Устройство для вычисления отношения временных интервалов (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК G06G7/16 

1

1260976 J

го выхода генератора 1 не приходят на счетный вход счетчика 6. В момент времени, соответствующий окончанию первого временного интервала, во- первых, задним фронтом импульса длительностью Т( , проходящего через элемент ИЛИ 9 на счетный вход счетчика 10 (фиг.2(4), в этот счетчик записыИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно- измерительных системах для выполнения операции деления широтно-имдульс- ных сигналов.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На фиг.1 и 2 приведена блок-схема устройства по первому варианту и вре менная диаграмма его работы; на фиг.3 и 4 - блок-схема устройства по второму варианту и временная диаграмма его работы.

Устройство по первому варианту со- 5 потенциал с управляющего V-входа счет- держит генератор 1 опорной частоты, чика 6 снимается (при этом в нем осИ,

вается 1 (это значит в больший вре- - 10 менной интервал Т уложился ровно

один временной интервал Т ); во-вторых, элемент И 2 закрывается и содержимое счетчика 5, равное N T,fjj, фиксируется; в-третьих, разрешающий

первый 2 и второй 3 элементы И, элемент НЕ 4, первый 5 и второй 6 счетчики, триггер 7, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ, счетчик 10 результата, первый 11 и второй 12 информационные входы устройства.

Указанное устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии схемы все счетчики 5,6 и 10 находятся в нулевом положении: потенциалом О со второго входа 10 устройства установ- . лен в положение О по установочному R-входу триггер 7.

I .

На первый и второй информационные

входы устройства 11 и 12 подаются импульсы с длительностями, соответствующими временным интервалам Т, и Tj, отнощение которых требуется вычислить (фиг.2а,5). При этом запре- щающий потенциал О с R-входа триггера 7 снимается (это значит, что первьй же импульс, который поступает на счетный С-вход триггера с выхода переполнения счетчика 6, перебрасьгаа- ет его в положение 1, второй импульс возвращает в положение О и т.д.). В течение Т, на счетчик 5 через элемент И 2 поступают импульсы опорной частоты f с первого выхода генератора 1 (фиг.2 В), содержимое счетчика нарастает и в дополнительном коде переписывается в счетчик 6, так как импульс длительностью Т, через элемент РШИ 8 (фиг.2ч) подается также на управляющий V-вход счетчика 6, разрешая запись в него информации по установочным входам. В течение времени заполнения счетчика 5 элемент И 3 закрыт запрещающим сигналом с выхода элемента НЕ 4 (фиг.2д) и импульсы опорной частоты 2 fg с второ20

25

тается N в дополнительном коде); в-четвертых, на выходе элемента НЕ А устанавливается высокий потенциал 1 (фиг.2А), элемент И 3 открьтается и импульсы опорной частоты 2 f„ с второго выхода генератора 1 начинают поступать на счетный вход счетчика 6 (фиг.2).

Содержимое счетчика 6 увеличивается и в момент переполнения (которое наступает через время Т с момента начала заполнения счетчика импульсами опорной частоты 2 f) импульс с

- 0

его Р-выхода фиг.2е , во-первых,

перебрасывает триггер 7 tt It

35

40

в положение

(фиг.2), во-вторых, проходит через элемент ИЛИ 8 (фиг.2О на зтрав- ляющий вход счетчика 6 и вновь разрешает занесение в него кодового эквивалента N интервала Т, из счетчика 5. Импульсы опорной частоты 2 f с второго выхода генератора 1 продолжают поступать на счетный вход счетчика б (фиг.2 г). В момент следующего переполнения этого счетчика очередной импульс с его Р-входа (фиг.2е ) возвращает триггер 7 в положение О (фиг.2ж), а импульс с Q-выхода триг гера проходит через элемент ИЛИ 9 (фиг.2ц) и заносится в счетчик 10 результата (это означает, что в больший временной интервал Tg уложился второй временной интервал ). Импульс с Р-выхода счетчика 6, кроме того, проходит через элемент ИЛИ 8 (фиг.2р на управляющий вход счетчика 6, разрешая занесения в него N из счетчика 5 и т.д. Дальнейшая пос-.

55 ледовательность операций аналогична рассмотренной вьш1е. Четные импульсы, формируемые на Р-выходе счетчика 6, соответствуют моментам развертки пе50

потенциал с управляющего V-входа счет- чика 6 снимается (при этом в нем ос

тается N в дополнительном коде); в-четвертых, на выходе элемента НЕ А устанавливается высокий потенциал 1 (фиг.2А), элемент И 3 открьтается и импульсы опорной частоты 2 f„ с второго выхода генератора 1 начинают поступать на счетный вход счетчика 6 (фиг.2).

Содержимое счетчика 6 увеличивается и в момент переполнения (которое наступает через время Т с момента начала заполнения счетчика импульсами опорной частоты 2 f) импульс с

- 0

его Р-выхода фиг.2е , во-первых,

перебрасывает триггер 7 tt It

в положение

(фиг.2), во-вторых, проходит через элемент ИЛИ 8 (фиг.2О на зтрав- ляющий вход счетчика 6 и вновь разрешает занесение в него кодового эквивалента N интервала Т, из счетчика 5. Импульсы опорной частоты 2 f с второго выхода генератора 1 продолжают поступать на счетный вход счетчика б (фиг.2 г). В момент следующего переполнения этого счетчика очередной импульс с его Р-входа (фиг.2е ) возвращает триггер 7 в положение О (фиг.2ж), а импульс с Q-выхода триггера проходит через элемент ИЛИ 9 (фиг.2ц) и заносится в счетчик 10 результата (это означает, что в больший временной интервал Tg уложился второй временной интервал ). Импульс с Р-выхода счетчика 6, кроме того, проходит через элемент ИЛИ 8 (фиг.2р на управляющий вход счетчика 6, разрешая занесения в него N из счетчика 5 и т.д. Дальнейшая пос-.

ледовательность операций аналогична рассмотренной вьш1е. Четные импульсы, формируемые на Р-выходе счетчика 6, соответствуют моментам развертки пе

риода Т( (делителя) на периоде Т (делимом).

Процесс вычисления заканчивается в момент времени, соответств тощи окончанию временного интервала Т, ,

при этом на втором входе i 2 устройства устанавливается потенциал О, (фиг.28). Триггер 7 в этот момент времени может находиться в одном из двух возможных положений. Если пос- ледний импульс с Р-выхода счетчика 6 нечетный и триггер, следовательно, находится в положении 1, то потенциал О с второго входа устройства принудительно возвращает его в поло- жение- 0 по R-входу, при этом импульс с единичного Q-выхода триггера меньший по длительности, чем Т вырезанный импульс, заштрихованный на фиг. 2 , заносится через элемент ИЛИ 9 (фиг.2 и) в счетчик результата. Если последний импульс с Р-выхода счетчика 6 четный и триггер, следовательно j, находится в положении О, то потенциал О с второго входа уст ройства не изменяет (подтверждает) указанное положение триггера; результат в счетчике 10 при этом сохраняется.

Таким образом, устройство, обла- дая простой конструктивной реализацией, обеспечивает округление результата вычислений до ближайшего целого значения отношения ,. Погрешност округления по абсолютной величине не превьш1ает 0,5 Т, .

Устройство по второму варианту (фиг.З) содержит генератор 1 опорной частоты, первый 2 и второй 3 элементы, одновибратор 4, первый 5 и вто- рой 6 счетчики, триггер 7, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ, счетчик 10 результата, первый II и второй 12 информационные входы устройства.

Указанное устройство работает еледующим образом.

На первый П и второй 12 входы устройства подаются импульсы с длительностями, соответствующими временным интервалам Т, и Т, отношение которых требуется вычислить (фиг.Аа,) При этом запрещающий потенциал О с R-входа триггера 7 снимается, разрешая его работу в режиме делителя на два. В течение Т, на счетчик 5 через элемент И 2 поступают импульсы опорной частоты fg с первого выхода генератора 1 (фиг.4в). В течение этого

интервала времени импульсом с первого входа устройства (фиг. 4о) 6 блокируется по входу Сброс, поэтому импульсы опорной частоты 2 f с второго выхода генератора 1, хотя и проходят через элемент И 3 на счетный вход указанного счетчика (фиг.4-г) не подсчитываются им.

В момент времени, соответствуюпсий окончанию первого временного интервала, элемент И 2 закрывается и поступление импульсов опорной частоты fg на счетчик 5 прекращается, блокировка счетчика 6 снимается, одновибратор 4 формирует импульс (фиг.4д), ко- торьш, во-первых, проходит через эле- мен т РШИ 8 .(фиг.4О на управляющий вход счетчика 6 и разрешает занесение в него содержимого счетчика.5 (N Т, f) в дополнительн ом коде; во-вторых, проходит через элемент ИЛИ 9 (фиг.4о) на счетный вход счетчика 1 О результата и подсчитьшает- ся им (это означает, что в больший временной интервал Т уложился ровно один временной интервал Т,) .

Дальнейшая последовате.пьность операций аналогична последовательности операций для устройства по первому варианту. Содержимое счетчика 6 начи- ,нает возрастать и в момент переполнения импульс с его Р-выхода (фиг.4е) перебрасьгаает триггер 7 в положение 1 (фиг.4ж), проходит через элемент ИЛИ 8 (фиг.4р на управляющий вход счетчика 6 и вновь разрешает занесет ние в него N в дополнительном коде из счетчика 5. Импульсы опорной частоты 2 fg продолжают поступать на счетный вход счетчика 6 через открытый элемент И 3. Б Момент следующего переполнения этого счетчика очередной импульс с его Р-вьпсода (фиг.4е ) возвращает триггер 7 в положение О (фиг.4), а импульс с Q-выхода триггера проходит через элемент ИЛИ 9 (фиг.41|) и подсчитьшается счетчиком 10 результата это означает, что в больший временной интервал Т(уложился второй интервал Т,). Р1мпульс с Р- выхода счетчика.6, кроме того, проходит через элемент ИЛИ 7 (фиг.4р и разрешает занесение N из счетчика 5 в счетчик 6 в дополнительном коде и т.д.

Процесс вычисления заканчивается в момент времени, соответствующий окончанию временного интервала Tj.

При этом, если последний импульс с Р-выхода счетчика 6 нечетный (триггер 7 находится в положении ), то потенциал О с второго входа 2 устройства принудительно возвращает триггер в положение О по R-входу и импульс с единичного Q-вьгхода триггера (заштрихован на фиг.4ж) заносится через элемент ИЖ 9 (фиг.) в счетчик результата. Если последний импульс с Р-выхода счетчика 6 четный и триггер 7, следовательно, находится в положении О, то потенциал О с второго входа устройства не изменяет указанного положения триггера и ре- . зультат в счетчике 10 сохраняется.

Как и в предьщущем случае, устройство обеспечивает окр-угление результата вычислений до ближайшего целого значения отношения с погрешностью, не превьшагощей по абсолютной величине 0,5 Т,, и характеризуется более простой конструктивной реализацией.

Формула изобретения

. Устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее генератор опорной частоты, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым информа-25 к счетному входу счетчика результата,

ционными входами устройства, элемент НЕ, вход которого подключен к первому информационному входу устройства, а выход - к третьему входу второго элемента И, первый счетчикj счетшый 40 вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выходы разрядов - к установочньм входам второго счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход-45 к счетному входу триггера и nepBoi-iy

и одновибратор, вход которого подключен к первому информационному входу устройства, а выход - к вторым входам элементов ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью ynponje- ния устройства, вход сброса второго счетчика соединен с первым информационным входом устройства, а установочный вход триггера подключен к второму иифopмaциoннo fy входу устройства.

60976 6

входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу управления установкой кода второго счетчика, и второй элемент ЮТИ, первый вход кото- 5 рого подключен к выходу триггера, а выход - к счетному входу счетчика результата, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, вторые входы элементов ИЛИ соеди10 нены с первым информационным входом устройства, а установочный вход триггера подключен к второму информационному входу устройства.

2. Устройство для вычисления отно15 шения временных интервалов, содержащее генератор опорной частоты, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вто0 рые входы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами устройства, первый счетчик, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И,

5 а выходы разрядов - к установочным входам второго счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход - к счетному входу триггера и первому входу

0 первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу управления установкой кода второго счетчика, второй элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу триггера, а выходи одновибратор, вход которого подключен к первому информационному входу устройства, а выход - к вторым входам элементов ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью ynponje- ния устройства, вход сброса второго счетчика соединен с первым информационным входом устройства, а установочный вход триггера подключен к второму иифopмaциoннo fy входу устройства.

Фиг.1

Фиг. 2

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной текники. Общими узлами и элементами обоих вариантов устройства являются генератор опорной частоты, элементы И, счетчики, триггер, элементы ИЛИ, счетчик результатов. При этом устройство по первому варианту дополнительно содержит элемент НЕ, а устройство по второму варианту - одновибратор. Упрощение конструктивного выполнения достигается путем установки триггера в исходное состояние в момент времени, соответствующий окончанию большего временного интервала (сигнала делимого), за счет подключения установочного входа триггера к второму входу устройства. Кроме этого, упро. щение конструкции достигается подачей меньшего временного интервала (сигнала делителя) непосредственно на входы элементов ИЛИ (в первом варианте устройства) или на вход сброса счетчика (во втором варианте), что позволяет поддерживать неизменным состояние счетчика результатов .до момента времени окончания сигнала делителя, 2 с.п.ф-лы, 4 ил. 1C