Устройство для вычисления отношения временных интервалов Советский патент 1979 года по МПК G06G7/16 

I

Изобретешш относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в информационно-измерительных системах для построения специализированных вычислительных устройств с время-импульсной формой представления информачии.

Известно устройство, содержащее измеритель временных штервалов, входы которого подключены к входам устройства, цифровой выход - к входу счетчика, а управляющий вь1ход - к управляющему входу клапанов непосредственно и к одному из входов собирательного элемента через злемент задержки, блок сравнения кодов, первые входы которого соединены с выходами счетчика, вторые входы - с выходами регистра, а выход - со. входом счетчика результата и с другим входом собирательного злемента, выход которого подключен к входу обнуления счетчика, а выходы разрядов счетчика - ко входам запоминающего регистра через клапаны 1.

Недостатком зтого устройства является то, что оно может выполнять операцию деления временных интервалов только разнесенных во

времени один относительно другого. При необходимости вычисления отношения временных интервалов, частично совпадающих во времени ( в том числе временных гапервалов, передние фронты которых совпадают во времени) это устройство не может быть использовано. Это ограничивает его функциональные возможности и область применения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для вычисления отнощения временных интервалов, содержащее генератор импульсов, два элемента И, два счетчика импульсов, счетчик результата, схему сравнения кодов, входы которой соединены с информационными выходами первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов И, первые входы элементов И соединены с выходом генератора импульсов, второй вход первого элемента И соединен с первой входной щиной устройства, выход схемы сравнения кодов соединен со входом установки нуля второго счетчика импульсов 2. Недостатком этого устройства яю1яется необходимость временного сдвига (задержки на время 1з) импульса с длительностью, соответствующей большему временному интервалу t за счет чего увеличивается время tg вычисления отношения временных интервалов Т2 и Т( 4 , и уменьшается точность цифрового измерения указанного отношения Ч ч ч , погрешность измерения, обусловленная задержкой tg. Целью .изобретения является сокращение времени вышсленил и повыщение точности устройства. Это достигается тем, что в предлагаемое устройство дополнительно введены элемент НЕ одновибратор, элемент ИЛИ, причем входы одновибратора и элемента НЕ соединены с первой входной шиной устройства, а выходы - соответственно с первым входом элемента ИЛИ и со вторым входом второго элемента И, третий вход к(5торого соед1шен со второй входной шиной устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом схемы сравнения кодов, а выход - со счетным входом счетчика результата. На чертеже показана схема предложенного устройства, содержащая элемент И 1, генератор импульсов 2, счетчик импульсов 3, элемент НЕ 4, элемент И-5, счетчик импульсов б, схему сравнения кодов 7, элемент ИЛИ 8, одновибратор 9, счетчик результата 10. Устройство работает следующим образом. На первую и вторую входные шины устройства подаются имп льсы, имеющие длительность соответствующую временным интервалам Tj и Т2, отношение которых требуется вычислить. Импульсы высокой (образцовой) частоты с выхода генератора 2 проходят через элемент И I в течение временного интервала TI на счетчик 3, содержимое которого линейно увеличивается по мере его заполнения и в момен времени, соответствующий окончанию указанного интервала, становится равным N3 Tjfo частота импульсов генератора 2. Это значение кода в дальнейшем сохраняется неизменным в счетчике 3 в течение всего времени измерения. Импульс с длительностью, соответствующей временному интервалу Tj, кроме того инвертируется инвертором 4 и подается на элемент И 5, закрывая последний; в результате импул сы с Выхода генератора 2 в течение указанного временного интервала, не проходят на счетчик и.мпульсов 6. В момент времени, соответствующий окончанию временного интервала TI , одновибратор 9, вход которого подключен к первому входу устройства, формирует короткий импульс, который через элемент ИЛИ 8 заносится в счетчик результата 10. Это значит, что в болы.шй временной интервал Та уложился ровно один временной интервал Tj. Одновременно элемент И 5 открывается, так как на выходе инвертора 4 теперь высокий потенщ1ал и тот же потенгщап на втором входе устройства, и импульсы с выхода генератора 2 начинают заполнять счетчик 6, содержимое Ng которою увеличивается до тех пор, пока не станет равным N. Момент равенства фиксируется схемой сравнения кодов 7, импульс с выхода которой, во-первых, сбрасывает в нуль счетчик б и, во-вторых, через элемент ИЛИ 8 заносится в счетчик результата 10. Это значит, что в больший временной интервал Т2 уложился второй време1шой интервал TI . Содержимое Ng счетчика 6 опять начинает увеличиваться, так, как элемент И 5 открыт и импульсы с выхода генератора продолжают поступать на счетчик 6, и увеличивается до тех пор, пока не станет равным N3. Дальнейшая последовательность операций аналогична рассмотренной выше, - срабатывает блок 7 сравнения кодов, импульс с выхода которого опять сбрасывает счетчик 6, заносится в счетчик результата 10 через элемент ИЛИ 8 и т.д. Процесс вычисления заканчивается в момент времени, соответствующий окончанию временного интервала Т2. Таким образом, предложенное устройство вычисляет отношение временных интервалов за меньшее время, соответствующее временному интервалу Т2 (в прототипе - за время Т2 -t- ta), И с большей точностью (за счет t3/Ti, вносимой лиисключения погрешности нией задержки). Формула изобретения Устройство для вычисления отношения вреенных интервалов, содержащее генератор имульсов, два элемента И, два счетчика импульов, счетчик результата, схему, сравнения коов, входы которой- соедине 1Ы с информацинными выходами первого и второго счетчиов импульсов, счетные входы которых соеинены с выходами соответственно первого второго элементов И, первые иходы э,1гемсиов И соединены с (1дом генератора имульсов, второй в,ход первого элемента И соеинен с первой в.хо.инсч устройстр;), ыход схемы сра1 ислия KD/KIB сосдинет со

входом установки нуля второго счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и повьпиения точности устройства, в него дополнительно введены элемент НЕ, одновибратор, элемент ИЛИ, причем входы одновнбратора и элемента НЕ соединены с первой входной шиной устройства, а выходы - соответственно с первым входом элемента ИЛИ и со вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен со второй входной шиной

устройства, второй вход элемента ИЛИ соеД1шен с выходом схемы сравнения кодов, а выход - со счетным, входом счетчика результата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР P 391728, кл. Н 03 К 13/20, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 579628, кл. G 06 G 7/16, 1976.

10

8

/fi /|Ч /f«

ее