Устройство для возведения в степень Советский патент 1986 года по МПК G06F7/552 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных вычислителей для обработки информации о ходе технологических процессов, например допуско вого контроля.

Цель изобретения - повьшение быстродействия устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства для возведения в степень о

Устройство для возведения в степень содержит элемент И 1, элемент И 2, элемент 2И-2ИЛИ-НЕ 3, элемент И 4, первый и второй счетчики 5 и 6 импульсов, первый триггер 7, второй триггер 8.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом преобразований в первый и второй счетчики 5 и 6 им

пульсов заносится код числа N, который определяет время первого такта

В исходном положении единичный потенциал с инверсного выхода первого триггера 7 открьгоает по первому входу второй элемент И 1, единичный. потенциал с инверсного выхода второго триггера 8 открывает по третьему входу элемент 2И-2ИЛИ-НЕ З

Входные импульсы с периодом сле- :дования Т| начинают поступать на вычитающий вход первого счетчика 5 импульсов , а опорные импульсы с периодом следования Т будут поступать на вычитающий вход второго счетчика 6 импульсов. Периоды следования Т/ и TO выбираются из соотношения Tj,T 2Т„ Очевидно, что первым переполнится второй счетчик 6 импульсов В результате переполнения второго счетчика 6 импульсов с его выхода поступает импульс на S-вход второго триггера 8 и изменяет его состояние, на Ч-вход первого триггера 7 и подтверждает его состояниес Нулевой потенциал инверсного выхода второго триггера 8 закрывает по третьему входу элемент 2И-2Ш1И-НЕ 3 и открывает по третьему входу первый элемент И 4, опор- ньге импульсы начинают поступать на суммирующий вход второго счетчика 6 импульсов до момента переполнения первого счетчика 5 импульсов о

Таким образом, в первом такте работы устройства из N импульсов с периодом следования Т, формируется временной интервал , который одновременно квантуется опорными импульсами с периодом следования TO, в результате чего формируется число-импульсный код

N

, - .

(1)

где К

- коэффициент преобразования.

Длительность первого такта можно представить

ts

N.T,

N,TO

(2)

При этом

N.

N + N

р

(3)

где

NPчисло импульсов, поступивщих на суммирующий вход второго счетчика 6 импульсов после первого переполнения второго счетчика 6 импульсов.

Импульс переполнения первого счетчика 5 импульсов переводит первьй триггер 7 в единичное состояние, т.е„ нулевой потенциал инверсного выхода этого триггера открывает по первому входу третий элемент И 2 и на суммирующий вход первого счетчика 5 импульсов начинают поступать импульсы опорной частоты, открывается по первому входу элемент 2И-2ШШ-НЕ 3 и на вычитаю ций вход второго счетчика 6 импульсов начинают поступать импульсы входной частоты до переполнения второго счетчика 6 импульсов,

Во втором такте формируется временной интервал N Т, который квантуется импульсами опорной частоты, число которых

N

N,T,/T,

N,K

N К

о

(4)

При этом

Ч.

t

N Т /, -«ч

(Ы„ + Np)T, ь NpT,.

(5)

Импульс переполнения поступает на R-вход первого триггера 7 и единич- нь1й потенциал на его инверсном выходе открывает по первому входу второй элемент И 1, нулевой потенциал на инверсном выходе второго триггера В

открывает по третьему входу первый элемент И 4.

Таким образом, на первый счетчик 5 импульсов на вычитающий вход поступают импульсы входной частоты, на второй счетчик 6 импульсов на суммирующий вход поступают импульсы опорной частоты до переполнения первого счетчика 5 импульсов. Импульс переполнения первого счетчика 5 импульсов переводит в единичное состояние первый триггер 7. При этом по первому входу открываются третий элемент И 2, который пропускает на суммирующий вход первого счетчика 5 импульсов импульсы опорной частоты, а также элемент 2И-2ИЛИ-НЕ 3, который пропускает на вычитающий вход второго счетчика 6 импульсов импульсы входной частоты до переполнения этого счетчика.

На выходе устройства зафиксируется количество импульсов .

N N,T,/TO - N„(1,/Tj N,K

Время.формирования кода Г N,T, (N -bNp-HNpjT, t +

N,Т +N,T,

S Т,

где Np N - N, - число импульсов, поступивщих на суммирующий вход первого счетчика 5 импульсов после первого его переполнения до второго переполнения второго счетчика 6 импульсов.

Аналогично производится возведение в более высокие степени. Показатель степени фиксируется по количеству смен состояний первого триггера 7. От момента начала преобразований до момента п - смены состояния триггера 7 (в зависимости от заданной степени), число импульсов с выхода устройства будет пропорционально

Т или т . о

Из вьфажений 2, 5 и 7 следует, что формирование интервалов ,г ,

j ,,.. ,t происходит параллельно, а время преобразования определяется длительностью наибольшего такта преобразования (в зависимости от задан- 5 ной степени).

Формула изобретения

Устройство для возведения в сте- .

10 пень, содержащее первый, второй и третий элементы И, первый триггер, первый и второй счетчики импульсов, суммирующий вход первого счетчика импульсов соединен с выходом первого

f5 элемента И, а вычитающий вход подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с шиной входных импульсов устройства, щина опорных импульсов устройства соеди20 нена с первым входом соответственно первого и третьего элементов- И и с выходом устройства, выход первого счетчика импульсов соединен с S-вхо- дом первого триггера, R-вход которо25 го соединен с выходом второго счетчика импульсов, суммирукиций вход которого подключен к выходу третьего элемента И, информационные входы первого счетчика импульсов соединены

2Q с информационным входом устройства, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены второй триггер и элемент 2И-2ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к вычитающему входу второго счетчика импульсов, а первый вход - к шине входных импульсов устройства, выход второго счетчика импульсов соединен с S-входом второго триггера, R-вход которого подключен к входу сброса устройства, инверсный выход первого триггера соединен с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И и вторым входом элемента 2И-2ИЛИ-НЕ, инверсный вьвсод второго триггера соединен с третьим входом третьего элемента И и третьим входом элемента 2И-2ИЛИ-НЕ, шина опорных импульсов устройства соединена с четвертым входом элемента 2И-2ИЛИ-НЕ,

35

40

45.

O-t

8

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных вычислителей для обработки информации о ходе технологических процессов, например допусков ого контроля. Цепью изобретения является повьшение быстродействия устройства. Устройство содержит три элемента И, элемент 2И-2ИЛИ-НЕ, два счетчика импульсов. Два триггера. 1 ил. to со 00 Од 00

Составитель A. Жижин- Редактор М Товтин Техред М.Ходанич Корректор Л..Г1атай

з1каз з292/49 Тираж 671 Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /5

Производственно- :

-йолйграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4