Частотно-импульсное множительноделительное устройство Советский патент 1979 года по МПК G06F7/52 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для обработки информации и для решения уравнений. Известно устройство 1 формирования импульсной последовательности, частота которой пронорциональна произведению частот двух импульсных последовательностей, содержащее вентильную схему, два счетчика, накопитель, две схемы совпадения и блок управления. Вх вентильной схемы связан с генератором вспомогат1гльной импульсной последовательности с частотой fh. Выход вентильной схемы соединен со счетным входом первого счетчика, выходы разрядов которого соответственно сое динены через схему совпадения со входами разрядов накопителя, выходы которого, в сво очередь, через другую схему совпадения подключеиы к числовым входам второго счетийа, выход которого является выходом устрой ства. Недостатком этого устройства является то, что при его использовании, например в прибфах для исследования физических свойств веществ, для рещения более сложной математической зависимости, общая функциональная схема устройства значительно усложняется изза многоступенчатой обработки информации, каждая ступень которой реализуется известным устройством. Кроме того, устройство не решает задачи введения в реализуемую математическую зависимость ностоянггых коэффициентов. Наиболее близким техническим рещением к данному изобрете шю является множительноделительное устройство 2. содержащее два счетчика, три элемента И, три группы элементов IL два триггера, формирователь импульсЬв и элемент И1Ш, причем установочные входы триггеров и счетчиков соединены с установочным входом устройства, нулевой выход первого триггера и единичный выход второго триггера подключены соответственно к первым и вторым входам первого и второго элементов И, выходы второго и третьего элементов И прдключены к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого

счетчика, третьи входы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым входами устройства, управляюи1ие входы элементов И первой группы и первого триггера подключены к управляющему входу устройства, разрядные выходы второго счетчика вторую группу элементов И подключены к первой группе входов первого счет ика, выход которого через первый формирователь импульсов подключен к управляющим входам элементов И второй группы и является выходом устройства, первый вход третьего элемента И является третьим входом устройства, группы входов элементов И первой и третьей групп подключены к управляющим входам устройства первой и второй групп.

Частота на выходе устройства определяется

выражением

F

f.

f, ii+v 2

BblX ,

Однако для решения болеесложной зави(;имости необходимо усложнить устройство путем введения многоступенчатой обработки информации, каждой ступенью которой является известное устройство.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет увеличения числа аргументов.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит четвертый и пятый элементы И, третий триггер, второй формирователь импульсов, второй элемент ИЛИ и группу элементов ИЛИ, причем, первые входы пятого и четвертого элементов И подключены к нулевому выходу второго триггера, вторые входы - к единичному выходу третьего триггера, третьи входы подключены к пятому и четвертому выходам устройства, выход пятого элемента И подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, выходы четвертого и первого элементов И подключены ко входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом второго счетчика, выход которого через второй формирователь импульсов подключен ко второму входу второго триггера и к управляющим входам элементрв И третьей труппы, выходы элементов И первой и третьей групп через группу элементов ИЛИ подключ ; ны к разрядным входам второго счетчика, первый вход третьего триггера подключен к выходу первого формирователя импульсов, нулевой выход третьего триггера соединен со вторым входом третьего элемента И, нулевой выход второго триггера подключен ко входу реверса первого счетчика.

На чертеже показана функциональная схема устройства.

Устройство содержит пять элементов И 1-5, риггеры 6-8, элементы ИЛИ 9, 10, счетчии 11, 12, группу элементов И .13, 14 и 15, руппу элементов ИЛИ 16, формирователи имульсов 17 и 18. управляющие входы устройтва первой и второй групп соответственно 19 и 20.

К числовым входам счетчика 12 подключены ходы группы элементов ИЛИ 16, входы которой соединяются с выходами групп элементов И 14 и 15. Выходы разрядов счетчика 12 подключены ко входам группы элементов И 13,-выходы которой подключены к числовым входам счетчика П.

Первые входы триггеров 6, 7, 8 взаимосвязаны и подключены ко входам установки О обоих счетчиков 11 и 12. Второй вход триггера 6 соединен с одним из входов группы элементов И 14, второй вход триггера 7 соединен с одним из входов группы элементов И 15 и через формирователь импульсов 18 - с выходом счетчика 12. Второй вход триггера 8 соединен с одним из входов группы элементов И 13 и через формирователь импульсов 17 - с выходом счетчика 11. Один выход триггера 6 подключен ко входам элементов И 3 и 5. Один из выходов триггера 7 подключен к другим входам элементов И 3 и 5, а другой выход триггера 7 - ко входам элементов И 2 и 4, а также ко входу Реверс счетчика II.

Один из выходов триггера 8 подключен к ругим входам элементов И 2 и 4, а другой выход триггера 8 - ко входу элемента И 1. Импульсы от высокочастотного генератора импульсов с частотой fo подаются на другой вход элемента И 1. На третьи входы элементов И 2, 3, 4, 5 подаются соответственно импульсы с частотами f3, f2, fi, ii- Выходы элементов И 1, 2, 3 подключены ко входам элемента ИЛИ 9, вЬкод которого подключен к счетному входу счетчика 11.

Выход формирователя импульсов 17 является выходом устройства Частота импульсов на выходе устройства fabixУстройство работает следующим образом.

Сигналом Уст. О все элементы схемы устанавливаются в исходное состояние. При поступлении сигнала Пуск триггер 6 перебрасьшается в 1, а в счетчик 12 записывается од KI (KI записывается в прямом или обратном коде). Последовательность импульсов с частотами f|, fj поступает на входы элементов И 5 и 3, так как на всех входах этих элементов И сигналы соответствуют логической 1, то последовательность импульсов с- частотой fi поступает на счетный вход счетчика 12, а fj - на счетный вход счегшка 11. Необходимым усло1зием работы устройства является 1з1 1з/, где tji - время заполнения счетчика 12, 132 - время заполнения счетчика 11. При этом, если коэффициент ki эаписан в обратном коде, Ч -лyi f. Таким образом, счетчик заполнится за вре S.t За это время в счетчике 11 запишется код где п - число разрядов счетчика. При переполнении счетчика 12 он обнуляется, и на его выходе появляется импульс переноса, который,поступая через формирователь 1 на один из входов группы элементов И 15, имеет разрешение на запись кода kz в счечик 12. Этот же импульс поступает на второй вход триггера 7, который перебрасывается в Г и тем самым переводит счетчик 11 в режи реверса (вычитания). Кроме того, в результате переброса триггера 7 элементы И 3 и 5 закрываются (прекра щается прохождение частот fj и fz на счетны входы счетчиков), а на входах элементов И 2 и 4 устанавливаются все 1, что дает разрешение на прохождение последовательности им пульсов с частотой fn на счетный вход счетчика 12, а fa - на счетный вход счетчика 11. Счетчик 11 считает в обратном направлении. Необходимым условием работы устройства является также tsj tai, где tsJ - время до обнуления счетчика 11; 1зГ - время до заполнения счетчика 12. При этом, если kj записан в обратном коде, 4.-.V-fe l Z о , «2 Таким образом, счетчик 11 обнулится через Г2 f. За это время в счетчике 12 запишется; код -K. f.il..K, .f,JV|L,,i (знак при коэффициенте kj зависит от того. В прямом или обратном коде он записан). После обнуления счетчика 11 на его выходе появляется импульс переноса, который,поступая через формирователь 17 на один из входов группы элементов И 13, дает разрешение на перезапись кода, записанного в счетчике 12, в счетчик 11. Этот же импульс поступает на второй вход триггера 8, которьш перебрасывается в 1. Элементы И 2 и 4 закрываются (прекращается прохождение частот fa и f4 на счетные входы счетчиков), а на входе элемента И 1 устанавливается 1, что дает разрешение на прохождение сигнала с частотой fQ от задаюшего генератора на счетчик 11, в котором начинается преобразование двоичного кода в выходной частотный сигнал. По влиянием ВЫХОДНЬЕХ импульсов в работающий на вычитание счетчик 11 вновь передается содержимое счетчика 12, таким образом, формируется выходная частота fsbixЧастота на выходе устройства определяется формулой вых fK,i4. ГУТ 1 , -) j4/JLi. К,)2 ,/, Формула изобретения Частотно- импульсное множительно-делительное устройство, содержащее два счетчика, три элемента И, три группы элементов И, два триггера, формирователь импульсов и элемент ИЛИ, причем установочные входы триггеров и счетчиков соединены с установочным входом устройства, нулевой выход первого триггера и единичный выход второго триггера подключены соответственно к первым и вторым входам первого и второго элементов И, выходы второго и третьего элементов И подключены к первому, и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к перво- му входу первого счетчика, третьи входы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым входами устройства, управляющие входы элементов И первой группы и первого триггера подключены к управляющему входу устройства, разрядные выходы второго счетчика через вторую группу элементов И подключены к первой группе входов первого счетчика, выход которого через первый формирователь импульсов подключен к управляющим входам элементов И второй группы и является выходом устройства.