Вычислительное устройство

Союз Сов Социалистич еспубпии ВТОРС СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Госуйарствсиный комите СССР до делам изобретений и открытий) Авторь 1изобретения Р, А, Топе Бабаханов В. гимо Специальное конструкторское бюр Научного центра Геофизика" еофизичАзербай1;Ц) ВЫЧИСЛИТЕ.п.Ь зволяет относится к автомательной технике и может ие для выполнения мнолительных операций над, ми сигналами с представата в цифровой форме, числительное устройстблок управления, гене- в, сцетчики, интеграр, инвертор, цифроупстор, источник опорнои ключи Г 1 3устройства является,его функциональных возкак оно позволяет выоперации перемножения х сигналов.кже вычислительное устжащее счетчики, блок в, генератор импульсов, ки и элементы И 23. данного устройства явенные функциональные е ле Недостатком ограниченность можностей,так полнять только льсн но тсоде времяимп Извес ройство сравнени элемент Недос ляются оадерж атком Изобретение тике и вычисли найти применен жительных и де времяимпульсны пением результ Известно вы во, содержащее ратор импульсо тор, компарато равляемый рези го напряжениявозможности, так как оно выполнять только операцимяимпульсных,сигналов. Наиболее близким к предлагаемомуявляется вычислительное устройство,содержалее сцетцики, первый из которых подключен счетным входом к выходу первого элемента И, а выходамик первой группе входов блока сравне 10 ния кодов, соединенного второй группой входов с выходами второго счетчика а выходом - с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого через одновибратор подключен кт 5 шине ввода первого времяимпульсногосигнала и к первому входу первогоэлемента И, соединенйого вторым входомс выходом генератора импульсов и спервым входом второго элемента И, подключенного вторым входом к шине вво 20,да второго времяимпульсного сигнала,а выходом - к суммирующему входу вто"рого счетчика, соединенного входомобнуления с выходом блока сравнения кодов, причем выход первого элемента ИЛИ подключен к входу третьего счетчика, а третий вход второго элемента И через элемент НЕ соединен с шиной ввода первого времяимпульсного сигнала 3Недостатком прототипа также являются ограниченные Функциональные возможности, так как он позволяет выпол нять только операцию деления времяимпульсных сигналов.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей за счет допол 15нительного выполнения операции умножения,Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее счетчики, первый из которых подключен счетным входом к выходу первого элементаИ, а выходами " к первой группе входов блока сравнения кодов, соедйненного второй группой входов с выходами второго счетчика, а выходом - с25первым входом первого элемента ИЛИ,второй вход которого через одновибратор подключен к шине ввода первоговремяимпульсного сигнала и к первомувходу первого элемента И, соединенно,ЗОго вторым входом с выходом генерато-ра импульсов и с первым входом второго элемента И, подключенного вторымвходом к шине ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом - к суммирующему входу второго счетчика, вве З 5дены триггер, дешифратор нуля, элемент И-НЕ, второй элемент ИЛИ, третий, четвертый и пятый элементы И иуправляемый делитель частоты, соединенный счетным входом с выходом третьОего элемента И и с первым входом второго элемента ИЛИ, управляющими входами - с выходами первого счетчика,а выходом - с вычитающим входом второго счетчика, подключенного выходами к входам дешифратора нуля, а входом обнуления - к выходучетвертогоэлемента И, соединенного первым входом с шиной установки режима "Деление", с первым входом элемента И-НЕ, 50и с первым входом пятого элемента И,а вторым входом - с первым входомпервого элемента ИЛИ, подключенноговыходом к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с 55вторым входом второго элемента ИЛИ,подключенного выходом к счетному входу третьего счетчика, причем выход дешифратора нуля соединен с первым входом триггера, подключенного вторым входом к шине ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом - к первому входу третьего элемента И, соединенного вторым и третьим входами соответственно с выходом генератора импульсов и с шиной установки режима нУмножение, а элемент И-НЕ подключен вторым входом к шине ввода первого времяимпульсного сигнала, а выходом - к третьему входу второго элемента И,На чертеже изображена блок-схема вычислительного устройства.Схема содержит первый счетчик 1, , подключенный счетным входом к выходу первого элемента И 2, а выходами - к первой группе входов блока 3 сравнения кодов, Блок 3 соединен второй группой входов с выходами второго счетчика 4, а выходом - с первым входом первого элемента ИЛИ 5, Второй вход элемента ИЛИ 5 через одновибратор 6 подключен к шине 7 ввода перво" го времяимпульсного сигнала и к первому входу элемента И 2, Элемент И 2 соединен вторым входом с выходом генератора 8 импульсов и с первым входом второго элемента И 9, подключенного вторым входом к шине 10 ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом - к суммирующему входу, счетчика 4. Управляемый делитель 11 частоты соединен счетным входом с выходом третьего элемента И 12 и с первым входом второго элемента ИЛИ 13, управляющими входами - с выходами счетчика 1, а выходом - с вычитающим входом счетчика 4. Счетчик 4 подключен выходом к входам дешифратора 14 нуля, а входом обнуления - к выходу четвертого элемента И 15. Элемент И 15 соединен первым входом с шиной 16 установки механизма "Деление", первым входом элемента И-НЕ 17 и с первым входом пятого элемента И 18, а вторым входом - с первым входом элемента ИЛИ 5. Элемент ИЛИ 5 подключен выходом к второму элементу И 18, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13. Выход элемента ИЛИ 13 подключен к счетному входу третьего счетчика 19. Выход дешифратора 14 нуля соединен с первым входом триггера 20, подключенного вторым входом к шине 1 О ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом - к первому вхо985795 5ду элемента И 12, Второй и третийвходы элемента И 12 соединены соответственно с выходом генератора 8 и сшиной 21 установки механизма нУмножение". Элемент И-НЕ 17 подключен вторым входом к шине 7 ввода первого времяимпульсного сигнала, а выходом - ктретьему входу элемента.И 9,Вычислительное устройство работаетследующим образом. 1 О1. Режим деления времяимпульсныхсигналов.Этот режим задается путем подачиразрешающего потенциала на шину 1 б.При этом импульсы опорной частоты 1 ос выхода генератора 8 проходят черезэлемент И 2 в течение временного интервала Т сигнала, поданного на шину 7 предполагается, что сигнал длительностью Т, поступающий на шину 10 20превышает интервал Т 1), на счетчик 1,содержимое которого линейно возрастает и в момент окончания первого временного интервала становится равнымМт =Т 1 Г . Это значение кода сохранят 1 1 оется до окончания процесса вычисленияотношения временных интервалов,Одновременно с вышеуказанным сигнал Т 1 инвертируется элементом И-НЕ17 и подается на элемент И 9, закры- зовая его, в результате импульсы с выхода генератора 8 в течение первого временного интервала не проходят на суммирующий вход счетчика 4, В моментокончания сигнала Т, на вьходе одно вибратора 6 формируется короткийимпульс, который через элементы ИЛИ5, И 18 и ИЛИ 13 поступает в счетчик 19. Это означает, что в интервалТ уложился один временной интервал 40Т . Одновременно с этим отпираетсясигналом с элементом И-НЕ 17 элементИ 9 и импульсы с генератора 8 начина-.ют заполнять счетчик 4, содержимоекоторого увеличивается до тех пор, по ка не сравняется с кодом, накопленнымв счетчике 1, В момент сравнения кодов на выходе блока 3 Формируется импульс, который проходит через открытый элемент И 15 и обнуляет счетчик 504, а также проходит через элементыИЛИ 5, И 18 и ИЛИ 13 и заносится всчетчик 19. Это означает, что в интервал Тт 2 уложился второй интервалдлительности Т.1. 55Далее содержимое счетчика 4 вновьначинает увеличиваться до следующегосовпадения с кодом счетчика 1,Последующая совокупность действий протекает аналогично вышеописанному до окончания сигнала длительности Т, при этом .элемент И 9 запирается, а в счетчике 19 образуется код, равный 1 целой части отношения Т/Т.1, а в счет- цике 4 - остаток от деления.2. Режим перемножения времяимпульсных сигналов.Этот режим задается путем подачи разрушающего потенциала на шину 21. Одновременно устанавливается в нулевое положение триггер 20, Далее в течение времени, равного длительностям Т 4 и Т, счетчики 1 и 4 считают импульсы с выхода генератора 8. В момент времени окончания интервала Т 1 код счетчика 1; по которому устанавливается коэффициент деления делителя 11 частоты, равен М т . В момент времени окончания интервала Т 2 и пе" реключения триггера 20 в единичное положение (по заднему фронту сигнала Т ) код счетчика 4 равен Мт =Т 2 Г 2После переключения триггера 20 сигнал с его выхода открывает элемент И 12 и импульсы с генератора 8 проходят через элемент И 12 на первый вход элемента ИЛИ 13 и на счетный вход делителя 11 частоты. Импульсы с выхода делителя 11 частотой то/М т 1 поступают на вычитающий вход счетчика 4, уменьшая его содержимое, Одновременно с этим импульсы с выхода элемента ИЛИ 13 заполняют счетчик 19, В. момент обнуления счетчика 4 срабатывает дешифратор 14 и переключает триггер 20 в нулевое положение, при котором закрывается элемент И 12 и прекращается поступление импульсов на делитель 11 и счетчик 19, Время, в течение которого триггер 20 находился в единичном состоянии, равнот "т дтОЗа это время в счетчике 19 будет образован кодМ = Ь то = Мттд т. е. код, пройорциойальйый произведению двух времяимпульсных сигналов Т, и ТТаким образом, предлагаемое выполнение вычислительного устройства позволяет по сравнению с прототипом выполнять не только операцию деления времяимпульсных сигналов, но и операцию перемножения этих сигналов с представлением результата в цифровой фор 985795ме, т. е, расширяет функциональныевозможности устройства,формула изобретенияВычислительное устройство, содер", жащее счетчики, первый из которых подключен счетным входом к выходу перво- го элемента И, а выходами " к первой о группе входов блока сравнения кодов, соединенного второй группой входов с выходами второго счетчика, авыходомс первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого через одновибра" ф тор подключен к шине ввода первого времяимпульсного сигнала и к первому входу первого элемента И, соединенного вторым входом с выходом генерато" ра импульсов и с первым входом второ" з го элемента И, подключенного вторым входом к шине ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом - к суммирующему входу второго счетчика, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет дополнительного выполнения операции умножения, в него введены триггер, дешифратор нуля, элемент И-НЕ, второй элемент ИЛИ, третий и 30 четвертый и пятый элементы И и управляемый делитель частоты, соединенный счетным входом с выходом третьего эле.мента И и с первым входом второго элемента ИЛИ, управляющими входами - с з выходами первого счетчика, а выходомс вычитающим входом второго счетчика,подключенного выходами к входам дешифратора нуля, а входом обнуления -, квыходу четвертого элемента И, соединенного первым входом с шиной установки режима "Деление", с первым входомэлемента И-НЕ и с первым входом пятого элемента И, а вторым входом - спервым входом первого элемента ИЛИ,подключенного выходом к второму входу пятого элемента И, выход которогосоединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, подключенного выходом ксчетному входу третьего счетчика, причем выход дешифратора нуля соединенс первым входом триггера, подключенного вторым входом к шине ввода второго времяимпульсного сигнала, а выходом " к первому входу третьего элемента И, соединенного вторым и третьим входами соответственно с выходомгенератора импульсов и с шиной установки режима "Умножение", а элементИ-НЕ подключен вторым входом к шиневвода первого времяимпульсного сигнала, а выходом - к третьему входу второго элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское. свидетельство СССРН 693390, кл. 6 06 6 7/16, 1977.2. Авторское свидетельство СССРЙ 579628, кл. 0 06 6 7/16, 1976.3. Авторское свидетельство СССРЮ 698006, кл. С 06 С 7/16, 1976 (прототип).Составитель С. КазиновСтащишина Техред Ж, Кастелевич Корректор О. Билак кто 166/69 каз ул, Проектная,"Патент", г. Уж Лидл Тира ВНИИПИ Гос по дела 113035, Москв