ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ ВЫЧИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1970 года по МПК G06G7/14 

Изобретение относится к области вычислительных устройств, обрабатывающих частотноимнульсную информацию, и может быть использовано в качестве устройства. вычитаюш.его два исходных частотно-импульсных сигнала, а также в качестве устройства индикации знакового соотношения входных частотно-импульсных последовательностей или как входной элемент и сравнивающее устройство для реверсивных регистров различных следящих частотно-импульсных систем.

Известно вычитающее устройство, содержащее триггер и имнульсно-потенциальные схемы совнадения, реализующее операцию вычитания одной последовательности импульсов NI (t), поступающей с частотой следования FI (t), из другой - N-2 (i), поступающей с частотой FZ (t), построенное на применении эффекта автосинхронизации.

Недостатком известного вычитающего устройства является то, что оно неспособно выполнить операцию вычитания неравномерио распределенных во времени частотно-импульсных последовательностей.

При поступлении хотя бы на один из его входов импульсов частоты FI (t), неравномерно распределенных во времени, оно будет работать нормально только при условиях:

В противном случае разностная частота будет иметь дифференциальный характер, что в больщинстве случаев неприемлемо.

Целью изобретения является реализация операции вычитания неравномерно распределенных во времени импульсных последовательностей и получения нри этом разности одного знака только по одному из выходных каналов.

Для достижения этой цели устройство содержит реверсивный счетчик, схемы сборки и дополнительные импульсно-потенциальные схемы совпадения, причем к одному из входов триггера подсоединен выход схемы сборки,

входы которой соединены с выходами импульспо-потенциальных схем совпадения; потенциальные входы одной из схем совпадения соединены с единичными выходами разрядов реверсивного счетчика, а потенциальные входы второй схемы совпадения - с нулевыми выходами; импульсные входы этих схем совпадения подключены к первому входу устройства, потенциальный вход третьей схемы совпадения через схему сборки соединен с единичными выходами всех разрядов, кроме младщего реверсивного счетчика, а импульсный -- со вторыми входами устройства и триггера, а также с вычитающим входом реверсивного счетчика через импульсно-потенки; один вход последней связан с выходом схемы сборки, объединяющей единичные выходы всех разрядов, кроме младшего, реверсивного счетчика, а второй - с единичным выходом младшего разряда; первый вход устройства подключен также к суммирующему входу реверсивного счетчика через имнульснопотенциальную схему совпадения, потенциальный вход которой через схему сборки соединен с нулевыми выходами разрядов реверсивного счетчика. На фиг. 1 показана схема устройства, содержащая триггер с импульсно-потенциальными схемами совпадения, которые образуют известное вычитающее устройство /, реверсивный счетчик 2 со сквозным переносом, импульсно-потенциальные схемы совпадения 5- 7 и схемы сборки 8, 9, 10. Предлагаемое устройство выполняет операцию вычитания входных частотно-импульсных последовательностей i (/) и р2 (t), имеющих любую степень неравномерности. Часть схемы, состоящая из реверсивного счетчика со сквозным переносом, схем совпадения 3-7 и схем сборки 8, 9, 10, позволяет исключить взаи.мные «провалы мгновенных периодов вычитаемых частотно-импульсных сигналов, то есть позволяет выполнить функциональную синхронизацию импульсов частоты (/), поступающей по одному из каналов, синхронизирующими импульсами частоты FZ (t) или наоборот. Принцип такой функциональной синхронизации в случае, когда FZ (t) - равномерная, а FI (t) - неравномерная, поясняется временными диаграммами на фиг. 2, а, б, д. Принцип работы устройства поясняется на примере устройства с числом разрядов в схеме реверсивного счетчика 2 со сквозным переносом т 2 и максимальной памятью /( 3 бит (фиг. 3). Допустим, что исходное состояние триггеров Т W. Т - нулевое. Тогда при поступлении импульса частоты FI (t) на вход вычитающего устройства он пройдет на вход известного вычитающего устройства / и переведет триггер TI в единичное состояние. Импульс частоты FZ (t), поступающий на другой вход вычитающего устройства, возвратит триггер TI в исходное состояние. Если на вход устройства поступят два импульса частоты F (t), то первый из них пройдет на вход известного вычитающего устройства / и установит в единичное состояние триггер TI. Второй и.мпульс возвратит триггер TI в исходное нулевое состояние, а триггер Tj - в единичное. Таким образом, второй импульс частоты F (t) на вход вычитающего устройства / не поступит, а запищется в реверсивном счетчике и будет храниться до поступления очередного списывающего импульса частоты fa (t). С приходом последнего запомненный импульс спишется и поступит на вход известного вычитающего устройства 1 с некоторой задержкой относительно списывающего (синхронизирующего) импульса. Временпые диаграммы, поясняющие работу устройства, цриведены на фиг. 2, в, г, д, е, ж. В том случае, когда F (t) намного больще FZ (t), триггеры TI и TZ находятся в единичном состоянии и импульсь частоты F (t) проходят через и.мпульсно-потенциальную схему совпадения 5 и схему сборки 11 на вход вычитающего устройства /, не изменяя состояния триггеров TI, TZ. При увеличении числа разрядов т реверсивного счетчика 2 вычитающее устройство работает аналогично. В частном случае, когда неравномерные частотно-импульсные последовательности поступают с выхода двоичного умножителя, число разрядов m реверсивного счетчика вычитающего устройства определяется величиной макси.мальных мгновенных значений положительной и отрицательной погрещностей от неравномерности, выраженных как разность числа выходных импульсов идеального двоичного умножителя и двоичного умножителя с флуктуирующей частотой, каждая из которых определяется как .... () + Q+(. при этом число «провалов мгновенных значений периодов вычитаемых импульсных последовательностей / и объем памяти X, определяемые максимальной погрещностью Амакс. равны 1 К (2Дмакс)б.ц. где индекс «б.ц. означает, что от числа в скобках берется больщее целое, носкольку / и / дробными быть не могут. Для исключения / провалов реверсивный счетчик вычитающего устройства должен иметь т разрядов: (2А„акс)б.ц. + 111б.ц. Таким образом, данное вычитающее устройство позволяет выполнить операцию вычитания над частотно-импульсными последовательностями с любой степенью неравномерности, поступающими на вход устройства, и получить при этом разность одного знака только по одному из выходных каналов. Предмет изобретения Частотно-импульсное вычитающее устройство, содержащее триггер и импульсно-потенциальные схемы совпадения, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, оно содержит реверсивный счетчик, схемы сборки и дополнительные импульсно-потенциальные схемы совпадения, причем к одному из входов триггера подсоединен выход схемы сборки, входы которой соединены с выходами импульсно-потенциальных схем совпадения, потенциальные входы одной из которых соединены с единичными выходами разрядов реверсивного счетчика, а потенциальные входы второй схемы совпадения - с нулевыми выходами, импульсные входы этих

устройства, потенциальный вход третьей схемы совпадения через схему сборки соединен с единичными выходами всех разрядов, кроме младшего, реверсивного счетчика, а импульсный- со вторыми входами устройства и триггера, а также с вычитающим входом реверсивного счетчика через импульсно-потенциальную схему совпадения, потенциальный вход которого соединен с выходом схемы сборки, один вход которой связан с выходом схемы

сборки, объединяющей одинйчкыо выхоДь всех разрядов, кроме младщего, реверсивного счетчика, а второй - с единичным выходом младщего разряда, первый вход устройств подключен также к суммирующему входу реверсивного счетчика через импульсно-потенциальную схему совпадения, нотендиальный вход которой через схему сборки соединен с нулевыми выходами разрядов реверсивного счетчика.

г;

Л{

Л/л,

7-;

fz(t)

Фиг 3

)-r2(t}

r lV-Ffd)

II