Устройство ввода и вывода информации для время-импульсных вычислительных устройств Советский патент 1974 года по МПК G06G7/04 

1

Изобретение предназначено для линейного преобразования напряжения постоянного тока во временной интервал и - временного интервала в напряжение. Оно может быть использовано во время-импульсных вычислительных устройствах (ВИВУ).

Известно устройство, содержащее два интегратора, нуль-орган, блок сравнения, ключи, триггеры и логические элементы ИЛИ. Причем в.ходы первого и второго интеграторов через первый и второй ключи соответственно соединены с источником опорного напряжения, а вход второго интегратора через третий ключ соединен с источником входного напряжения.

Однако для этого устройства характерна зависимость результата от нестабильности опорного временного интервала, т. е. от длительности первого такта интегрирования.

Предложенное устройство отличается тем, что для увеличения его точности и упрощения в нем входы .блока сравнения соединены с выходом первого интегратора и источником опорного напряжения, а выход блока сравнения соединен через первый логический элемент ИЛИ с нулевым входом первого триггера, единичный выход которого соединен с управляющими входами первого и третьего ключей, вход пуль-органа соединен с выходом второго иитегратора, а выход нуль-органа соединен с нулевым входом второго триггера, единичный выход которого соединен с управляющим входом второго ключа.

Иа фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - диаграмма напряжений, где /i-4 моменты времени.

Предложенное устройство содерл ит первый и второй интеграторы 1 и 2, блок 3 сравнения, нуль-орган 4, ключи 5-8, триггеры 9-12, логические элементы ИЛИ 13-15.

Устройство ввода - вывода связано с вре я-имиyльcными вычислительными устройствами (ВИВУ) посредством электрических цепей, по которым получает команды управления и преобразуемый временной интервал в виде коротких импульсов напряжения выдает результат преобразования входного напряжения во временной интервал в виде импульса напряжения соответствующей длительности.

При таком схемном решении устройства ввода - вывода положительный эффект достигается за счет того, что первый интегратор 1 и первый ключ 5 используются как для формирования опорного временного интервала при

вводе информации, так и для преобразования временного интервала в напряжение при выводе ее. В результате обеспечивается взаимная компенсация погрешностей, обусловленных зависимостью опорного временного интервала и

масштабного коэффициента первого интегратора от его параметров. Это снижает погрешность ВИВУ в целом и упрощает его, так как отпадает необходпмость раздельной компенсации опорного временного интервала и масштабного коэффициента интегратора. Работа устройства ввода - вывода состоит из двух циклов. Первый цикл - преобразование входного напряжения /7вх во временной интервал Твх способом двухтактного (компенсационного) интегрирования - занимает интервал времени, ограниченный моментами /i и 4 (см. фиг. 2). В этом цикле ключ 5, интегратор 1 и блок сравнения 3 формируют опорный временной интервал То, а ключи 6, 7, интегратор 2и нульорган 4 формируют времеиной и«те)р1вал ТБХДо момента /i триггеры 9-12 находятся в состоянии «О, ключи о-8 разомкнуты. В момент 1 начинается операция установки интеграторов 1, 2 на «О. Для этого из ВИВУ нодается командный импульс (см. фиг. 1 и 2). Триггер 11 устанавливается этим импульсом в СО-стояние «1 и выдает сигнал установки и«теграторов 1, 2 на «О. В момент 4 из ВИВУ через логические элементы ИЛИ 14, 15 подается командный импульс, переворачивающий триггер 11 в состояние «О, при этом заканчивается операция установки интеграторов 1, 2 на «О и начинается первый такт интегрирования. Одновременно триггер 9, переворачи- ЗО ваясь в состояние «1, устанавливает ключи 5, 7 в замкнутое состояние. Ключ б подключает вход интегратора 1 к источнику опорного на:цряжения Но- С этого момента выходное напряжение V},(t) интегратора 1 линейно из- 35 меняется. В момент 3 линейноизменяющееся напряжение по .модулю становится равным напряжению Но, поданному на блок сравнения 3. Последний срабатывает, выработанный им сигнал через логический элемент ИЛИ 13 переворачивает триггер 9, и ключи 5, 7 размыкаются. Временной интервал Т - / - J о - t а - ,, AI где /Ci - масштабный коэффициент интегратора 1, является опорным и определяет длитель- 50 ность первого такта интегрирования. Так как в течение интервала То был замкнут ключ 7 и вход интегратора 2 был подключен к источниду входного напряжения С/вх, в конце первого такта в момент 4 на выходе интегратора 55 2 фиксируется напряжение U,(t,) , где K.Z - масштабный коэффциент интеграто- 60 ра 2. В момент 4 начинается второй такт интегрирования. Из ВИВУ подается командный импульс, который переворачивает триггер 10 в состояние 65 45 «1, а последний переводит ключ б в замкнутое состояние. При этом вход и«теграто.ра 2 подключается к источнику опорного напряжения UQ, знак которого противоположен знаку t/Bx. Начиная с момента /4. напряжение на выходе интегратора 2 уменьшается по линейному закону. В момент U линейпо изменяющееся напряжение (t) проходит через нуль и срабатывает нуль-орган 4. Сигнал нуль-органа 4 переворачивает триггер 10 в состояние «О, и ключ 6 размыкается. Временной интервал Твх; RY есть результат преобразования напряжения f/Bx в интервал « выдается с выхода триггера 10 в ВИВУ. Триггер 10 находится в состоя.нии «1 в течение интервала времени Второй цикл - преобразование временного интервала Твых в выходное напряжение f/вых - занимает пе,риод времени, ограниченный моментами U и 4- В этом цикле ключ 5 « интегратор 1 формируют выходное напряжение. В момент /6 начинается операция установки интегратора 1 на «О. Для этого из ВИВУ подается командный импульс (см. фиг. 1,2), переворачивающий триггер 11 в состояние «1. В момент 7 из ВИВУ через логические элементы ИЛИ 14, 15 подается командный импулЪс, переворачивающий триггеры 9, П. При этом заканчивается операция установки нуля интегратора 1, и триггер 9 переводит ключ 5 в замкнутое состояние. В момент /8 из ВИВУ через логический элемент ИЛИ 13 подается командный импульс, возвращающий триггер 9 в состояние «О, и ключ 5 размыкается. Таким образом, ключ 5 нодключает вход интегратора 1 к источнику опорного напряжения t/o на время В момент /8 «а выходе интегратора 1 фиксируется результат преобразования напряжения вых - и, (4). Таким образом, в течение первого цикла входное напряжение t/вх линейно .преобразуется во временной интервал ТвхИнтервал Твх обрабатывается в В результате обработки формируется временной интервал Твых. связанный с Твх линейной зависимостью. Затем в течение второго цикла интервал Твых линейно преобразуется в выходное напряжепие 1/выхВыходное напряжение ВИВУ с предложенным устройством ввода - вывода не зависит от опорного временного интервала То и масштабного коэффициента интегратора /Ci. Командный импульс в момент t% устанавливает триггер 12 в состояние «1, при этом открывается ключ 8, и напряжение {Увых подается на выход устройства. С началом очередаюго цикла преобразования командные имнульсы ti или и возвращают триггер 15 в состояние «О, и ключ 8 закрывается.

Предмет изобретения

Устройство ввода и вывода информации для время-имнульоных вычислительных устройств, содержащее два интегратора, нуль-орган, блок сравнения, ключи, триггеры и логические элементы ИЛИ, лричем входы нервого и второго интеграторов через нервый и второй ключи соответственно соединены с источником опориого нанряжения, а вход второго интегра6

тора через третий ключ соединен с источником входного напряжения, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности и унрощения устройства, в нем входы блока сравнения соединены с выходом первого интегратора и источником опорного «апряжения, а выход блока сравнения соединен через первый логический элемент ИЛИ с нулевым входом первого триггера, единичный выход которого соединен с управляющими входами первого и третьего ключей; вход нуль-органа соединен с выходом второго интегратора, а выход «ульоргана соединен с нулевым входом второго триггера, единичный выход которого соединен с управляющи.м входом второго ключа.

tui

«э