Преобразователь временного интервала в код Советский патент 1979 года по МПК H03K13/00 

1

Йзоб15етение отнсх ится к вычислительной технике и может быть при- манено в стохастических вычислительных машинах при решении многих задач.гидрометеорологии, связи, автоматики, биологии и медицины.

Известны устройства для аналогодискретного преобразования данных 1,, Характерной особенностью этих устройств является то, что в одном цикле преобразования: они выдают толко одно кодированное значение hpeo6разуемой величины.

В то же время, специфика вычислений и вероятностных вычислительных машинах нередко требует многократного (до нескольких тысяч)кодировани одной и той же величины. Поэтому время преобразования, отнесенное ко всей бернуллиевской последовательности, в известных устройствах оказывается значительным.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь время-вероятность, содержагций блок регенерациивременного интервала, элементы И, преобразователь код-вероятность, два счетчика импульсов, генератор тактовых импульсов и триггер переполнения 2.

Недостатком такого устройства является то, что время получения первого преобразованного значения вход.нОй величины велико и прямо пропорционально точности устройства и значению преобразуемого интервала времени.

Целью изобретения является повышение быстродействия прео&разователя

Достигается это тем, что в преобразователь временного интервала в код, содержащий генератор тактовых импульсов, выходы которого подключены к входу блока регенерации временного интервала и входу линейного преобразователя код-код,выход которого Соединен с первыми входами первого и второго вентилей, первый выход блока регенерации временного интервала подк-шочен к второму входу второго вентиля, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, введены регистр сдвига, блок вентилей и регистр памяти,причем выходы регистра сдвига через последовательно соединенные блок вентилей и регистр памяти ,подключены к информационным входам -линейного преобразователя код-код, второй вход первого вентиля соединен с выходом младшего разряда регистра сдвига,вход которого подключен к выходу счетчика импульсов,первый и вто рой выходы блока регенерации временного интервала соединены соответственно с единичным и нулевым входами блока вентилей. На чертеже представлена блок-схем преобразователя время-вероятность Устройство состоит из генератора; 1 тактовых импульсов, вырабатывающего команды на линейный преобразователь 2 код-код, блока 3 регенерации временного интервала, счетчика импульсов 4, вентилей 5 и б и регист ра сдвига 7, подключенного своими выходами через блок вентилей 8 к соответствующим разрядом регистра памя ти 9. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы все блоки и элементы преобразователя находятся в начальном (нулевом) состоянии,вентили 5 и 6 закрыты, в старщем разряд регистра сдвига 7 записан код единицы. Процесс преобразования (получения первого верного преобразованного зна чения входной величины) распадается на ряд циклов, количество которых определяется разрядностью регистра Начало каждого цикла преобразова НИН определяется сигналом начало интервала , вкщаваемым блоком 3 по первому вьЕходу. По этому сигналу в старший разряд регистра 9 переписыва ется код единицы с соотствующего разряда регистра сдвига 7, ас выхода линейного преобразователя 2 на вход счетчина импульсов 4 через открытый вентиль 5 поступает бернулли евская по,следовательность импульсов вероятность появления единичных сим волов которой соответствует начальному (далее - текущему) коду, сформированному в регистре памяти 9. В каждом цикле преобразования производится сравнение входного преобразуемого интервала времени с временем заполнения счетчика импуль сов 4, которое оказывается равным периоду тактовых импульсов, помноже ному на вероятность единичных симво лов бе1 1уллиевской последовательнос ти. По результатам сравнения в каждом цикле возможны следующие случаи 1, Преобразуеэлый временной интервал больше времени заполнения счетчика ш-шульсов 4, который в момент своего обнуления выдает импульс на управляющий вход регистра 7 и сдвигает в следующий, более младший разряд. Устройство подготавливается к слещующему циклу сравнения, в начале которого .код регистра 9 увеличивается в 2 раза, где j - номер икла, п - количество ра&рядов реистров 7 и 9. 2. Преобразуемый временной интервал оказывается меньше времени заполнения счетчика 4. Блок 3 вырабатывает (зигнал конец интервала , который Поступает на нулевой вход блока вентилей 8 и записывает в соответствующем разряде регистра 9 код О (выбираемый разряд определяется положением 1 в разрядной сетке регистра 7). В начале следующего цикла код регистра уменьшается в 2 раза. Таким образом, после п циклов сравнений, где п - количество разрядов регистров 7 и 9, включается вентиль 6,и с выхода-линейного преобразователя 2 снимается бернуллиевская последовательность ,вероятность появления в которой пропорциональна величине преобразуемого интервала. В известном устройстве время получения первого преобразованного значения равно Т - bxCTB,t-t-Af) По -7 А+- - где Tgj - преобразуемый интервал времени ; ; д-Ь- шаг квантования. В предлагаемом устройстве тот хе параметр равен Рмакс 1 - 1где п - разрядность регистра (счетчи ка), определяется из соотношения требуемой точности пр образования „п 7макс Г где максимальное значение преобразуемого интервала. Как видно, пр-г заданных ut и п быстродействие пр аобразователя увеличивается в К раз, где . , .K---IilE Jlli.i ТрUt yzn, И будет тем больше, чем больше значение входного преобразуемого интервала. Например при мсек, (тогда Eff.aKf 1024 мсек) , при Tg 100 мсек быстродействие увеличится в 5 раз, при 500 мсек быстродействие увеличивается в 25 раз. при Алакс ЮООмсек быстродействие увеличивается в 50 раз. Формула изобретения Преобразователь временного интервала в код, содержащий генератор тактовых импульсов, выходы которого подключены к входу блока регенерации временного интервала и входу линейного преобразователя код-код, выход которого соединен с первыми входами первого и второго вентилей, первый выход блока регенерации временного интервала подключен к второму входу второго вентиля, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены регистр сдвига, блок вентилей и регистр памяти, причем выходы регистра сдвига через последовательно соединенные блок вентилей Н регистр памяти подключены к информационным входам линейного преобразователя код-код, второй вход первого вентиля соединен с выходом младшего разряда регистра сдвига, вход которого подключен к .выходу счетчика импульсов, первый и второй выходы блока регенерации временного интервала соединены соответственно с единичным и нулевым входами блока вентилей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Яковлев В.В., Федоров Р. Ф. Стохастичиские вычислительные машины, Л., Машиностроение, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 602953, кл. Н 03 К.13/02( 1975.

Но внешнее ycwpouctnto