ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ ВЫЧИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1974 года по МПК G06F7/62 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для определения разностной частоты следования двух неравномерно распределенных во времени или имеющих «пачечный характер импульсных последовательностей.

Известно частотно-импульсное вычитающее устройство, содержащее реверсивный счетчик, схемы совпадения и триггер.

Недостатком известного устройства является то, что одна из входных импульсных последовательностей одновременно подключена к двум установочным входам триггера управления, что приводит к неопределенной фиксации состояния триггера и, как следствие этого, к неоднозначности получаемого результата (ошибке). Кроме того, ко входу этого устройства, соединенному с триггером, должен быть подключен источник равномерно распределенных во времени импульсов. В противном случае устройство не производит вычитания, поскольку выходные импульсы поочередно присутствуют на различных выходах.

Цель изобретения заключается в устранении этих недостатков за счет исключения триггера управления и введения двух схем запрета, каждая из которых управляет соответственно прохождением имупльсов входных частот.

На чертеже представлена схема частотноимпульсного вычитающего устройства.

Разноплечие выходы триггеров реверсивного счетчика 1 подключены к двум дешифраторам, выполненным в виде потенциальных схем совпадения 2, 3, выходы которых соединены соответственно с потенциальными входами импульсно-потенциальных схем запрета 4, 5 и импульсно-потенциальных схем совпадения 6, 7. Импульсные входы схем запрета 4, 5 и схем совпадения 6, 7 связаны с шинами входиых импульсных последовательностей FI F (схемы 4, б и 5, 7 соответственно). Выходы схем запрета 4, 5 подключены к входам счетчика 1, выходы схем совпадения 6, 7 - к шинам выходных импульсных последовательностей FS и Fi.

Предполагается, что импульсы в.ходных частот Fi FZ не совпадают во времени.

Число разрядов п счетчика выбрано из условия , где V - показатель взаимной

неравномерности следования импульсов входных частот /i и Г-2, определяемый как максимально возможное число импульсов более низкой в среднем частоты, приходящееся на один период более высокой частоты.

Основными узлами, определяющими логику работы предлагаемого устройства, являются потенциальные схемы совпадения 2, 3, выходные сигналы которых осуществляют коммутацию имиульсов входных частот и онределяются состоянием реверсивного счетчика.

При нулевом состоянии Qg счетчика 1 на все входы схемы совнадения 2 нодаются высокие уровни напряжения, в результате импульсы частоты У1 иоступают только на выход устроиства через схему совпадения Ь, ооразуя выходную импульсную последовательность зИмпульсам частоты 2 при этом разрешено прохождение только на суммирующий вход счетчика 1 через схему запрета о.

При единичном состоянии Qjv счетчика 1 на все входы схемы совпадения 3 подаются высокие уровни напряжения, в результате чего импульсы частоты /-а поступают только на выход устройства через схему совпадения 7, образуя выходную импульсную последовательность Fi. Импульсам частоты fi при этом разрешено прохождение только на вычитаюш,ии вход счетчика 1 через схему запрета 4.

При остальных состояниях счетчика схемы совпадения 6, 7 закрыты, и импульсы частот Fi и FZ поступают через схемы запрета 4, 5 на входы счетчика 1.

Переходы 1 счетчика непосредственно из нулевого состояния в единичное и из единичного в нулевое запреш,ены, поскольку в этих состояниях оказывается закрытыми соответственно схемы запрета 4 или 5.

Рассмотрим принцип работв устройства.

В начальный момент состояние счетчика 1 Qi произвольно (t 0, 1, 2...).

Пусть для средних значений входных частот выполняется соотношение /ср, F ср, . Тогда по истечении времениL

fcpi - fcp.,

счетчик 1 переходит в исходное для данного соотношения входных частот состояние Qo. Если в этом состоянии на вход устройства поступает импульс частоты FI, то он проходит на выход схемы, не меняя состояние счетчика 1. Если же поступает один или несколько импульсов частоты FZ, проходяш,их на вход счетчика 1, то такое же число импульсов частоты Fi устанавливает счетчик 1 в исходное состояние QO, и последующие импульсы этой частоты проходят на выход схемы. Таким образом, выходная импульсная последовательность FZ имеет разностную частоту Fi-F2. Появление импульсов частоты 4 при данном соотношении входных частот невозможно, поскольку максимально возможное число непос5 редственно следующих один за другим импульсов частоты FZ не превышает емкости счетчика 1, т. е. достаточно только для перевода этого счетчика в единичное состояние. Для случаев /ср, . по истечении

0 ./ 2«-1 -/ .

времени /.„ счетчик 1 пеrcpi - Гср2

реходит в единичное состояние QN.

В дальнейшем устройство работает аналогично рассмотренному случаю с той разницей,

5 что проходящие на выход устройства импульсы частоты FZ образуют выходную импульсную последовательность F с разностной частотой FZ-Fi. В случае равенства входных частот /ср,

0 - /ср, счетчик 1 работает в непрерывном режиме сложения и вычитания входных импульсов частот Fi, FZ. В результате на выходных шинах устройства отсутствуют импульсы разностной частоты.

5 Таким образом, предлагаемое частотноимпульсное вычитающее устройство выполняет математическую обработку переменных, представленных частотой следования неравномерных импульсов, последовательностей.

П ip е д м е т и з о б р е т е н и я

Частотно-импульсное вычитающее устройство, содержащее реверсивный счетчик с дещиф5 раторами единицы и нуля и две выходные схемы совпадения, импульсные входы которых соединены с источниками импульсных последовательностей, а управляющие входы - с выходами дешифраторов, отличающееся

0 тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, суммирующий и вычитающий входы счетчика подключены к источникам импульсных последовательностей через схемы запрета, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами дешифраторов единицы и нуля.