Реверсивное пересеченное устройство Советский патент 1990 года по МПК H03K23/62 

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике, может быть использовано в цифровых системах автоматического контроля и управления и является усовершенствованием изобретения по авт.св. Ms 1522399.

Целью изобретения является повышение точности счета в моменты смены коэффициента пересчета.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы работы устройства.

Выходы реверсивного счетчика 1 соединены соответственно с первой группой входов первого 2 и второго 3 компараторов, первый вход реверсивного счетчика 1 является первым входом устройства (вх 1) и соединен с шиной 4 управления пересчетного устройства, через элемент НЕ 5 с

первым входом первого элемента И 6, с первым входом второго элемента И 7 и с входом формирователя 8 импульсов, а счетный вход реверсивного счетчика является вторым входом устройства (вх.2) и соединен с шиной 9. импульсов, первый выход первого компаратора 2 соединен с вторым входом второго элемента И 7, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И 11, S-входом первого триггера 12 и счетным входом D-триггера 13, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И 11, выход которого соединен с выходной шиной 14 пересчетного устройства и R-входом реверсивного счетчика 1, первый выход второго компаратора 3 соединен с вторым входом первого элемента И 6. выход которого соединен с вторым вхосл ю

00

«.. XI

со

дом элемента ИЛИ 10. выход формирователя 8 импульсов соединен с первым входом четвертого элемента И 15, второй и третий входа которого соединены с вторыми выходами соответственно первого 2 и второго 3 компараторов, а выход четвертого элемента И 15 соединен с R-входами первого триггера 12 и D-триггеры 13, выход первого триггера 12 соединен с D-BXO- дом D-триггера 13, вторая группа входов первого компаратора 2 соединена соответственно с входами преобразователя 16 прямого кода в дополнительный и входной шиной 17 предустановки коэффициента пересчета, выходы преобразователя 16 прямого кода в дополнительный соединены соответственно с второй группой входов второго компаратора 3, второй выход первого компаратора 2 соединен с входом второго формирователя 18 импульсов, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И 19, выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ 10, четвертый вход которого соединен с выходом шестого элемента И 20, первый вход которого соединен с выходом третьего формирователя 21 импульсов, вход которого соединен с вторым выходом второго компаратора 3, вторые входь пятого 19 и шестого 20 элементов И соединены соответственно с шиной 4 управления пересчетного устройства и выходом элемента НЕ 5.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии реверсивный счетчик 1 и триггер 13 находятся в состоянии логического нуля, триггер 12 находится в состоянии логической единицы. В Р8ж /иузе сложения на шину 4 управления поступает сигнал положительной полярности (фиг.2а и За) и реверсивный счетчик 1 изменяет свое состояние по переднему фронту входных импульсов, поступающих на шину 9 (фиг.2б и 36), при этом производится сравнение кода на выходе реверсивного счетчика 1 с кодом предустановки с помощью компаратора 2. При достижении реверсивным счетчиком 1 кода предустановки сигнал с первого выхода компаратора 2 переходит из состояния О в Г (фиг.2в и За). В режиме сложения единичный сигнал с первого выхода компаратора 2 проходит через элементы И 7, ИЛИ 10, устанавливая триггер 13 в единичное состояние, на вход элемента И 11. На выходе триггера 13 устанавливается логическая , тем самым устанавливая на выходе элемента И 11 единичный уровень.

Единичный сигнал переводит реверсивный счетчик в нулевое состояние. С шины 14 снимается выходной импульс (фиг.2е и Зе). Длительность импульса определяется вре- 5 менами срабатывания триггера 13 и переводит реверсивный счетчик 1 в нулевое состояние. В дальнейшем при поступлении импульсов на шину 9 происходит появление на шине 14 выходных импульсов с час- 10 тотой в N раз меньшей входной частоты, где N - код предустановки на шине 17.

Если после выдачи на шину 14 очередного импульса поступило на входную шину 9 п импульсов на сложение (п N), а затем

5 изменился коэффициент пересчета, то работу устройства следует рассмотреть в двух случаях.

п N и п NI.

В случае, если п NI, то после уста0 новки нового коэффициента пересчета Ni работа устройства происходит так же, как было описано. После поступления (Ni-n) импульсов на входную шину 9 в момент равенства кода в реверсивном счетчике 1 и

5 кода предустановки Ni на шине 17 с выхода 14 выдается импульс (фиг.2).

В случае, если , то после установки нового коэффициента пересчета NI сигнал на втором выходе первого

0 компаратора 2 переходит из состояния Г в О (фиг.Зк). На выходе формирователя 18 импульсов в момент перехода состояния на входе из 1 в О формируется импульс, который поступает на первый вход элемен5 та И 19 (фиг.Зп). В режиме сложения импульс проходит через элемент И 19 (фиг.Зр) на третий вход элемента ИЛИ 10, сигнал с выхода которого устанавливает триггер 13 в единичное состояние, триггер 13 сигна0 лом на его счетный вход устанавливается в единичное состояние, открывая элемент И 11. С шины 14 снимается выходной импульс (фиг.2е). Этот импульс обнуляет реверсивный счетчик 1. Импульс на выходе

5 формирователя 21 импульсов (фиг.Зм), возникающий при изменении состояния компаратора 3 на втором выходе из 1 в О, при работе на сложение не проходит через элемент И 20. В дальнейшем работа уст0 ройства по коэффициенту пересчета Ni происходит как было описано.

Если после поступления щ импульсов на сложение (ni NI) на шину 4 управления 5 поступил сигнал логического нуля (фиг.2а, б и За, б), то реверсивный счетчик 1 переходит в режим вычитания. При этом формирователь 8 импульсов выдает в момент переключения знака импульс {фиг.2ж, Зж),

который поступает на первый вход элемента И 15.

Выходной импульс с шины 14 снимается только после прохождения на входную шину 9 с момента смены знака (т + NI) импульсов. Если щ Nflon.i, то после перехода в режим вычитания импульс с формирователя 8 импульсов не проходит через элемент И 15 (фиг.2з), так как он закрыт сигналом низкого логического уровня с второго выхода второго компаратора 3 (фиг.2л). При работе в режиме вычитания осуществляется сравнение кода реверсивного счетчика 1 с кодом на выходе преобразователя 16 прямого кода в дополнительный (Nдoп.1). После поступления П1 импульсов на вычитание реверсивный счетчик 1 переходит в нулевое состояние, в дальнейшем поступление импульсов изменяет его состояние от единичного во всех разрядах до равенства коду Nflon.i. В этот момент сигнал с первого выхода компаратора 3 переходит из логического О в Г (фиг.2и). Единичный сигнал проходит через элементы И 6, ИЛИ 10 на вход элемента И 11 и на S-вход триггера 12 и счетный вход триггера 13. Единичный сигнал, проходя через элемент И 11, переводит реверсивный счетчик 1 в нулевое состояние. С шины 14 снимается выходной импульс (фиг.2е),

В случае, если Nflon.i ni Ni, после перехода в режим вычитания импульс с выхода формирователя 8 импульсов проходит через элемент И 15 (фиг.Зз), так как элемент И 15 открыт сигналами с вторых выходов компараторов 2 (фиг.Зк) и 3 (фиг.Зл). Импульс поступает на R-входы триггеров 12 и 13 и устанавливает их в нулевое состояние (фиг.Зг, д). При работе в режиме вычитания осуществляется сравнение кода реверсивного счетчика 1 с кодом на выходе преобразователя 16 прямого кода в дополнительный. В момент первого равенства кодов при прохождении на счетчик П2 импульсов (п2 ni) сигнал с первого выхода компаратора 3 переходит из состояния логического О в 1 (фиг.Зи). Единичный сигнал проходит через элементы И 6 на второй вход элемента ИЛИ 10. Одновременно возникающий на выходе формирователя 21 импульсов импульс (фиг.3м) проходит через элемент И 20 (фиг.Зн) на четвертый вход элемента ИЛИ 10.

Импульс с выхода элемента ИЛИ 10 поступает на вход элемента И 11, на S-вход триггера 12, устанавливая его в единичное состояние и на счетный вход

/триггера 13. Триггер 13 остается в состоянии О, так как до поступления импульса на счетный вход на его D-входё был установлен нулевой сигнал. Элемент И 11 5 закрыт потенциалом триггера 13 и выходной импульс отсутствует (фиг.Зе). После поступления щ импульсов на вычитание реверсивный счетчик 1 переходит в нулевое состояние, в дальнейшем поступаю- 10 щие на его вход импульсы изменяют его состояние от единичного во всех разрядах до равенства его кода коду Мдоп.1. При повторном равенстве кодов единичный сигнал с первого выхода компаратора 3 15 (фиг.Зи) проходит через элементы И б, И 10 на вход элемента И 11, на S-вход триггера 12, не меняя его состояния, на счетный вход триггера 13, переводя его в 1. Триггер 13 открывает элемент И 11 и еди- 20 ничный сигнал проходит на R-вход реверсивного счетчика 1, переводя его в нулевое состояние. С шины 14 снимается выходной импульс (фиг.Зе). При работе в режиме вычитания положительные сигна- 25 лы, снимаемые с второго выхода компаратора 2 (фиг.Зк), и импульсы с формирователя 18 импульсов (фиг.Зм) в отдельные моменты каждого цикла пересчета не проходят на входы элемента ИЛИ 10, 30 так как первые входы элементов И 7 и 19 закрыты низким уровнем сигнала на входной шине 4. В дальнейшем при поступлении импульсов на шину 9 происходит появление на шине 14 выходных импуль- 35 сов с частотой в NI раз меньшей входной частоты (фиг.Зе).

Если после очередного импульса с шины 14 на входную шину 9 поступило пз импульсов на вычитание (пз NI), а затем 40 изменился коэффициент пересчета на N2, то работу устройства можно рассмотреть в случаях пз :S N2 и пз Ns.

В случае, если пз N2, то после установки нового коэффициента пересчета N2 5 работа устройства происходит аналогично описанному. После поступления (N2-03) импульсов на входную шину 9 с шины 14 наблюдается импульс. Далее с шины 14 снимаются импульсы с частотой в N2 раз 0 меньшей, чем частота входных импульсов на шине 9 (фиг.З).

В случае, если пз N2, то после установки нового коэффициента пересчета N2 сигнал на втором выходе второго компара- 5 тора 3 переходит из состояния Г в О (фиг.2л). На выходе формирователя 21 импульсов формируется импульс (фиг.2м). В режиме вычитания импульс проходит через элемент И 20 (фиг.2н). На четвертый вход

элемента ИЛИ 10, сигнал с выхода которого устанавливает триггер 13 в единичное состояние, триггер 13 сигналом на его счетный вход устанавливается в единичное состояние, открывая элемент И 11. С шины

14снимается выходной импульс (фиг.2е). Этот импульс обнуляет реверсивный счетчик 1. В дальнейшем работа проходит по коэффициенту пересчета N2 как было описано.

Аналогичным образом работает устройство и при переходе от вычитания к сложению, но если П4 N2, элемент И 15 закрыт сигналом низкого логического уровня с второго выхода первого компаратора 2 (фиг.Зв): если Мдол П4 N2, элемент И

15открыт и сигнал с формирователя 8 импульсов (фиг,2ж) устанавливает триггеры 12 и 13 в нулевое состояние (фиг.2г, д), выдача выходного импульса осуществляется по второму равенству состояния счетчика 1 и кода N2, Импульс с выхода формирователя 21 импульсов (фиг.2м) в режиме сложения не проходит через элемент И 20 (фиг.2н}.

В предлагаемом устройстве, таким образом, не только правильно выдается сигнал деления частоты в случае изменения направления счета при любом коэффициенте пересчета, но и при изменении коэффициента пересчета с момента его перемены правильно выдаются выходные импульсы, за счет чего повышается точность счета. Например, если в качестве счетчика 1 используется реверсивный четырехразрядный счетчик, то коэффициент пересчета может быть установлен в пределах 2-15,

В известном устройстве в этом случае максимальная потеря импульсов на выходе устройства будет равна 8 при переходе от максимального коэффициента 15 к мини- мальному 2, если в момент перехода в счетчике при работе на сложение имеется код 3.

В предлагаемом устройстве импульсы начинают поступать с момента перехода на новый коэффициент и поступают через каждые 2 входных импульса, что позволяет устранить эту погрешность. Аналогично повышается точность и при работе на вычитание.

Ф о р.м улаизобретения

Реверсивное пересчетное устройство по

авт.св. N5 1522399, отличающееся тем, что, с целью повышения точности счета в моменты смены коэффициента пересчета, в него введены пятый и шестой элементы И, второй и третий формирователи импульсов, причем второй выход первого компаратора соединен с входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с третьим

входом элемента ИЛИ, четвертый вход которого соединен с выходом шестого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего формирователя импульсов, вход которого соединен с вторым выходом второго компаратора, вторые входы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с первым входом реверсивного счетчика и выходом элемента НЕ.

t/

j&;S-JL 5fe. J J J

1Д4р.

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах автоматического контроля и управления. Цель изобретения - повышение точности счета в моменты смены коэффициента пересчета. Цель достигается новой организацией пересчетного устройства: при переходе от большего коэффициента пересчета к меньшему коэффициенту при прямом счете, если в момент перехода в счетчике содержится код, больший нового коэффициента пересчета, и при обратном счете, если в момент перехода в счетчике содержится код, меньший нового коэффициента пересчета, обеспечивается обнуление реверсивного счетчика и достигается за счет введения в устройство пятого и шестого элементов И, второго и третьего формирователей импульсов. 3 ил.