Способ параллельного сложения длительностей группы времяимпульсных сигналов Советский патент 1987 года по МПК G06G7/14 

,-

113

Изобретение относится к В1,1числитель ной технике и автоматике и может быт использовано для измерения длительностей группы временных интерпллов и формирования временного интервала суммарной длительности.

Целью изобретения является расширение области применения за счет представления результата сложею1я во времяимпульсной ,

На фиг,1 изоб)ажена схема устройства, реализующего пре/утагаемый способ; на фиг.2 и 3 - временные диа- грамм1,1, поясняющие работу устройства

Способ заключается в следующем.

Поступающие траллельно-временные интервалы, заданные наличием времяим- пульсных сигналов, логически няют по закону ИЛИ, в результате чего формируют опорный времяимпульс- ный сигнал. Одновременно с этим определяют н каЖнДый текущий момент времени количество присутствующих временных интервалов, уменьшенное на едини цу, что необходимо для формирс пания интегрального сигнала, пропорн.ионал ь- яого по величине сумме длительностей време}1ных интервалов группы за вычетом ддштельности объединенного нре- менного niiTepHaaa, причем интегральный сигнал получают путем интегрирования по времени сигнала, пропорционального количеству, уменьшенному па единицу , временных иптерва:юк ,при- сутстЕующих в каждьп текущий момент времени существования опорного вромяпм- пульсного сиг нала, в момент окончания которого к нему начинают добавлять дополнительный времяимпульсный сигнал, который получают в результате преобразования интегральног о сигнала в длительност). импульса, в результате чего пoJlyчaют времяимпульспый сигнал, длительность которог о равна сумме длительностей временных интервалов группы.

Устройство, ррализут щее предлагае- мьт способ (фиг.1), -содержит входы 1 - 1, па которые подаются импуль- сы еди}П1чных сигналов, задающих временные интериалы, преобразователь 2 кодов, накапливающий сумматор 3, вы- чатающий счетчик 4, дешифратор 5 нуля, генератор 6 тактовых импульсов, элементы ИЛИ 7 и 8, элементы И 9 и 10, инвертор 11, суммирующий счетчик 12, многоразрядный комбинационный сумматор 13 ц 14.

25

488

- 5

10

5

20 0 35 1045

50 55

632

Устройстно ре.олизует способ следующим образом.

В исходном состоянии накапливающий сумматор 3 и счетчики 4 и 12 обнулены. Дешифратор 5 нуля индицирует нулевое состояние счетчика 4 нулевым сигналом на своем выходе, а в случае ненулевого состояния счетчика 4 на выходе дешифратора 5 нуля имеется единичньй сигнал. В исходном состоянии на выходе дешифратора 5 нуля имеется нулевой сигнал, который разрешает поступление тактовых импульсов от генератора 6 черегз элемент И 10 на счетный вход вычитающего счетчика 4, на выходе комбинационного сумматора - код нуля и на выходе элемента ШШ 8 - нулевой сигнал. Преобразователь кодов устроен так, что при отсутствии или при наличии лишь одного единичного сиг иала на входах 1. - I

п

на выходах преобразователя 2 кодов устанавливается код нуля, при наличии двух единичных сигналов - код единицы, при наличии трех единичных сигналов - код двойки и так далее, а при наличии п единичньгх сигналов - код числа п-1.

Работу устройства рассмотрим на примере сложения группы из трех временных интервалов с длительностями соответственно 5, 7, и 41, где f - период тактовых импульсов. Временное положение суммируемых импульсов показано на фиг.2, откуда видно, что в первом такте на всех трех входах единичные сигналы отсутствуют, т,е. исходное состояние устройства сохраняется. Во втором, третьем и четвертом тактах присутствует лишь один импульс на втором входе 1 , который вызывает появление на выходе элемента ИЛИ 7 единичного сигнала, соответствующего опорному времяимпуль сному сигналу, который поступает на выход 14 устройства и разрешает прохождение импульсов от генератора 6 через элемент И 9 на вход суммирующего счетчика 12, в котором накапливается код, соответствут-эщий длительности опорного времяимпульсного сигнала. При этом на выходе преобразователя 2 кодов имеется код нуля, т.е. нулевое состояние накапливающего сумматора не изменяется, В пятом и шестом тактах присутствует уже два временных интервала, т.е. на выходе преобразователя 2 кодов - код единицы.

К(тс1рыГ| суммируется и n:iK;niJiiin-ii iiuiiii (:умма 1Ч)р 3, в седьмом и ног.т,мом T.IK- тах присутств тот три } рсмеииыл ми reii- влла и п нлклплн1 ак11Ц и 1 суммл-|-ор i и кл лдом НГ1 этих двух тактов добпнля- ется код дройка, } девятом тпкте блвляется код единшу- н в десятом такте ничего не добавляется, так как присутствует лишь один временно интервал. После десятого тлкта опорный времяимпульсньп сиг)1ал заканчивается, его неличина, равной 9, заниса- ма в счетчике 12, но единичный сиг - нал на выходе I4 устройства не исчезает, так как вычитаюпдай счетчик 4 не в нулевом состоянии в нем и в накапливающем сумматоре 3 накоплена сумма В11еменпых интервалов за вычетом опорного временного интервала, равная 7С(заштрихованные участки на фиг.2), вследствие чего на выходе дешифратора 5 нуля имеется единичны сигнал, ко- торь й поступает на выход 14 устроГгст- ва и наряду с единичным сигналом с выхода инвертора 11 разрешает поступление импульсов от генератора 6 на вход вычитающего счетчика А, ут-1еньшая его состояние до нуля за 7 тактов, после чего нулевой сигнал с выхода дешифратора 5 нуля запрещает даль}1ей- uiee вычитание из счетчика 4, а на выходе 14 единичный сигнал исчезает. На выходе комбинационного сумматора уже по окончании опорного временного интервала имеется код суммы длительностей группы временных интервалов, который получается в результате сложения содержимого счетчика 12, равного длительности объединенного временного интервала 9 f (фиг.2), и на- капливаюп(его сумматора 3, равног о сумме длительностей времяимпульсных сигналов группы за вычетом длительности опорного времяимпульсного сигнала 77, т.е. 5I i:i - 9t + 71 KK. На выходе 14 устройства сформирован суммарный времяимпульсный сигнал длительностью 16 С.

Рассмотрим пример сложения временных интервалов, показанный на фиг.З, где суммируемые времяимпульсн1,1е сигналы не являются взаимно перекрывающимися, вследствие чего опорный времяимпульсный сигнал оказывается не сплошным, а cocTOHUjjiM в данном примере из двух частей I .

и

и

этом случае при исчезновении единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ

(, П1

и я счпчика ч

0

5

0

5

0

(,eTC i-iivi I to I o (4U ip i y сиги/игу H. i-iniincTi H иычич мине иппумьспи ктчфп( при н татыили- в,1(.гся на BjiRMH существования i ,,... , по и(;:чезнояении которого Р1лчитлиие продолжается до (бь у.пения счетчика 4.

Возможна и другая реллизаттия уст- poiicTBa, основанная ил то;-1, что преобразователь 2 кодов преобразует кол 1чество присутствующих в текущий момент времени времяимпульсных сигна- Л01 в код, cooтвeтcтнyюпJий этому ко:и1честву, вследствие чего в накап- ливаь щем сумматоре 3 и в вычитающем счетчике 4 накапливается код суммы длительностей всех нремяимпульсных сигналов, а в счетчике 12 - по-преж- ему код длительности опорного сигнала. Разница состоит в том, что по окончании опорного времяимпульсного сигнала вычитание из счетчика 4 производится не до нуля, а до совпадения в нем кода с кодом в счетчике 12, что позволяет отказаться от дешифратора b нуля и комбинационного сумматора 13, заменив их многоразря/1ной схемой совпадения.

На фиг.1 представлена возможная реализация устройства по предлагаемому способу, вьтолненного на цифровой элементной базе, однако реализация на аналоговых элементах может быть проще,

Работоспособность предлагаемого способа основывается на выпо.ти1ении следующего равенства:

t,

- ,j. 1

1 jn Г (. |p t k . ti оЧ

ц

45

50

55

где п - количество временных интервалов в группе;

i - текущий номер временного интервала ,

, (jn длительность опорного временного интервала;

и Of

и t - соответственно время начала и конца опорного временног-о интервала;

-длительность 1-го временного интервала;

-функция, з)1ачения которой равны количеству присуп CTByi i- щих временных интервалов в каждьп1 текуицп момент времени t.

По сравр еии1о с изг.естньтми спосстб; - ми, которые лишь и;1меряют дли- п;

k(t)

1 r-ii M fioii rpyniiM вррмрнмг 1х интервл- ( и lie предполагают формир(наиия i-MXojMKM o curHcUia и пиде вре:мгч1и 1го inn rpn,-i.n;j суммарной длительности, в 1|ч.:;(.ч. 1гаемом слюсоПе формирование Hpf MtMTnoro интервала суммарной длительности начинается непосредственно г момента поступ.че}1ия самого раннего временного и)1тервала группы, что I o- порит о расширении области применени и о более высоком быстродействии.

Кроме того, в случае выполнения интегрирования но времени в а}1алоговом виде может быть повышение точно-15 пульсной форме, за время существова- сти из-за исключения методической ои1иГ)ки, связанной с дискретизацией по времени.

Формула изобретения 20

Снособ параллельного сложения длительностей группы времяимпульсных сигналов, основанный на формировании опорного времяимпульсного сигнала, 25 передний и задний фронты которого совпадают соответственно с передним фронтом первого во времени времяимпульсного сигнала и задним фронтом последнего из времяимпульсных сигнания опорного времяимпульсного сигнала формируют и tтeгpaльный сигнал, пропор циональный интегралу по времени от текущего количества времяимпульсных сигналов, уменьшенного на единицу, в момент окончания опорного времяим- пул1,сного сигнала формируют дополнительный времяимпульсный сигнал, который толучают путем преобразования интегрального сигнала в длительность времяимпульсного сигнала, а результирующий времяимпульсньй сигнал образуют путем присоединения к опорному времяимпульсному сигналу дополнитель- ног о времяимпульсного сигнала.

ДЯ863

лов группы, определении текущего количества существук)1иих премяимпульс- ных сигналов в группе по мере их прохождения и формировании результата сложения за время существования опорного времяимпульсного сигнала путем интегрирования по времени сигнала, нропордиопального теку1дему количеству существующих времяимпульсных сигналов в группе, отличающий- с я тем, что, с целью расширения области применения за счет представления результата сложения во времяим5

10

пульсной форме, за время существова-

ния опорного времяимпульсного сигнала формируют и tтeгpaльный сигнал, пропорциональный интегралу по времени от текущего количества времяимпульсных сигналов, уменьшенного на единицу, в момент окончания опорного времяим- пул1,сного сигнала формируют дополнительный времяимпульсный сигнал, который толучают путем преобразования интегрального сигнала в длительность времяимпульсного сигнала, а результирующий времяимпульсньй сигнал образуют путем присоединения к опорному времяимпульсному сигналу дополнитель- ног о времяимпульсного сигнала.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Целью изобретения является расширение области применения за счет представления результата сложения во времяим- пульсной форме. Принцип действия способа основывается на формировании опорного времяимпульсного сигнала, объединяющего суммируемые времяим- тульсные сигналы группы, определении текущего количества сигналов в группе и интегрировании по времени существования опорного сигнала, пропорционального текущему количеству .Представ ление результата сложения длительностей группы время импульсных сигналов во вре- мяимпульсной форме достигается присоединением к опорному времяимпульсному сигналу дополнительного сигнала, получаемого путем преобразования в длительность импульса интегрального сигнала, пропорционального интегралу по времени от текущего количества входных сигналов, уменьшенного на единицу. 3 ил. (Л W 00 00 о: со

Фиг. i

1 г 3 56 78 9 10 а 12 i 1 15 16 17 18 t

tpua. J

Составитель С.Казииов Редактор Е.Копча Техред Ц.Попович Корректор В.Бутя га

Заказ 5192/50 Тираж 670Подписное

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