЮ СОВПадаЮт с сигналами в момент 1 о. Последовательность изменений входных потенциалов после момента 17 такжЕ Совпадает С последовательностью. после момента 1 о (изменение потенциала на шине 2 с нулевого на единичный, а затем при единичном сигнале на шине 2 - , импульсы на шине 1).Это означает, что работа устройства, начиная с момента 17. будет повторять работу с момента 1 о,Третьим возможным режимом работы устройства является подача низкочастотного отрицательного сигнала на шину 2 при логическом нуле на шине 1 и окончание сигнала на шине 2 при логической единице на шине 1. Начало третьего режима происходит из основного состояния при отсутствии им пульсов и соответствует моменту 18 формирования низкого нулевого потенциала на шине 2, Нулевой потенциал на шине 2 подтверждает единичный потенциал на выходе злемента И-НЕ 10 и устанавливает единичный потенциал на выходе элемента И-НЕ 9, Госле этого на обоих входах элемента И-НЕ 11 оказываются единичные потенциалы, На выхрде элемента И.-НЕ 11 формируется сигнал логического нуля, Других измененийсигналов в момент 1 э не будет. В момент 19 появления логической единицы на шине 1 на всех входах элемента И-НЕ 6 оказываются логические единицы, и на его выходе формируется низкий нулевой потейциал. Других изменений сигналов в момент 19 не будет,В момент 1 о появления логической единицы на шине 2 никаких изменений выходных сигналов элементов не будет, поскольку на каком-либо входе каждого из элементов И-НЕ, к которым подключена шина 2, имеются нулевые сигналы.В момент 111 появления нулевого потенциала на шине 1 происходит подтверждение единичного выходного сигнала элемента И-НЕ 7 и устанавливается единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 6. На всех входах элемента И-НЕ 10 оказываются единичные сигналы и на его выходе формируется потенциал логического нуля. Это приводит к появлениЮ единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 12. Других изменений сигналов в момент 111 не будет, В момент 111 все выходные сигналы элементов устройства повторяют сигналы в момент 12.10 20 30 40 45 Последовательность изменений входных сигналов после момента сц также собтветствует последовательности после момента тг.Это означает, что работа устройства; начиная с момента 111, будет повторять работу с момента тг.Четвертым возможным режимом работы является подача низкочастотного отрицательного. сигнала на шине 2 при неизменном единичном сигнале на шине 1.Начало четвертого режима момент с 1 г) полностью совпадает с началом второго режима: после начала отрицательного импуль-. са на шине 2 формируется единичный . выходной сигнал элемента И-НЕ 9 и нулевой выходной сигнал элемента И-НЕ. 11, При этом образовавшийся,набор выходйых сигналов элементов полностью совпадает с набором сигналов, образовавшимся в момент ь Последовательность измейений. входных сигналов после момента цг также соответ- ствует последовательности после момента 19.Это означает, что работа устройства, начиная с моментаОг, будет повторять работу с момента ЬПятым возможным режимом работы является такая подача низкочастотного отрицательного сигнала на шину 2, при которой ва время неизменного нулевого сигнала на шине 2 начинается изаканчивается единичный импульс на шине 1,Начало пятого режима (момент 11 з) полностью совпадает с началом третьего режима: после начала отрицательного. импульса на шине 2 формируется (аналогично моменту св) единичный сигнал на выходе элемейта И-НЕ 9 и нулевой на выходе элемента И-НЕ 11, Далее в момент 114 начала единичного сигнала на шине 1 полностью аналогично моменту 1 э формируется нулЕвой сигнална выходе элемента И-НЕ 6. При том образо вавшийся набор выходных сигналов элементов устройства полностью совпадает с набором сигналов, образовавшимся в момент 1 в. Последовательность изменений входных сигналов после момента 114 также соответствует последовательности после момента св.Это означает, чторабота устройства, начиная с момента 114, будет повторять работу с момента ЬТаким образом, все пять возможных режимов работы устройства рассмотрены Это рассмотрениепоказывает, что на выходной шине 5 устройства образуется последовательность сигналов, представляющая собой инвертированные импульсына входной шине 1, из которой исключен ряд имйульсов; количество которых совпадает с числом отрицательных импульсов, подаваемых"на входную шину 2. При этом в любом из пяти возможных режимов работы из последовательности импульсов, приходящих по шине 1; исключается один и только один импульс на каждый из импульсов шины 2, То есть разность двух импульсных последовательностей определяется безошибочно при любом возможном взаимном расположении сравниваемых сигналов Формула изобретения Устройство для получения разностидвух импульсных последовательностей, содержащее первый ВЯ-триггер, В-вход каторого соединен с инверсным выходом второго ВЯ-триггера и с первьм Я-входом третьего дополнительного ВЯ-триггера, В- вход второго ВЯ-триггера соединен с первой входной шиной и с вторым Я-входом третьего дополнительного ВЯ-триггера, прямой выход которого соединен с выходной шиной, инверсный выход - с Я-входом второго ВЯ-триггера, первый В-вход- с прямым выходом первого ВЯ-триггера, Я-вход которого соединен с второй входной шиной, о тл и ч а ю щ е е с я тем; что,.с целью повышения точности путем безошибочного определения разности двух импульсных последовательностей, вторая входная. шина соединена с вторым В-,входом дополнительного третьего ВЯ-триггера.1798904 х Фиг Корректор А,Козо едакт изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составитель Т,СоколоваТехред М.Моргентал 3 779 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по изо113035, Москва, Ж, Р Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССР ская наб., 4/5