Цифровой усреднитель длительности временных интервалов Советский патент 1987 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для усреднения временных интервалов, поступающих по п параллельным каналам..

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

ЦифровЬй усреднитель длительности временных интервалов содержит преобразователь I кодов с п входами 2.1- 2.П, накапливающий сумматор 3 с выходом 4 переполнения и входом 5 син- хронизации, элементы 6.1-б.п несовпадения первый вентиль 7, второй вентиль 8.1, (п-1) вентилей 8.2-8.п, счетчик 9, реверсивные счетчики 10.1 10.п с выходами ll. 1-ll.n переноса и выходами 12.1-12.П заема, триггеры 13.1-13.П знака с входами 14.1-14.П установки в единичное состояние и входами 15.1-15.П установки в нулево состояние, а также генератор 16 эта- лонной частоты.

Входы 2.1-2.П преобразователя 1 кодов являются входами устройства, при этом входы 2.1-2.п соединены с

первыми входами соответствующих элементов 6.1-б.п несовпадения и. шинами суммирования соответствующих ревер- сивньрс счетчиков 10.1-10.п, выходы преобразователя 1 кодов подключены к входам накапливающего сумматора 3, выход 4 переполнения которого соединен с вторыми входами элементов 6.1- б.п несовпадения, шинами вычитания реверсивньгх счетчиков 10.1-lO.n и первым входом первого вентиля 7, вы- ход которого соединен со счетным входом счетчика 9, первые входы вентилей 8.1-8.П соединены с выходами соответствующих элементов 6.1-б.п несовпадения, вторые входы вентилей 7 и 8,1-8.п объединены и соединены с выходами генератора 16 эталонной частоты и входом 5 синхронизации накапливающего сумматора 3, выходы переноса П.1-11.П реверсивных счетчиков 10.1-10.п соединены с соответствующими входами 15.1-15.П установки в нулевое состояние триггеров 13.1 - 13.п знака, выходы 12.1-12.п заема реверсивньгх счетчиков 10.1-10.п сое- динены с соответствующими входами 14.1-14.п установки в единичное состояние триггеров 13.1-13.п знака.

5 0

0

5

Цифровой усреднитель длительности временных интервалов работает следующим образом.

В исходном состоянии накапливающий сумматор 3, счетчик 9, реверсивные счетчики Ш.1-10.П отклонений и триггеры 13.1-13.п знака установлены в нулевое состояние. Если на входы 2.1-2.П преобразователя 1 кодов не поступают сигналы высокого уровня, то на выходах преобразователя 1 присутствует код нуля, который по приходу каждого тактового импульса с генератора 16 добавляется в накапливающий сумматор 3, не изменяя его нулевого состояние,на выходе 4 переполнения сумматора 3 при этом присутствует нулевой потенциал, который совпадает с нулевым уровнем на всех входах 2.1-2.П, поэтому на выходах всех элементов 6.1-б.п также присутствует нулевой уровень, который блокирует поступление импульсов от генератора 16 через вентили 7 и 8.1-8.П на входы счетчика 9 и реверсивных счетчиков 10.1-10.П, состояние последних и состояние триггеров 13.1-13.П при этом не изменяются. Цифровой усреднитель работает по принципу дискретизации поступающих длительностей временных интервалов по времени с шагом дискретизации, равным периоду тактовых импульсов генератора 16 и может быть использован для обработки как параллельно, так и последовательно поступающих длительностей временных интервалов.

При поступлении параллельно на кавдьш из входов 2.1-2,п по одному временному интервалу, начало и конец которого могут быть совершенно произвольно ориентированы во времени относительно дрз гих временных интервалов, количество одновременно присутствующих на входах 2.1-2.П временных интервалов преобразуется преобразователем 1 кодов в цифровой код, который по приходу тактового импульса на вход 5 синхронизации, добавляется в накапливающий сумматор 3, на выходе 4 переполнения которого формируется сигнал высокого уровня в случае, когда сумма поступающего кода и находящегося уже в накапливающем сумматоре превышает или равна п. Этот сигнал переполнения разрешает через вентиль 7 поступление одного импульса от генератора 16 на вход

313

счетчика ,9, т.е. в накапливающем сумматоре 3 происходит накопление младших разрядов суммы и дробной части среднего значения длительности п временных интервалов, а в счетчике 9 накапливаются старшие разряды суммы и целая часть среднего значения длц- тельности п временных интервалов, поэтому емкость счетчика 9 должна быть не меньше длительности максимального ожидаемого временного интервала. Абсолютные отклонения временных интервалов от среднего значения накапливаются в реверсивных счетчиках 10.1- Ю.п отклонений, на которые счетные импульсы поступают через вентили 8.1- 8.П, разрешающие .потенциалы на которые поступают с соответствующих элементов 6.1-6.П несовпадения. При наличии или отсутствии одновременно сигнала Переполнения на выходе 4 сумматора 3 и временного интервала на входе 2.1 на выходе элемента 6.i несовпадения присутствует нулевой потенциал, который запрещает поступление импульсов от генератора 16 через вентиль 8.1 на счетный вход реверсивного счетчика 10.1.

В момент наличия сигнала переполнения и отсутствия временного интервала на входе 2.1, на выходе элемента 6.1 несовпадения появляется разрешающий единичньш сигнал и импульсы от генератора 16 поступают через вентиль 8.1 на вход реверсивного счетчика 10.1 отклонений, уменьшая его содержимое, так как на шине вычитания данного счетчика присутствует единичный сигнал с выхода 4 переполнения сумматора 3.

В момент наличия временного интервала на входе 2.1 и отсутствия сигнала-переполнения с выхода 4 сумматора 3 импульсы с генератора 16 поступают на счетный вход реверсивного счетчика 10,1, увеличивая его состояние, так как на шине сложения данно- го счетчика присутствует единичный сигнал, длительность которого опре деляет 1-й временной интервал, т.е. в реверсивном счетчике 10.1 отклонений происходит накопление разности t- - tj. , где t- - длительность 1-го временного интервала; t .р - среднее значение длительности п интервалов. Для индикации знака абсолютного отклонения применяются триггеры 13.1- 13.П знака, которые управляются РИГ94

налами с выходов 11.1-ll.n переноса и выходов 12.1-12.П заема соответст- иующих реверсивных счетчиков 10.1- 10.П отклонений. Например, если ре- версивный счетчик 10.1 отклонений находится в нулевом состоянии и из него начинается вычитание, то нулевое его состояние сменяется состоянием Все единицы, при этом на его

выходе заема формируется сигнал высокого уровня, который устанавливает соответствующий триггер знака в единичное состояние, что свидетельствует о на.хождении в реверсивном

счетчике 10.1 отрицательного числа в дополнительном коде. Если затем происходит суммирование импульсов в реверсивном счетчике, причем число суммируемых импульсов больше числа

импульсов, которые перед этим были вычтены, то на выходе переноса реверсивного счетчика отклонешш формируется сигнал высокого уровня, который устанавливает соответствующий

триггер знака в нулевое состояние, которое свидетельствует о нахождении положительного числа в реверсивном счетчике отклонений в прямом коде. Для правильной работы реверсивHbfx счетчиков 10.1-lO.n и триггеров 13.1-13.П знака необходимо, чтобы емкость каждого реверсивного счетчика lO.l-lO.n была не меньше величины t - t oKC/nl где длительность максимального ожидаемого временного интервала.

При применении устройства для обработки последовательно поступающих п временных интервалов по одному каналу необходимо каждый временной интервал подать на один из входов 2.1- 2.П устройства, при этом на остальных входах должен присутствовать нулевой потенциал. Устройство работает

аналогично описанному, при этом определяют среднее значение п временных интервалов, поступающих по одному входу, но не находят отклонения длительности каждого временного интервала, поступившего по одному входу, от среднего значения.

Форм у л а изобретения

Цифровой усреднитель длительности

временных интервалов, содержащий генератор эталонной частоты, два вентиля, триггер, счетчик, вход которо51

го соединен с выходом первого вентиля, выход генератора эталонной частоты соединен с первыми входами первого и второго вентилей, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены преобразователь кодов накапливающий сумматор, (п-1) вентилей, п элементов несовпадения, п реверсивных счетчиков и (п-1) триггеров знака, при этом каждый из входов устройства соединен с соответствующим входом преобразователя кодов, первым входом соответствующего элемента несовпадения и шиной суммирования реверсивного счетчика, выходы преобразователя кодов подключены к соответствующим входам накапливающего сумматора, выход переполнения коРедактор А.Огар

Составитель В.Котов

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Шароши

Заказ 1888/43Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

696

торого соединен с вторыми входами п элементов несовпадения, с шинами вычитания п реверсивных счетчиков и вторым входом первого вентиля, вькод генератора этацокной частоты соединен с входом синхронизации накапли- вающего сумматора и первыми входами каждого из (п-1) вентилей, выходы каждого из п элементов несовпадения соединены с вторыми входами соответствующего вентиля, выход которого соединен с счетным входом соответствующего реверсивного счетчика, выход переноса которого соединен с входом установки в нуль соответствующего триггера знака, вход установки в единицу которого соединен с выходом заема соответствующего реверсивного счетчика.

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Цифровой усреднитель содержит вентили 7 и 8.1, триггер 13.1, счетчик 9, генератор 16 эталонной частоты. Для достижения поставленной цели в устройство введены преобразователь 1 кодов, элементы 6.1- 6.П несовпадения, (п-1) вентилей 8.2-8.и, реверсивные счетчики 10,1- 10.п и триггеры 13.2-13.п знак.1 ил. Zf 2.2 i (Л со а X)