Устройство для вычисления отношения временных интервалов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1317459
Авторы: Кравцов, Топельберг
Текст
(19) И д 4 С 06 С 7 ЕТЕНИ вре- содерратор3-8,рав 4,ато- елия л ОСУДАРСТВЕННЦЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструкторскоебюро геофизического приборостроенияИнститута геологии АН АЗССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 966705, кл. С 06 С 7/16,С 06 Р 7/68, 1981,Авторское свидетельство СССР9 1287191, кл. С 06 С 7/16, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОТНО.ШЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цельизобретения - повышение быстродей-.ствия за счет сокращения времени измерения целои части отношения менных интервалов, Устройство жит счетчик 1 результата, гене 2 импульсов, семь элементов И 36, четыре счетчика 9-12, блок с нения кодов 13, элемент ИЛИ-НЕ 1 шесть элементов ИЛИ 15-19, 35, э мент НЕ 20, одновибратор 21, эле мент 22 задержки, два триггера 2 33, группу 24 элементов И и дели .34 частоты. В процессе работы пр ходит сравнение кодов делимого и лителя на блоке 13 и соответству подключение триггером 33 счетног входа счетчика 12 к выходу генер ра 2 непосредственно или через д тель, что позволяет сократить вр мя измерения целой части отношен при сохранении точности вычисленИзобретение относится к автомати-ке и вычислительной технике и можетбыть использована как в качестве автономнага устройства, так и в качестве устройства, используемого винФормационно-измерительном комплексе для обработки сигналов заданныхво времяимпульсной Форме в ниде статистически неравномерно распределенных во времени последовательностей импульсов и кодая.Целью изобретения является повышение быстродействия за счет сокращения времени измерения целой частиотношенияНа Фиг, 1 показана блок-схемаустройства для вычисления отношениявременных интервалов; на Фиг, 2структурная схема счетчика результатов; на Фиг, 3 - 8 - временные диаг"раммы работы устройства,Устройство содержит счетчик 1 результата, гецсратар 2 импульсов, спервого па шестой элементы И 3-8 спервого по четвертый счетчики 9-12,блок 13 сравнения кодов, элементИЛИ-НЕ 14, с первого по пятый элементы ИЛИ 15-19 р элемент 1 Ц 20, ОднОвибратор 21, элемент 22 задержки,первый триггер 23, группу 24 элементов И, первый и второй инФармационные времяимпульсцые входы 25 и 2 Иустройства, вход 27 задания времениизмерения устройства, вход 28 запуска устройства, первый и второй инФормационные кодовые входы 29 и 30устройства, первый и второй инФормационные частотно-импульсные входы 31и Э 2 устройства, второй триггер 33,делитель 34 частоты, шестой элементИЛИ 35 и седьмой элемент И ЭИ. Устройство содержит также шину "Сброс",объединяющую входы установки куля(К) счетчиков 1,9-12, делителя 34и триггеров 23 и 33Вариант счетчика 1 результата содержит счетчик 37 целой части результата и группу 38 декад дробной части результата; счетный вход счетчика 37 и счетцье входы декад группь38 являются входами счетчика 1 результата объединенные вхадь установки нуля ,8.) декац группы 38 исчетчика 37 являются входом (Б.) установки нуля счетчика 1 результата,На Фиг. 3 и 4 приняты следующиеобозначения времеццых диаграмм: асигнал Т на входе 2 б устройства,б-сигнал Т ца входе 25 устройства, 17459 2 в-сигнал на входе 27 устройства, д-сигнал на выходе элемента ИЛИ 15,5 1 О 15 20 25 ЗО е-сигнал на выходе элемента ИЛИ 17,ж-сигнал ца выходе блока сравнения кодов, з-сигнал на выходе одновибратора 21, и-сигнал на выходетриггера 23, к-сигнал на выходе элемента И 3.На Фиг. 5 и И приняты следующиеобозначения временных диаграмм:а-сигнал на входе 31 устройства, б-сигнал на входе 32 устройства,в-сигнал на входе 27 устройства, эцюры сигналов д,е,ж,з,и,к снимаются стех же элементов, что и на фиг, 3и 4, л-сигнал на выходе триггера 33.На Фиг, 7 приняты следующие обозначения временных диаграм: а-сигнал на входе 32, б-сигнал на входе2 И, эпюры сигналов в,д,е,ж,з,и;к снимаются с тех же элементов, что и наФиг, 3 и 4 л-сигнал на выходетриггера 33,На Фиг. 8 приняты следующие обозначения; а-сигнал на входе 25,б-сигнал на входе 31, сигналы в,д,е,ж,э,и,к снимаются с тех же элементов, чта и на Фиг, 3 - 5, л-сигналца выходе триггера 33. Устройство работает в нескольких режимах, Она осуществляет деление временных интервалов Т, и Т, приходящих соответственно на входы 26 и 25 устройства, деление чисел импульсов Р и Г , статически неравномерно распределенных во времени, приходяших,на входы 31 и 32,устройства за время измерения Т ,. деление кодов, находящихся на владах 29 и 30 устройства, деление временного интервала Т на числа Г импульсов не. равномерной последовательности и,деление числа Е, на интервал Т,Измерение отношения временныхинтервалов Т и Т (случай Т, г. Т ).гВ начале каждого измерения ва всехрежимах работы счетчики 1,9 - 12,делитель 34 и триггера 23 и 33 находятся в сброшенном состоянии ,потен циалом 1" ца шине Сброс" устройства), При этом счетчик 11, выполненный со встроенным дешиФраторам двоичного кода в позиционный, подключает через первый элемент И группы 24выход "Равно" блока 13 сравнения кодов к счетчику 37 целой части результата фиг. 1 и 2),17459 4 3 13Временной интервал Т, приходит на вход 26 устройства, а временной интервал Т - на вход 25 устройства,Элементы И 4, И 5 открываются и импульсы с генератора 2 начинают поступать на входы счетчиков 9 и 10, содержимое которых линейно возрастает, На выходе "Равно" блока 13 сравнения кодов находится нулевой потенциал, поскольку вход "Равно" блока 13 сравнения кодов заблокирован логическим нулем с выхода элемента ИЛИ-НЕ 14 (фиг. 3 ж), В момент окончания интервала Т, блок сравнения кодов разблокируется и на выходе "Равно" появляется потенциал "1", который через элемент ИЛИ 16 сбрасывает счетчик 9 в "0", при этом равенство кодов на входах блоков сравнения кодов нарушается и на выходе "Равно" опять устанавливается нулевой потенциал. Оформированный таким образом импульс записывается в счетчике 37 целой части результата (фиг. Зж), это означает, что в интервал Т уложился один интервал Т 1. Содержимое счетчика 9 продолжает линейно возрастать до тех пор, пока код в нем не сравнится с кодом И(Т)=ТР (Р - частота генератора 2), хранимым в счетчике 10, в этот момент на выходе "Равно" блока 13 появляется потенциал "1", который установит счетчик 9 в "0".В этот момент равенство кодов на входах блока 13 нарушается и на выходе "Равно" появляется нулевой потенциал. Сформированный таким образом импульс поступает в счетчик 37 целой части результата, Это означает, что в интервал Т еще раз уложился интервал Т, и т.д. В момент окончания интервала Т на выходе элемента 18 возникает перепад потенциала "1 0" и одновибратор 21 формирует импульс, который переводит устройство к вычислению дробной части отношения (фиг. З,з), Этот импульс переводит счетчик 11 в следующее состояние и выход "Равно" блока 13 оказывается подключенным к входу декады .десятых долей результата группы 24, происходит запись в счетчик 12 кода, оставшегося после предыдущего измерения в счетчике 9, и наконец с некоторой задержкой, задаваемой элементом задержки 22, происходит сброс счетчика 9 и установка триггера 23 в состояние "1",5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В момент установки триггера 23 в(с коэффициентом деления 10) и элемент ИЛИ 35 поступают на вход счетчика 12. Содержимое счетчика 9 начинает линейно нарастать и в моментсовпадения его кода с кодом И (Т)на выходе блока сравнения кодов формируется импульс, который записывается в декаду десятых долей результата,Процесс измерения десятой доли результата продолжается до тех пор,пока содержимое счетчика 12, выполненного вычитающим, не станет равным"0", В этот момент на его выходе"1 - 0", Одновибратор 21 формируетимпульс, который переводит устройство в следующий цикл измерения, т.е.измерения сотых долей результата.Этот импульс производит запись кодаостатка в счетчик 12, счетчик 11подключает соответствующий элементИ группы 24 к выходу "Равно" блока13 сравнения кодов н импульсы с выхода "Равно" блока сравнения кодовначинают поступать на вход декадысотых долей счетчика 1 и с задержкой на вход обнуления счетчика 9,Изменение продолжается до тех пор,пока потенциал с выхода старшегоразряда счетчика 11 не сбросит триггер 23 (через элемент ИЛИ 19) в "0",в этот момент измерение заканчивается и в счетчике результата оказывается результат измерения. Если впроцессе измерения в счетчик 12 запишутся нули, т.е, предыдущие измерения произошли без остатка, то навыходе "Переполнение" счетчика 12 .будет "0", элемент НЕ 20 откроетэлемент И 8 и задержанный импульссбросит триггер 23 в "0",Рассмотрим случай измерения отношения временных интервалов, когдаТ ) Т (фиг, 4 а,б)На входах 26 и 25 проходят временные интервалы Т и Т элементыИ 4, И 5 открываются и импульсы сгенератора начинают поступать навходы счетчиков 9 и 10 (фиг, 4 д,е).Содержимое счетчиков 9 и 10 линейно возрастает, на выходе "Равно"блока сравнения находится нулевойпотенциал, так как вход "Равно" заблокирован нулевым потенциалом с выхода элемента ИЛИ-НЕ 14 (фиг. 4,ж),В момент окончания Т блок сравне5 1 О 15 20 5 30 35 40 45 50 55 5 1ния разблокируется, а на выходеэлемента ИЛИ 18 возникает перепад"1 -0", одновибратор 21 формируетимпульс. Этот импульс заносит код11(Т )=РТ в счетчик 12, переводитг осчетчик 11 в следующее состояние,подключая тем самым выход "Равно"блока сравнения к входу декады десятой доли результата. группы 38, и снекоторой задержкой, задаваемой элементом задержки 22, сбрасывает счетчик 9 и устанавливает триггер 23 в"1" (фиг. 4 и), Элемент И 3 открывается и импульсы с генератора 2 начинают поступать на вход счетчика12 через делитель 34 (с коэффициентом деления 10) и на вход счетчика9 через элемент ИЛИ 17 (фиг, 4 е,ж).Содержимое счетчика 9 линейновозрастает и в момент совпаденияего кода с кодом И(Т ), хранимым всчетчике 10, сбрасывается. На выходе блока сравнения кодов формируется при этом импульс, который реги,стрируется в декаде десятых долейрезультата счетчика 1Счетчик 9продолжает заполняться и в моментследующего совпадения его кода с ко.дом Н(Т) сбрасывается, На выходеблока сравнения кодов формируетсяимпульс, который также регистрируется в счетчике 1 результата. Вы-"числение продолжается до тех пор,пока содержимое. счетчика 12 не станет равным нулю, в этот моментпроисходит перезапись кода остаткав счетчик 12 и устройство переходитк вычислению сотых долей результата и т,д.Измерение отношения чисел статистически неравномерно распределенныхво времени последовательностей импульсов (фиг. 5 - 6),Исходное состояние устройствав этом режиме не отличается от других режимов, Счетчики 1,9 - 12, делитель 34, триггера 23 и 33 находятся в сброшенном состоянии,На входы 31 и 32 поступают последовательности Р и Р импульсов Измерение начинается в момент приходаимпульса Тна вход 27, блок сравнения кодов блокируется нулевым потенциалом с выхода элемента ИЛИ-НЕ14, а элементы И 7, И 6 открываютсяи импульсы Р, Р неравномерных последовательностей начинают поступатьна счетчики 10 и 9 (фиг, 5 а,б). Вмомент окончания интервала Тв 317459 6 счетчиках оказывается код Б(Р ) и Б(Р) чисел импульсов, пришедших за время измерения, а на выходе элемента. ИЛИ 18 формируется перепад потенциала "1 -0", Одновибратор 21 формирует импульс, который записывает код Ч(Р ) в счетчике 12, устанавливает триггер 23 в состояние "1" и в зависимости от состояния выхода "Больше" блока сравнения производит либо установку триггера 33 в "1" (в этом случае счетчик 11 не переключается в следующее состояние), либо триггер 33 остается в "0" и измерение происходит аналогично описанному 1Предположим М(Р 1)И(Р ). В момент окончания интервала Т стробирующий вход блока 13 сравнения разблокируется и на его выходе "Больше" появляется потенциал "1", импульс с выхода одновибратора 21 устанавливает триггер ЗЗ в "1". Потенциалом "1" с выхода триггера 33 элемент И 36 открывается, делитель 34 и счет чик 11 принудительно держится в "О" (по входу К), частота с генератора 2 поступает на вход счетчика 12 че" рез элемент И 36 (беэ деления на 10), а счетчик 11 не переключается и выход "Равно" блока 13 сравнения кодов остается подключенным к входу счетчика 37 целой части результата. Импульсы с выхода блока сравнения поступают на вход счетчика 37 целойчасти результата до тех пор, покасодержимое счетчика 12 не станетравно "0", В этот момент триггер 33сбросится по входу К (см, фиг. 5 л),импульс с выхода одновибратора 21запишет код остатка из счетчика 8 всчетчик 12, переведет счетчик 11 вследующее состояние (измерение десятых долей результата). Потенциалнизкого уровня с выхода триггера 33.держит теперь элемент И 36 закрытым,делитель 34 открытым и импульсы сгенератора 2 (деление на 10) поступают на вход счетчика 12. Измерениепродолжается до тех пор, пока содержимое счетчика 12 не станет равным "0, в этот момент устройствоперейдет к следующему диапазону измерения (сотых долей результата) ит,д. Дальнейшие измерения происходят аналогично описанным,Во время работы устройства триггер 33 может устанавливаться впри измерении целой части отношения(т,е, в ситуации, когда код в счет.чике 9 оказывается больше кода в счетчике 10), а при измерении дробной части отношения триггер 33 находится в "0" (фиг. 5 л).Предположим Я(р,)Ю(Р ). В момент окончания интервала Т блок 13 сравнения разблокируется, но на его выходе "Больше" останется потенциал "0", импульс с выхода одновибратора 21 произведет запись кода Н(Р) в счетчик 12, установку триггера 23 в "1", переключение счетчика 11 на диапазон измерения десятых долей результата. Элемент И 3- открывается и импульсы с генератора 2 начинают поступать через элемент ИЛИ 17 на вход счетчика 9 и через делитель 34 на вход счетчика 12, Дальнейшая работа устройства не отличается от описанной.Измерение отношения кодов.Исходное состояние не отличается от .описанного в других режимах, на входах 29 и 30 устройства находятся коды, которые необходимо разделить, Вычисление начинается в момент прихода импульса "Пуск" на вход 28 устройства. Этот импульс производит запись кодов, находящихся иа входах 29 и 30 устройства, в счетчики 9 и 10, На выходе элемента ИЛИ 18 возникает перепад потенциала"1 - ф 0" и одновибратор 21 произво дит запись информации из счетчика 9в счетчик 12, установку триггера 23 в состояние "1" и сброс счетчика 9, При этом различают два случая,Код в счетчике 9 больше кода в счетчике 10. В этом случае происходит установка триггера 33 в "1",счетчик 11 не переключается и выход"Равно" блока 13 сравнения подключается к счетчику 37 целой части результата, делитель 34 заблокирован, элемент И 36 открыт и на вход счетчика 12 поступает частота с генератора без деления на 1 О. Дальнейшая работа устройства не отличается от описанной, вначале измеряется целая часть отношения, затем десятые доли результата и т.д. Во втором случае, когда код делителя больше кода делимого, триггер 33 остается в состоянии "0" и вычисления происходят аналогично случаю вычисления дробной части описанного отношения. Измерение отношения числа Р импульсов неравномерной последовательности к временному интервалу Т (фиг, 7).В этом режиме на вход 32 приходят импульсы неравномерной последовательности, на вход 26 - интервал Т на вход 27 - временной интервал ТВ момент окончания интервала Т , в счетчике 9 оказывается код 11(Р ), в счетчике 10 - код И(Т), Импульс с выхода одновибратора 21 производит запись кода Н(Р ) в счетчик 12, установку триггера 23 в "1" и с некото" 15 .рой задержкой сброс счетчика 9. Установка триггера 33 в "1" зависит,как и в предыдущем случае, от состояния выхода "Больше" блока 13 сравнения кодов, Если код делимого больше кода делителя, то триггер 33 устанавливается в "1", счетчик 11 не переключается на следующий диапазон,элемент И 36 открывается и счетчик12 заполняется импульсами с генератора 2, поэтому при этом не происходит умножение делимого на десять.Если код делимого меньше кода делителя, то триггер 33 остается в "0",счетчик 11 переключает устройствона вычисление десятых долей результа.та, на вход счетчика 12 поступаетчастота генератора 2, деленная надесять. Дальнейшая работа происходитаналогично описанной,Работа устройства в режиме деления временного интервала Т на числоимпульсов последовательности Р такжевыполняется аналогично описанной(фиг, 8 а,б).Таким образом, в предлагаемомустройстве за счет сравнения кодови соответствующего переключения триггера 33 обеспечивается сокращениевремени вычисления целой части отношения, так как в этом случае заполнение счетчика 12 осуществляется импульсами с выхода генератора 2 непосредственно (без дополнительногоделения на 10), что повышает быстродействие устройства при сохраненииточности вычислений,Формула изобретения Устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащеегенератор импульсов, соединенныйвыходом с первыми входами первого,второго и третьего элементов И, вто 1337459рые входы которых подключены соответственно к выходу первого триггера., первому и второму информационнымвремяимпульсным входам устройства,элемент ИЛИ-НЕ, соединенный первымвходом с вторым информационным времяимпульсным входом устройства,вторым входом - с входом заданиявремени измерения устройства и первыми входами четвертого и пятогоэлементов И, а третьим входом - свходом запуска устройства и входамиуправления установкой кода первогои второго счетчиков, установочныевходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным кодовым входам устройства,первый элемент ИЛИ, соединенный вхо.дами с выходами третьего и пятогоэлементов И, а выходом - с счетнымвходом второго счетчика, подключенного кодовым выходом к первому информационному входу блока сравнениякодов, соединенного вторым информационным входом с кодовым выходомпервого счетчика, стробирующим входом - с выходом элемента ИЛИ-НЕ, авыходом "Равно - с первым входомвторого элемента ИЛИ и первыми входами элементов И группы, подключенных вторыми входами к выходам третьего счетчика, а выходами - к входам счетчика результата, при этомвторой элемент ИЛ( соединен вторымвходом с выходом элемента задержки,счетным входом первого триггера ипервым входом шестого элемента И, авыходом - с входом обнуления первого счетчика, подключенного кодовымвыходом к установочному входу четвертого счетчика, а счетным входом -к выходу третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходамипервого, второго и четвертого элементов И, причем вторые входы четвертого и пятого элементов И подключены к первому и второму инфоома.ционным частотно-импульсным входамустройства, а выход переполнения чет.вертого счетчика соединен с входомэлемента НЕ и первым входом четвертого элемента ИЛИ, подключенногоостальными входами к первому и второму информационным времяимпульснымО входам устройства, входу задания вре.мени измерения и входу запуска устройства, а выходом - к входу одновибратора, выход которого подключенк входу управления установкой кода5 четвертого счетчика, входу элементазадержки.и счетному входу третьегосчетчика, выход старшего разрядакоторого соединен с первым входомпятого элемента ИЛИ, подключенного2 О выходом к входу обнуления первоготриггера, а вторым. входом - к выходушестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом элементаНЕ,. о т л и ч а ю щ е е с я тем,2 что, с целью повышения быстродействияза счет сокращения времени измеренияцелой части отношения, в него дополнительно введены второй триггер, делительчастоты, седьмой элемент И и шестой30 элемент ИЛИ, подключенный входамик выходу делителя частоты и выходуседьмого элемента И, а выходом - ксчетному входу четвертого счетчика,выход переполнения которого соединен с входом обнуления второго триггера, подключенного информационнымвходом к выходу "Больше" блока срав- нения кодов, синхронизирующим входом - к выходу одновибратора, а вы 4 О ходом - к входам обнуления делителячастоты и третьего счетчика и первому входу седьмого элемента И, второй вход которого соединен с выходомпервого элемента И и счетным входом45 делителя частоты, 3317459", ,а р Л. Зимокос едактор Црре Подписиое риятие аз 2426/45 Т БНИИПИ 1 осударст ио де:ам иаоор 430.35 Москва, Ж цоаж б 72 етеиий35, Рауш Произьадствено-лолиграфическ комитета СССРоткрытийская наб д,город, ул, Проектная
СмотретьЗаявка
3982777, 31.10.1985
СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ АН АЗССР
КРАВЦОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ТОПЕЛЬБЕРГ РАФАИЛ АБРАМОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06G 7/16
Метки: временных, вычисления, интервалов, отношения
Опубликовано: 15.06.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/8-1317459-ustrojjstvo-dlya-vychisleniya-otnosheniya-vremennykh-intervalov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для вычисления отношения временных интервалов</a>
Предыдущий патент: Способ параллельного сложения длительностей группы времяимпульсных сигналов
Следующий патент: Устройство для воспроизведения функций ограничения (его варианты)
Случайный патент: Гидродинамическое торцовое уплотнение