Устройство для возведения в степень

(52) 4 С 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Бюл. Р 1ханический инстикоель .и Я.В.Гапоню88,8) видетельство СССР 06 Г 7/552, 1972. идетельство СССР 06 Р 1531, 1975. АвторскоеИ 553623, кл,4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕЕПЕНЬ ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМЪ( СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к цифровой измерительной и вычислительной технике. Цель изобретения - повышение функциональных воэможностей устройства за счет одноврсменной реализации преобразований вида у = 1 х и х = 2 х . Устройство содержит гене 2ратор 15 образцовой частоты, первый блок 7 сложения и вычитания частот, блок управления 13, счетчики 1, 2, группы 3, 4 элементов И, элементы ИЛИ 5, 6, делители частоты, формирователь импульсов, Новым в устройстве является введение элемента И 12, элемента 2-2 И-ИЛИ 11 и второго блока 8 сложения и вычитания частот. 2 ил.9 2вход блока 13, вследствие чего на его втором выходе устанавливается низкий потенциал, а на первом - высокий. Поэтому доступ импульсов частоты Г на вход счетчика 1 прекращается и разрешается поступление импульсов с выхода блока 8. В этот же момент времени , высокий потенциал с первого выхода блока 13 открывает элемент И 12 и импульсы с выхода блока 7 начинают поступатв на вход счетчика 2. В момент времени С на четвертом выходе блока 13 также появляется импульс, который устанавливает начальные значения И, и И в счетчиках 1 и 2 соответственно, Ймпульсы с выходов счетчика 2 через элементы И 3, управляемые кодом числа И записанного в счетчике 1, элемент ИЛИ и делитель 9 поступают на вычитающий вход блока 7. Импульсы с выходов разрядов счетчика 1 через элементы И 4, управляемые кодом числа И, записанного в счетчике 2, элемент ИЛИ 6 и делитель 10 поступают на вычитающий вход блока 8.Процесс преобразования заканчивается в момент времени С 8 = Т прихода заднего Фронта импульса на выход формирователя 14, который устанавливает на первом выходе блока 13 низкий потенциал и тем самым прекращает поступление импульсов на входы счетчиков 1 и 2. В этот момент времени в счетчиках 1 и 2 Формируются результаты преобразования чисел импульсов Ии И 2 соответственно.С момента времени С в счетчикахи 2 Формируются коды чисел И, и И 2 оответственно 2:тМ(1)Т2 02 12 фде Гя и Я 2 - средние частоты импульов на выходах элементов 2-2 И-ИЛИ 1112 соответственно, которые описыаются уравнениями разом.1Пусть, например, реверсивный счетчик 2 работает в режиме суммирования, 40Перед началом преобразования на всех выходах блока 13 имеются низкие потенциалы. формирователь 14, на вход которого .поступает преобразуемая частота Й, Формирует импульсы длитель ностью Т = 1 И передние Фронты когХ .Х 7с торых поступают на первый вход блокаи 13, вследствие чего на третьем выходе блока 13 появляется импульс, которыйв устанавливает счетчик 1 в исходное нулевое состояние. Одновременно на втором выходе блока 13 появляется высокий потенциал, который разрешает прохождение импульсов частоты Г через элемент 2-2 И-ИЛИ 11 на вход счет" 55, чика 1. В некоторый момент времени й, в счетчике 1 Формируется число И(,1 =2 , и с выхода Р-го разряда счет.чика 1 поступает импульс на второй128211Изобретение относится к цифровойизмерительной.и вычислительной технике и может использоваться в качествефункционального преобразователя час-.тоты следования импульсов в код, 5Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет одновременной реализациипреобразований вида у = 1 х и г =и/щ. п 1 п 101На Фиг.1 показана функциональнаясхема, устройства; на фиг.2 - Функциональная схема блока управления,Устройство содержит суммирующийсчетчик 1, реверсивный счетчик 2, 15группы элементов И 3 и 4, элементыИЛИ 5 и 6, блоки 7 и 8 сложения и вычитания частот, делители 9 и 10 частоты, элемент 2-2 И-ИЛИ 11, элемент И12, блок 13 управления, Формирователь 14 импульсов, генератор 15 образцовой частоты,Блок 13 управления содержит триггеры 16 и 17, элемент 18 запрета,элементы И 19-21, элементы НЕ 22 и23, элементы 24 и 25 задержки, формирователи 26-28 импульсов (дифференцирующие цепочки).Блоки 7 и 8 сложения и вычитаниячастот выполнены аналогично,известному устройству.Суммирующий счетчик 1 и реверсивный счетчик 2 выполнены двоичными,и-разрядными с коэффициентом пересчета И,=2 35Устройство работает следующим об 8 о 1 о 8 ф- средние частоты импульсов на выходах блоков7 и 8 соответственно Й - частота на выходе генератора 15;Г, - усредненные выходныечастоты делителей 9 и(3)1 о ьафиГ-сегде в ь р дние частоты на выходах элементов ИЛИ 5 и 6 соответственно. 10Счетчик 1.с группой элементов И 4 и элементом ИЛИ 6 представляет собой двоичный умножитель частоты Гн = Й на код числа М счетчика 2. Поэтому среднее значение частоты К на выходе 15 элемента ИЛИ 6, являющегося выходом двоичного умножителя, определяется выражениемГв Иг(4) 206 И хгде И - коэИициент пересчета используемых счетчиков.Счетчик 2 с группой элементов И 3 и элементом ИЛИ 5 представляет собой двоичный умножитель частоты Ец = Г на код числа И, счетчика 1.Поэтому среднее значение частоты Й на выходе элемента ИЛИ 5, являющегося выходом двоичного умножителя, определяется выражением(13) а ЙИг Й%Ь Й; Й;Проинтегрируем уравнение (14)Йг й,аМг (с 1%а И,- 1 п И /И =1 п -- .Ь г огОпределим число И,а/ЬИ =И ( -- )001Продиаеренцируем уравнение (15)ЫИга И Иг ьИог ИогПодставим уравнение (16) в уравнение (12)(а + Ь) Ип Их---- -в = 1 И 01 Иог то уравнение (19)(7)д ФУпростим систему уравнения (2). Получим В уравнения (8) подставим уравнения (3) где И= Г С = Го 1 х ,Ихг = о количества импульсов, которые поступают на вход устройства в моменты времени тг и й, соответственно.(19)И 01 ИогЕсли выполняется условие т,е. И = ---- РО) Ио Иог х (а+Ь)Их приобретает вид7 12821го элементов ИЛИ соединены с входамисоответственно первого и второго де" лителей частоты, выход первого делителя частоты подключен к вычитающемувходу первого блока сложения и вычитания частот, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновременной реализации преобразований вида уЕ,х г = Е х , устроиство 10п(в - о(е:, содержит элемент И, элемент 2-2 И-ИЛИ и второй блок сложения и вычитания частот, суммирующий вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты и суммирующимвходом пер вого блока сложения и вычитания частот, вычитающий вход второго блокасложения и вычитания частот соединенс выходом второго делителя частоты, а выход - с первым входом первой 20группы элемента 2-2 И-ИЛИ, первый. вход второй группы которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, второй вход первой группы элемента2-2 И-ИЛИ соединен с первым выходом блока управления и первым входом элемента И, второй вход второй группыэлемента 2-2 И-ИЛИ соединен с вторым .выходом блока управления, третий выход которого подключен к входу обну" 30 ления суммирующего счетчика, а четвертый - к установочному входу суммирующего и реверсивного счетчиков, выход первого блока сложения и вычитания частот соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с информационным входом реверсивного счетчика, информационный вход 1 19суммирующего счетчика соединен с выходом элемента 2-2 И-ИЛИ, при этом блок управления содержит два триггера, два элемента задержки, три элемента И, два элемента НЕ, элемент запрета и три формирователя импульсов, причем первый вход блока управления через первый элемент задержки соединен с первым информационным входом элемента запрета и К-входом первого триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом элемента запрета и первыми входами первого и второго элементов И, первый вход, блока управления через первый формирователь импульсов соединен с входами первого элемента НЕ и второго элемента задержки, второй вход блока управления через второй формирователь импульсов и второй элемент НЕ соединен с Я-входом первого триггера, выход первого элемента НЕ соединен с Я-входом второго триггера, прямой выход которого соединен с вторым информационным входом элемента запрета, вторым входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента задержки, прямой выход первого триггера через третий формирователь импульсов соединен с вторым входом второго элемента И, выходы первого элемента И, элемента запрета, третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с первьщ, вторым, третьим и четвертью выходами блока управления.1282119 ехред Л.Сердюкова Корректор С,Шекмар едактор О.Буг Заказ 7267/4 ПодписноР Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектна Тираж 670 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Раушс