Частотно-импульсное вычислительное устройство

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 21,03,80 (21) 2898369/18-24с присоединением заявки РЙ -(51)М. Кл. 6 06 Р 7/68 3 Ъеударственны 0 комитет СССР аа делам изобретений и открытий(088.8) Авторы обретен В. ов, В, Т. Добрица Гарипов аявит Московское ордена Ленина Знамени высшее техническо дена Трудового Крас училище им. Н. Э. Баумана) ЧАСТОТНО - ИМПУЛЬСНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для умножения и деления частотно.Импульсных и кодовых сигналов с представле пнем результата в частотно-импульсной форме.Известно частотно-импульсное множитель.5 но-делительное устройство, содержащее счетчик, делитель частоты, элемент задержки, элемент. И и управляемый делитель, выполненный на счетчике, регистре, блоке сравнения кодов и10 формирователе импульсов переноса 1.Известно также частотно-импульсное мно. жительно-делительное устройство, содержащее триггер, элементы И, одновибратор и управляемый делитель, выполненный на двух счет. чиках и блоке сравнения кодов (2.15Недостатком известных устройств является ограниченность функциональных возможностей, так как эти устройства не позволяют выпол нять множительно-делнтельные операции надч20 сигналами, представленными в кодовои форме.Наиболее близким к изобретению является частотно-импульсное вычислительное устройство, содержащее генератор тактовых импульсов,счетчики, блоки управления и первыи кодоуправляемый делитель частоты, переключенныйсигнальным входом к выходу второго кодоуправляемого делителя частоты, кодовым входом - к выходу первого счетчика, входомуправления установкой кода - к выходу первого блока управления, а частотным выходомк выходу устройства и к первому входу первого блока управления,соединенного вторымвходом с первым частотным входом устройства, а выходом - с входом обнуления пер.вого счетчика, счетный вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов и к счетному входу второгосчетчика, соединенного входом обнуления свыходом второго блока управления, а выходом - с кодовым входом второго кодоуправляемого делителя частоты, подключенногосигнальным входом к второму выходу генератора тактовых импульсов, а входам управ.пения установкой кода к выходу второгоблока управления, соединенного входомс вторым частотным входом устройства 32.Устройство позволяет выполнять множительные операции над сигналами, представленными в частотно-импульсной форме и не позволяет .выполнять множительно-делительные операции над сигналами, представленными как в,частот. но-импульсной, так и в кодовой форме.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем выполнения множительных и делительных операций над сигналами, представленными как в частотно. импульсной, так и в кодовой формах.С зтой целью в частотно-импульсное вычислительное устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик и первый кодоуправ. ляемый делитель частоты, подключенный сигнальным входом к выходу второго кодоуправляемого делителя частоты, дополнительно введены переключатели и третий кодоуправн ляемыи делитель частоты, соединенныи сигнальным входом с сигнальным входом второго кодоуправляемого делителя частоты и с выходом первого переключателя, кодовым входом - с кодовым выходом первого кодоуп равляемого делителя частоты, входом управления установкой кода - с входом обнуления первого кодоуправляемого делителя частоты и с первым частотным входом устройства, а выходом - с первым входом второ го переключателя, выход которого является выходом устройства, а второй вход подклю. чен к частотному выходу первого кодоуправ. ляемого делителя частоты, соединенного кодовым входом с первым кодовым входом устройства, а входом управления установкой кода - с первым управляющим входом устройства, причем первыи переключатель подключен первым входом к второму частотному входу устройства, а вторым вхддом - к первому выходу генератора тактовых импульсов, соединенного вторым выходом с входом обнуления счетчика и с первым входом третьего переключателя, второй вход которого подклю- чен к второму управляющему входу устройства, а выход - к входу управления установкой кода второго кодоуправляемого делителя частоты, соединенного кодовым входом с выходом четвертого переключателя, подключенного первым входом к второму кодовому входу устройства, а вторым входом - к выходу счетчика, соединенного счетным вхо дом с третьим частотным входом устройства.Кроме того, первый кодоуправляемый делитель частоты содержит счетчики, узел сравнения кодов и злемент И, первый вход которого является входом обнуления кодоуправляемого делителя, второй вход подключен к выходу узла сравнения кодов, а выход-к входу обнуления первого счетчика, счетный вход которого является сигнальным входом 5 о 15 2 О 25 зо 35 о 45 50 55 кодоуправляемого делителя, выход переполнения частотным выходом кодоуправляемого делителя, а кодовый выход, являющийся кодовым выходом кодоуправляемого делителя, соединен с первым входом узла сравнения кодов, подключенного вторым входом к кодовому выходу второго счетчика, установочный вход и вход управления установкой ко. да которого являются соответственно кодо. вым входом и входом управления установ. кой кода кодоуправляемого делителя, Кроме того, второй и третий кодоуправляемые делители частоты содержат по два счетчика и по узлу сравнения кодов, подключенному выходом к входу обнуления первого счетчика а входами - к кодовым выходам обоих счетчиков, причем счетный вход и выход переполнения первого счетчика являются соответственно сигнальным входом и выходом кодоуправляемого делителя, а установочный вход и вход управления установкой кода второго счетчика - кодовым входом и входом управления уста. новкой кода кодоуправляемого делителя,На чертеже изображена блок. схема частотно- импульсного вычислительного устройства.Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 и первый кодоуправляемый делитель 3 частоты, подключенный сиг. нальным входом к выходу второго кодоуправляемого делителя 4 частоты, Третий кодоуправляемьш делитель 5 частоты соединен сигнальным входом с сигнальным входом второго кодоуправляемого делителя 4 и с выходом первого переключателя 6, кодовым входом - с кодовым выходом первого кодоуправляемого делителя 3, входом управления установкой кода - свходом обнуления первого кодоуправляемого делителя 3 и с первым частотным входом 7 устройства, а выходом -О с первым входом второго переключателя 8, выход которого является выходом устройства, а второй вход подключен к частотному выходу первого кодоуправляемого делителя 3. Последний соединен кодовым входом с первым кодовым входом 9 устройства, а входом управления установкой кода - с первым управляющим входом 10 устройства.Переключатель 6 подключен первым входом к второму частотному входу 11 устройства, а вторым входом - к первому выходу генератора 1, Второй выход генератора 1 соединен с входом обнуления счетчика 2 и с первым входом третьего переключателя 12.Второй вход переключателя 12 подключен к второму управляющему входу 13 устройства, а выход - к входу управления установ. кой кода второго кодоуправляемого делителя 4. Делитель 4 соединен кодовым входом с выходом четвертого переключателя 14, под.881744 6первого выхода генератора 1 на код счетчика 22,Выходная частота Г 4 делителя 4 поступаетна сигнальный вход делителя 3, работающегов режиме измерения этой частоты в интервалах времени между каждыми двумя соседни.ми импульсами частоты Г,1 первого сомножителя, поступающего с входа 7 устройствана вход 1 обнуления делителя 3. В момент1 О времени обнуления счетчика 17 импульсомчастоты 1 код К счетчика 17, равныйок 1Ъпереписывается из счетчика 17 делителя 3в счетчик 22 делителя 5. Делитель 5 осущест.вляет деление частотыо, поступающей наего сигнальный вход, на код ЙВ результате частоты 5 с выхода делителя 5, которая через переключатель 8 поступает на выход устройства, равна ключенного первым входом к второму кодовому входу 15 устройства, а вторым входом - к выходу счетчика 2, соединенного счетным входом с третьим частотным входом 16 устройства.Первый кодоуправляемый делитель 3 содер. жит счетчики 17 и 18, узел 19 сравнения ко. дов и элемент И 20, первый вход которого является входом обнуления делителя 3, второй вход подключен к выходу узла 19, а выход - к входу обнуления первого счетчи. ка 17; Счетный вход счетчика 17 является сигнальным входом делителя 3, выход переключения счетчика 17 - частотным выходом делителя 3, а кодовый выход счетчика 17 является кодовым выходом делпеля 3 и соединен с первым входом узла 19.Второй вход узла 19 подключен к кодовому выходу второго счетчика 18, установоч. ный вход и вход управления установкой ко. да которого являются соответственно кодовым входом и входом управления установкой кода делителя 3.Второй и третий кодоуправляемые делители 4 н 5 содержат по два счетчика 21 и 22 и по узлу 23 сравнения кодов, подключенному выходом к входу обнуления первого счетчика 21, а входом к кодовым выходам счетчиков, 21 и 22.Счетный вход и выход переключения счетчика 21 являются соответственно сигнальным входом и выходом кодоуправляемого делпеля, а установочный вход и вход управленияустановкой кода второго счетчика 22 - кодовым входом и входом управления установкой кода кодоуправляемого делителя.ъУстройство работает следующим образом,При перемножении двух частотно импульсных сигналов Р.и Р переключатели б, 8, 12 и 14 устанавливаются в такое положение, при котором к выходам переключателей 8 и 12 подключаются их первые входы, а к выходам переключателей 6 и 14 - их вторые входы. Все разряды счетчика 18 делителя 3 устанавливаются в единичное состояние (при этом делитель 3 работает в счетном режиме). Частота Г второго сомножителя с входа 16 устройства поступает на счетный вход счетчика 2, осуществляющего измерение этой частоты в интервалах между двумя соседними импульсами со второго выхода генератора 1. По приходу каждого импульса со второго выхода генератора 1 на вход обнуления счетчика 2 и вход управления установкой кода делителя 4, накопленное значение кода в счетчике 2 (пропорциональное Р ) переписывается в счетчик 22 делителя 4, а счетчик 2 обнуляется. В делителе 4 происходит деление импульсов частоты 0 с При перемножении частотно-импульсного сигнала Г, на код М переключатели .б и 8 остаются в прежнем положении. Переключатели12 и 14 устанавливаются в такое положение,при котором к выходу переключателя 12 подключен его второй вход, а к выходу переключателя 14 - его первый вход. Все разрядысчетчика 18 делителя 3 установлены в единичное состояние, Код Я второго сомножителяс входа 15 устройства по сигналу на управляющем входе 13 устройства записывается всчетчик 22 делителя 4, который осуществляЗ 5 ет деление частоты 0 на код Н и далееработа устройства протекает аналогично с тойлишь разшщей, что выходная частота Р рав- на 4051При перемножении двух кодовых сигналовМи К переключатели 6, 8, 12 и 14 остаются в таком же положении, как и в случаеперемножения частотно-импульсного сигнала на 45 кодовый сигнал, Значение кода Мпервогосомножителя с входа 10 устройства по управляющему сигналу с входа 9 устройства записывается в счетчик 18 делителя 3, а значение кода Я второго сомножителя с входа 15 по 50 управляющему сигналу с входа 13 записывается в счетчик 22 делителя 4.С первого выхода генератора 1 на сигнальный вход делителя 4 поступает определенноечисло импульсов Ка, соответственно с этим 55с выхода делителя 4 на сигнальный вход де-.лителя 3 поступает число 84, импульсов, равное8М: -О4 К 17881Это число делится в делителе 3 на код Н,По окончанию кода Цо с входа 7 устройства на вход управления установкой кода делителя 5 и вход обнуления делителя 3 подаетсяимпульс, который переписывает код 4 всчетчик 22 делителя 5 и обнуляет счетчик 17делителя 3. Затем на сигнальный вход делителя 5 с первого выхода генератора 1 подается вторая пачка импульсов М 0, Соответственно на вьиоде делителя 5 формируетсяпачка импульсов, равная 1 р= ЧМ,В случае деления частотно-импульсного сигнала Рна произведение двух сомножителейвида Р Р или Р Йе, или М. М переключателя 6 и 8 устанавливаются в такое состояние, при котором первый вход переключателя 6 соединен с его выходом, а второй входпереключателя 8 - с выходом переключателя8. Далее на вход 11 подается частота Р делимого, а остальныедействия выполняютсяаналогично одному из вариантов в зависимос.ти от формы представления сомножителейделителя.Таким образом, предлагаемое устройствопо сравнению с известным обладает болееширокими функциональными возможностями,так как позволяет выполнять множительные иделительные операции над сигналами, представ.ленными как в частотно-импульсной, так и вкодовой формах.,Формула изобретения1. Частотно-импульсное вычислительное уст.ройство, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик и первый кодоуправляемыйделитель частоты, подключенный сигнальнымвходом к выходу второго кодоуправляемогоделителя частоты, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения функциональныхвозможностей устройства путем выполнениямножительных и делительных операций надсигналами, представленными как в частотноимпульсной, так и в кодовой формах, в него дополнительно введены переключатели итретий кодоуправляемый делитель частоты,соединенный сигнальным входом с сигнальнымвходом второго кодоуправляемого делителячастоты и с выходом первого переключателя,кодовым входом - с кодовым выходом первого кодоуправляемого делителя частоты, вхо.дом управления установкой кода - с входомобнуления первого кодоуправляемого делителя частоты и с первым частотным входомустройства, а выходом - с первым входомвторого переключателя, выход которого является выходом устройства, а второй входподключен к частотному выходу первого кодоуправляемого делителя частоты, соединенного кодовым входом с первым кодовым входом устройства, а входом управления установ 7445 1020 2530 кой кода - с первым управляющим входом устройства, причем первый переключатель подключен первым входом к второму частотномувходу устройства, а вторым входом - к первому выходу генератора тактовых импульсов, соединенного вторым выходом с входом обнуления счетчика и с первым входом третьего переключателя, второй вход которого подключен к второму управляющему входу устройства, а выход - к входу управления установкой кода второго управляемого делителя частоты, соединенного кодовым-входом с выходом четвертого переключателя, подключенного первым входом к второму кодовому входу устройства, а вторым входом - к выходу счетчика, соединенного счетным вхочдом с третьим частотным входом устроиства2. Устройство по и, 1, о т л и ч а юще е с я тем, что первый кодоуправляемый делитель частоты содержит счетчики, узел сравнения кодов и элемент И, первый вход которого является входом обнуления кодо- управляемого делителя, второй вход подключен к выходу узла сравнения кодов, а вы. ход - к входу обнуления первого счетчика,счетныи вход которого является сигнальнымвходом кодоуправляемого делителя, выходпереполнения - частотным выходом кодоуправляемого делители, а кодовый выход, являющийся кодовым выходом кодоуправляе. мого делителя, соединен с первым входомузла сравнения кодов, подключенного вторымвходом к кодовому выходу второго сигнала,установочный вход и вход управления уста.новкай кода которого являются соответственчно кодовым входом и входом управленияустановкой кода кодо-управляемого делителя.3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что второй и третий кодеуправляемые делители частоты содержат подва счетчика и по узлу сравнения кодов,подключенному выходом к входу обнуленияпервого счетчика, а входами - к кодовымвыходам обоих счетчиков, причем счетныйвход и выход переполнения первого счетчика45 являются соответственно сигнальным входоми выходом кодоуправляемого делителя, аустановочньп вход и вход управления установкой кода второго счетчика - кодовымвходом и входом управления установкой ко 50 да кодо-управляемого делителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Ф 423126,кл, О 06 Р 7/52, 1971.55 2. Авторское свидетельство СССР Р 628489,кл. 6 06 Р 7/52, 1977,3. Авторское свидетельство СССР йа 5506355,кл. 6 06 Р 7(39, 1975 (прототип).881744 Составитель С. Казнидактор Н. Ромжа Техред А.Савка Корректор М, Шаро аказ 9972/73 11303 Филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж ИПИ Госуд по делам и Москва, Ж -748ственногобретений