Времяимпульсный квадратор Советский патент 1984 года по МПК G06F7/552 

Изобретение относ к вы1ислительной технике, в частности к техническим средствам для нелинейного преобразования времяимпульсных сигналов (выполнения математических операций ними) . Известен усилите;ль врв.мяимпульсных сигналов, содержащий первый и Бторой счетчики, первый и второй кл чи, триггер,- элемент задержки и так товый генератор, подключенный вторы выходок к рабоче;чу входу первого ключа,, упразляюдий вход которого со динен с eдиничi- Ыlvi выходом триггера, а выход - со счетнььм входом первого счетчика l , Недостатками известного устройст ва являются сложность схемы, обусло ленная наличием в его составе ревер сивных счетчиков и делителя частоты а такзке ограниченкость функциональных возможностей . не позволяющих осуществлять кват.ратичное преобразование длительности входных сов . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является времяимпульсный квадратор, содержащий триггер, три элемента И, первый и второй счетчики,, группу элементов И, два элемента задержки,- первы входы элементов И группы соеддинены с разрядными выходами первого счетчика, выходы элемегнтов И группы соа дннены с разрядными входами второго счетчика, выход перепол.иемия которо го соединен г: первьм входом триггера и счетным входом пеового счстчнка 2J . Недостатко:. данного устройств.а является невозможность Вчоазеденкя в квадрат непосредственно длительности вкодного импульса,. Цель изобретения - расширение чласса решаемьзх задач nyTSiVi обеспечения возможности аозведенкг ); квад рат непосредственно ДЛИТЕЛЬНОСТИ вхо,Е,кого импульса.: Пог-.г :. з.:Т2ниая цель 11,ости;гается Te что времяимпульсный квадпатор;. сотриггер; Первый у. в т о о о и дер кашяй И, элемент задер.«кир перзлемантыiHi; , счетный вход которого вый счет ;; .зыходом nepsoxo элемеясоедине -;та И, Ей i.iaHF-( второй и третий счетэ тора я ера а в. е чики,- перзая- л генератор тактовой н и я, к Ovif.-, у а тор частоты . vjepsb-ft выхо,ц которого соединен с ,-формационным входом коммутатора,, перзый выход послл:,1него соединен с уп;о.гвляю1:1,им входом первой схемы сравн, ч;- яьход которой сОй,дияек Г: Tixo,mif/;- -:;ftpcca триггера второго и третье.гс с йтчиков, счетный вход третье , соединен с :-/рв .Э с;ЧЯТЧика и выходом л:ТО.О:- CKer/lH СраВНсНИГ;; уг:равляю1;дий вход которой соединен с выходом второго элемента И, первый, вход которого соединен с выходом элемента задерл ки, вход последнего соединен с выходом первогоэлемента И, выход младшего разряда первого счетчика соединен с вторым входом второго элемента И, ра:зрядные выходы первого счетчика (кроме младшегО разряда) соединены соответственно с первой группой информационных выходов второй схемы сравнения, вторая группа информационных входов которой соединена соответственно с разрядными выходами третьего счетчика, первая группа информационных входов первой схемы сравнения соединена соответственно с разрядными выходами третьего счетчика, вторая группа информационных входов первой схемы сравнения соединена с соответствующими выходами второго счетчика, счетный вход которого соединен с вторым выходом коммутатора и входом установки в е,д11ницу триггера, выход которого соединен с выходом устройства и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовой частоты, а вход устройства соединен с управляющим входом коммутатора. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Устройство содержит тактовый генератор 1, кoм зyтaтop 2, триггер 3, счетчики 4 - б, первый 7 и второй 3 элементы И, Элемент 9 задержки, первую 10 и вторую 11 схемы сравнения , Счетчики 4-6 Представляют собой накапливающие двоичные счетчики импульсов; счетчики 4 и 5 идентичны, счегчик б имеет на один разряд больше ,,. Элемент 9 задержки задерживает импульсы на время, достаточное для хсрабатывания счетчика 6. Сл&1лы 10 и 11 сравнения идентичны; импульс, подаваемЕлй на информационный вход схемы сравнения, проходит на его выход только в том случае, если кодовые комбинации, пос упающие на оба rpjmnH входов этого блока, совпсщают. Устройство работает следуюЩ1- м образом. Входнак величина представлена длительностью 1 д прямоугольного импульса. Выходная величина также представлена длительностью 1 д, прямоугольного импульса, формируемохо с помощью триггера 3, - длительностью его пребывания в единичном состоянии, В исходном состоянии устройства импульс на входе (т.е. единичный сигнал на управляющем входе ком -1утатора 2) отсутствует, счетчики 4 6, а также триггер 3 установлены в нуль. При этом импульсы с первого выхода тактового генератора 1 проходят через коммутатор 2 на второй его выход, подтверждая через схему сравнения нулевое состояние триггера 3 (элемент И 7 при этом закрыт), а также счетчиков 4 и 5. Пусть теперь на вход устройства поступает прямоугольный импульс. В течение времени Zвх первый выход тактового генератора 1 оказывается подключенным через коммутатор 2 к единичному входу триггера 3 и счетному входу счетчика 4. Таким образом, первый же импульс с первого вы хода тактового генератора 1 установит триггер 3 в единичное состояние формируя тем самъал передний фронт выходного импульса; на счетчике 4 подсчитываются тактовые импульсы за время i.ox. , т. е, формируется двоичны код числа n dLBx (а -коэффициент пропорциональности, ). Принцип действия устройства осно ван на формуле (2,-1) -(1ч (т.е. кв&драт числа п равен сумме первых П нечетных чисел, начиная с единицы), Счетчик 4 фиксирует код длитель ности входного импульса, на счетчи ке б формируется последовательност возрастающих нечетных чисел (начин с единицы), счетчик 5 подсчитывает количество уже сформированных нече ных чисел. Сущность принципа действия устр ства состоит в следующем. С момента установки триггера 3 в единичное состояние, . с моме та начала В1П одно1 о и входного им-пульсов (начало выходного импульса может отставать от начала выходного, но не более чем на малую величину Т), тактовые импульсы формируют на счетчике 6 последовательность нечетных чисел (с участием элементов 5, 8 - 10), причем формирование -го нечетного числа (i-1/ 2, ...,П) занимает тактов. После формирования каждого нечетного числа счетчик б сбрасывается в нуль, а в счетчик 5 добавляется единица. Когда количество сформированных нечетных чисел, фиксируемое счетчиком 5, станет равным числу П/, зафик-. сированному на счетчике 4, устрбйство возвращается в исходное состояние; длительность 11 gbix пребывания триггера 3 в единичном состоянии оказывается при этом равной .a-JgxТаким образом, длительность выходного импульса, начинающегося практически одновременно с входным. будет равна (в определенном масштабе) квадрату длительности входного импульса . Новые функциональные возможности - формирование квадрата длительности входного импульса, а также кодов последовательности приращений выходного сигнала (последовательности нечетных чисел) - позволяют jpac,ширить класс задач, решаемых системами, включающими предлагаемое устройство, и повысить качество их функционирования, что в конечном итоге обеспечит получение значительного положительного экономического эффекта.

ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ КВАДРАТОР, содержащий триггер, первый и второй элементы И, элемент Задержки, первый счетчик, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, отличающийся трм, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения возможности возведения в квадрат непосредственно длительности входного импульса, в него введены второй и третий счетчики, первая и вторая схемы сравнения, коммутатор, генератор тактовой, частоты. Первый выход которого соединен с информационным входом коммутатора, первый выход последнего соединен с управляющим входом первой схемы сравнения, выход которой соединен с входами сброса триггера, второго и третьего счетчиков, счетный вход третьего счетчика соединен с входом сброса первого счетчика и выходом второй схемы сравнения, управляющий вход которой соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход последнего соединен с выходом первого элемента И, выход младшего разряда первого счетчика соединен с вторым входом второго элемента И, разрядные выходы первого счетчика (кроме младшего разряда) соединены соответственно с Первой Группой информационных выходов второй схемы сравнения, вторая группа информационных- входов to которой соединена соответственно с л разрядными выходами третьего счетчика, первая группа информационных входов первой схемы сравнения соединена соответственно с разрядными выходами третьего счетчика, вторая группа информационных входов первой схемы сравнения соединена с соответствующими выходами второго счетчика, счетный вход которогосоединен с вторым выходом коммутатора и входом установки в единицу триггера, | выход которого соединен с выходом оо 4; устройства и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора N3 тактовой частоты, а вход устройства соединен с управляющим входом коммуОО татора.

М М