Функциональный широтно-импульсный преобразователь кода Советский патент 1988 года по МПК G06G7/161 

со

00 00

Изобретение относится, к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах ав™ томатического управлежгя„

Цель изобрштения повышение быстродействия ,

На фр1г, 1 приведена фу.нкциональ-- нак схема преобразователя; на фиг„2 принципиальная схема блока упраг ле:НИЯ

Функциональный широтно-икнульс- ньй преобразователь содержит реверсивный счетчик 1, вычитатель 2, двоичные умножители ЗиЛ частоты, элемент И 5, два з множителя 6 и 7 кодов, регистр 8 последовательного приближения3 блок 9 управления, .вход 10 широтно-импульсного сигнала, вкоды П и 12 задания первой и второй опорной, частоты5 входы 13-15 задания числовых масштабных кодов, вход 16 импульса запуска частотный 17 и кодовый 18 выходы.

Блок 9 управления вклочает в се бя злемент 19 задержки, элементы ИЛ 20 и 21, формирователи 22 и 23 им- пульсов, .элемент И 24, элемент НЕ .2.5- триггеры ,

Устройство осуш.еств.ляет преобра- зовашле широтно-импульсного сигна.па в частоту и числовой код по функдио- напьной зависимости вт-вда простой ра- . ционально.й дроби

Преобразователь работает следугош.и образом

На вход 13 подается код мааитаба на входы П и 12 опорные. т.пуль 1ые последовательности с частотами F.| Y и сдвинутые одна относительно другой во времени для обеспечения нормального функционирования реверсивного счетч.ика 1 , на вход 10 - юирот- но импульсньш сигнал с относительной

4 и 15

д,аительностыо 6, а на входах

присутствуют коды чисел N, и N соответственно.

Сигнал запуска, .поступающий с входа 16 на одноименньвЧ вход блока 9 уп- равле1-шя, приводит к сбросу триггера 26 и появлению импульса на выходе элемента ИЛИ 21, Таким образом, благодаря сигналу низкого, уровня на управляющем входе S регистра 8 последовательного приближения импульс, поступивший на вход С синхронизаяни, приводит к начальной установке регистра 8, т.е. происходит сброс старшего разряда регистра и установка в еди0

5

0

5

Q

0

5

0

5

яичное состоян.ие остальньга разрядов,

8дальнейшем с приходом переднего фронта очередного Ш1Ф1-сигнала на вход СЛ синхронизации блока 9 управления формирователь 23 обеспечивает кратко™ временный импульс, инициирующий сброс счетчика 1 и установку по его заднему фронту триггеров 27 и 28 в. 1

.На cyNnviHpyiomHE вход счетчика начинают поступать рмпульсы в течение дгштельности Ш№ ™сигнала аргзт ента, частота которых пропорциональна произведению разности N-N (И. °Ч Р гистра последовательного приближения ) на код N, формируемого с помощью вы- читател.я 2 и умно-жителя 6, с которого . г .нимается стартиал половина разрядов П е л ул ъ т а. та , i

На вкчйтаюпгай вход счетчика 1 поступает импульсная последовательность, частота которой равна произведению кода регистра 8 последовате.пьнсго при- блт-гжения на код N,,. Пр.и этом знак разности средн1 Х за период Т повторения ИП С Т-сигналов частот импульсных после- дояате.пьпостей, поступаюдшх на сум- нип-5поягий и вычитаюгаий входы ревер- С.ИЛНОГО счетчика 1, соответствует знаку разности количества импульсов, поступивших на эти входы за время Т, Таким образомJ к началу очередного периода ШИМ-сигнала триггер 27 сохраняет свое е.д.ин1тчное состояние при поло™ лотх.ельной разности либо сбрасывается сигналом заема счетчика 1, Очередной ШШ-сигнал инициирует приход кратковременного и№7ульса с в.,1х.ода С блока

9 птравления на одноименный вход регистра 8 последовательного приближения и устанавливает его старший разряд Q в состояние, соответствующее состоянию триггера 27, и сбрасывает следующий более мла,щчий разряд Q,t,i. Работа в следующий интервал времени Т протекает аналогично. Приход следующего ШИМ-сигнала вызывает установ- ку QS,., разряда регистра в 1 при положительной разности средних час-- тот импульсных пос-педовательностей, поступающих на суммирующий и вычитающий входы счетчика 1, и оставляет

в нулевом состоянии в случае противоположного знака. Одновременно с установкой Q,,разряда регистра 8 последовательного приближен.ия сбрасывается более младпшй разряд Р.,. т.д.

31А

Процесс последовательного приближения средних частот Р и F импульсных последовательностей, поступающих на суммиругоиий и вычитающий входы реверсивного счетчика 1 соответственно заканчивается с установкой последнего разряда Q, выходного кода и сбросом дополнительного разряда управления Q.Q. Последнее обстоятельство приводит к сбросу триггеров 26 и 28 и блокированию вычислительного процесса в целом,

Таким образом с точностью, определяемой разрядностью регистра 8 последовательного приближения, имеем равенство средних значений частот F4. и F :

F,

(N-N)N, 2 9-RzN, 2 .

При равенстве частот F, F характеристика преобразования по кодовому выходу 8 имеет вид .

К.

N N,(

г N,e+N а по частотному выходу 9

F, N N.W,6, .

/Z- п .

где F - среднее значение выходной

частоты,

С учетом запуска устройства в произвольный момент времени послед- НИИ разряд выходного кода N будет установлен максимум в конце п+1 периода илда-сигнала. Так, например, при устройство формирует результат за 15-16 периодов УШМ-сиг- нала.

Формула изобретения

1. Функциональный широтно-импульс- ный преобразователь кода, содержащий реверсивньй счетчик, вычитатель, первый и второй двоичные умножители частоты, элемент И, первьш вход которого подключен к входу широтно-им- пульсного сигнала преобразователя, второй вход элемента И соединен с выходом первого двоичного умножителя частоты, частотный вход-которого подключен к входу задания первой опорной частоты преобразователя, вход уменьшаемого вычитателя подключен к входу задания первого числового масштабного кодаэ выход элемента И соединен с

788х

5

5

0

ц 0

5 Q 5

с . ммируюииь входом реверсивного сче.т-- чика. вычитаюпий вход которого полклк--- чр.н к частотному выходу преобргзопа™ теля и выходу второго двотгекого умно-- лсктепя частоты, частотнь й вход го подклю чан к входу задания второй опорной частот:, лреобрааовате.ля,. о т л и ч а ю ш и и с я тем., что, с целью повышения быстродействия. Бт;е-- дены первый и второй умножители кодов,, блок управления, регистр после- довг.тельного приближения, зыхо/тьт раз-рядов которого, кроме младшего, подключены к первому входу второго умножителя кодоз, к кo0oвo y выходу преобразователя и к входу нычитae oro

ВЬЯ-ГиТателЯ ВЬ:АО которого СОС:. П.НГ:;1

с пйрр у вхслоч; первого ум о:.кт ТРлл кодов, второй вход которого подкттю- чек к входу ззиякчя второго чнслово- го масигтабпого кода, а выход к кодовому входу двоичного жителя часто П«. второй вход ЕТО-ПРОГО у 511о штеля кодов попключек к заиания третьего числового - c jтaб-- ного копа, а выход соединен с зсопо- выь зxoдo второ- о пвоичного % пгажи- теля частоты, первый вход блока управления подключен к входу сиг11ала запуска преобтжзователя, второй вход блока управления соединен с выходом младшего разряда регистра последовательного приближения, третий вход блока управления подключен к входу широтно-иь{пульсного сигнала преобразователя, четвертый вход блока уп- равлекия подключен к выходу заема реверсивного счетчика, вход сброса которого подключен к первому выходу блока управления второй выход которого соединен с здаформационньм входом регистра последовательного приближения, вход синхронизации которого подкл очен к-Третьему выходу блока управления, четвертый выход которого соединен со стартовым входом регистра последовательного npHOnvs e- ния,

2, Преобразователь по-п. 1. о т- лич аюший ся тем, что блок управления содержит первый, второй и третий триггеры, первьш и второй формирователи импульсов, элемент задерл-- ки,. выход которого соединен с входом установка первого триггера, вход сброса которого подсоединен к выходу первого элемента I-UM,прямой выход пер- ;

фи1,Г

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может найти применение для нелинейного преобразования кода с широтно-импульсным управлением по зависимости вида простой дроби. Цель изобретения - повышение быстродействия . Преобразователь кода содержит реверсивный счетчик, вычита- тель, два двоичных умножителя частоты, элемент И, два умножителя кодов, блок управления и регистр последовательного приближения. Принцип действия устройства основан на методе последовательного приближения. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.