Устройство для возведения в степень Советский патент 1979 года по МПК G06G7/20 

I

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Оно может быть использовано в приборах для накопления и обработки гамма-спектров с широким динамическим диапазоном.

Известно устройство для возведения в стег пень, содержащее блок управления, регистры сдвига, триггер, блок извлечения квадратного корня и умножения 1.

Недостатками устройства являются пониженные быстродействие и точность в широком диапазоне изменения входной величины.

Известно также устройство для возведения в степень, содержащее интегро-запоминающий блок, блок сравнения, интегратор, ключи, переключатели, логарифмический преобразователь, управляемые делители, источник опорного сигнала, блок управления и пороговый блок 2.

Недостатком данного устройства является пониженное быстродействие.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для возведения в степень, содержащее пороговые блоки, вход первого из которых соединен с входной шиной устройства и подключен к сигнальному входу нормирующего блока.

2

а выходы первого порогового блока подключены к управляющим входам нормирующего блока и управляющим входам первого управляемого делителя, соединенного сигнальным входом с выходо.м датчика логарифма порядка и сигнальным входом второго управляемого делителя, причем выход нормирующего блока подключен через логарифматор к первому входу сумматора добавления порядка, соединенного вторым входом с выходом первого управляемого делителя, а выходом - со входом умножителя, соединенного выходом с первым входом сумматора вычитания порядка, второй вход которого подключен к выходу второго управляемого делителя, а выход сумматора вычитания порядка соединен с входом выходного антилогарифматора 3.

Недостатком данного устройства является невозможность представления порядка результата в виде цифрового кода и самого числа в аналоговом виде.

Целью изобретения является расщирение функциональных возможностей устройства за счет представления результата в аналоговом виде, а порядка результата - в цифровом.

С этой целью в устройство дополнительно введены генератор опроса, триггер, генератор тактовых импульсов, элемент И и счетчик порядка, подключенный выходами к управляющим входам второго управляемого делителя и соединенный счетным входом с выходом элемента И, а входом обнуления с выходом генератора опроса и первым входом триггера, подключенного вторым входом через второй пороговый блок к выходу сумматора вычитания порядка, а выход триггера соединен с первым входом элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора тактовых импульсов.

Устройство для возведения в степень (см. чертеж) содержит пороговый блок 1, подключенный входом к входной шине 2 устройства и сигнальному входу нормирующего блока 3. Выходы блока 1 соединены с управляющими входами нормирующего блока 3 и первого управляемого делителя 4, подключенного сигнальным входом к выходу датчика логарифма порядка 5 и сигнальному входу второго управляемого делителя 6. Выход нормирующего блока 3 через логарифматор 7 подключен к первому входу сумматора добавления порядка 8, соединенного вторым входом с выходом делителя 4. Выход сумматора 8 через умножитель 9 подключен к первому входу сумматора вычитания порядка 10 второй вход которого соединен с выходом делителя 6. Выход сумматора 10 подключен к входу выходного антилогарифматора 11 и входу второго порогового блока 12. Управляющие входы делителя 6 соединены с выходами счетчика порядка 13, подключенного счетным входом к выходу элемента И 14, а входом обнуления - к выходу генератора опроса 15 и первому входу триггера 16, соединенного вторым входом с выходом блока 12, а выходом - с первым входом элемента И 14, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов 17.

Устройство работает следующим образом Входная аналоговая величина поступает по входной шине 2 на вход первого порогового блока 1, пороги которого установлены так, что весь преобразуемый диапазон разбивается на необходимое число единичных (кратных, например, десяти) диапазонов. Шифратор диапазонов, входящих в состав блока 1, управляет нормирующим блоком 3, который и устанавливает диапазон логарифмирования. Логарифм входной величины,полученный на выходе логарифматора 7, суммируется на сумматоре добавления порядка 8 с логарифмом порядка, полученным на выходе делителя 4, причем суммирование происходит следующим образом: если входная аналоговая величина лежит в первом диапазоне логарифмирования (например, 0,05-05 В), то логариф.м порядка не добавляется; если во втором (0,5-5 В), то добавляется один логарифм порядка; если в третьем (5-50 В),

то добавляются два логарифма и т. д. Далее происходит умножение полученной аналоговой величины на постоянный коэффициент (степень, в которую необходимо возвести входную величину) в умножителе 9. Затем производится операция вычитания порядков. Импульс с генератора опроса 15 сбрасывает счетчик порядка 13 и перебрасывает триггер 16, который в свою очередь открывает элемент И 14. Тактовые импульсы с генератора тактовых импульсов 17 поступают на счетчик порядка 13, который управляет вторым упрайляемым делителем 6, при этом на сумматоре вычитания порядка 10 происходит вычитание логарифма порядка, что означает деление выходной аналоговой величины на постоянный коэффициент (например, десять). Эта операция длится до тех пор, пока не сработает второй пороговый блок 12. Порог его срабатывания равен верхней границе диапазона антилогарифмирования на антилогарифматоре 11. После срабатывания порогового блока 12 триггер 16 возвращается в исходное состояние, определение порядка закончено. Если порядок равен нулю, т. е. аналоговая величина на входе порогового блока 12 меньще его порога срабатывания, то триггер 16 от импульсов генератора опроса 15 не перебрасывается.

Таким образом, на выходе устройства для возведения в степень, т. е. на выходе антилогарифматора 11, получена аналоговая величина В, а в счетчике порядка 13 - порядок п.

Результат вычислений записывается в видеАЬ В- 10

На выходе устройства получается число В в аналоговом виде и порядок этого числа п в цифровом виде.

Данное устройство использовано в приборе для накопления и обработки гаммаспектров и имело динамический диапазон по входу 1000, а по выходу 10®.

Применение устройства позволило проводить об|3аботку результатов рентгенорадиометрического анализа различных руд в процессе разведки, добычи и обогащения.

Формула изобретения

Устройство для возведения в степень, содержащее пороговые блоки, вход первого из которых соединен с входной шиной устройства и подключен к сигнальному входу нормирующего блока, а выходы первого порогового блока подключены к управляющим входам нормирующего блока и управляющим входам первого управляемого делителя, соединенного сигнальным входом с выходом датчика логарифма порядка и сигнальным входом второго управляемого делителя, причем выход нормирующего блока подключен

через логарифматор к первому входу сумматора добавления порядка, соединенного вторым входом с выходом первого управляемого делителя, а выходом - со входом умножителя, соединенного выходом с первым входом сумматора вычитания порядка, второй вход которого подключен к выходу второго управляемого делителя, а выход сумматора вычитания порядка соединен с входом выходного антилогарифматора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет представления результата в аналоговом виде, а порядка результата - в цифровом, в него дополнительно введены генератор опроса, триггер, генератор тактовых импульсов, элемент И и счетчик порядка, подключенный выходами к управляющим входам второго

управляемого делителя и соединенный счетным входом с выходом элемента И, а входом обнуления - с выходом генератора опроса и первым входом триггера, подключенного вторым входом через второй пороговый блок к выходу сумматора вычитания порядка, а выход триггера соединен с первым входом элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора тактовых импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 498621, кл. G 06 F 15/34, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 467366, кл. G 06 G 7/24, 1972.

3.Авторское свидетельство СССР (заявка № 2448741/24), кл. О 06 G 7/24, 1977.