Частотно-импульсное вычитающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G06F7/385 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для определения разностной частоты следования двух неравномерно распределенных во времени или имеющих пачечный характер импульсгшх последовательностей.

Известно частотно-импульсное вычитающее устройство , содержащее реверсивный счетчик (выполненный на триггерах и дешифраторах сложения и вычитания), дешифраторы единицы и нуля,два элемента запрета и два выходньгх- Элемента И, подключенные соответственно импульсными входами к источникам импульсных последовательностей и к импульсным входам элементов запрета и соединенные потенциальными входами с выходами дещвф- раторов и потенциальными входами элементов запрета, выходы которых подключены к суммируюшему и вычитающему входам реверсивного счетчика.

Недостатком устройства является сложность конструктивной реализадаи при обработке импульсных последовательностей с большим количеством импульсов в каждой пачке, обусловленная значительным увеличением количества входов дешифраторов нуля и единицы.

Прототипом изобретения является частотно-импульсное вычитающее устройство , содержащее реверсивный счетчик, выполненный на триггерах и дешифраторах сложения и вычитания. Входы устройства соединены со входами реверсивного счетчика, выходы старшего разряда которого соединены через формирователи импульсов соответственно с первым и вторым выходами устройства и с единичными и нулевыми установочными входами триггеров реверсивного счетчика.

Указанный прототип, хотя к позволяет упростить реализацию вычитающего устройства при обработке импульснь1Х последовательностей с большим количеством импульсов в пачке, однако обладает низкой помехоустойчивостью, которая обусловлена избыточными переключениями три

геров реверсивного счетчика при его переполнении .

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Для этого в частотно-импульсное вычитающее устройство, содержащее реверсивный счетчик, выполненный на триггерах и дешифраторах сложения и вычитания дополнительно введе/пл элементы запрета, элементы И и два ЗК- риггера, подключенные счетными

входами к выходам триггера старшего разряда реверсивного счетчика и соединенные единичными входами соответственно с выходами дешифраторов сложения и вычитакия реверсивного счетчика, причем единич ный выход первого Т) К-ч-риггера, соединенного нулевым выходом с единичными установочными входами триггеров реверсивного счетчика, подключен к потеншальному входу первого элемента И, соединенного выходом с первым выходом устройства, и к потеншальйому входу первого элемента запроса, соединенного выходом с суммирующим входом реверсивного счетчика и подключенного импульсным входом к первому входу устройства, импульсному входу первого элемента И и нулевому входу второго tl К- -риггера, соединенного нулевым выходом с нулевыми установочными входами триггеров реверсивного счетчика, причем единичный выход второго ЗК- риггера подключен к потенциальному входу второго элемента И, соединенного выходом со вторым выходом устройства, и к потенвдальному входу второго элемента запрета, соединенного выходом с вычитающим входом реверсивного счетчика и подключенного импульсным входом ко второму входу устройства, импульсному входу второго элемента И и нулевому входу первого 3 К-триггера.

Отиность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема устройства.

Частотно-импульсное вычитакицее устройство содержит реверсивный счетчик 1, выполненный на триггерах и дешифраторах сложения и вычитания, два J К- григi pa 2, 3, подключенные счетными входами к выходам триггера старшего разряда реверсивного счетчика 1 и соединенные единичными входами соответственно с выходами дешифраторов сложения и вычитания реверсивного счетчика 1. Единичный выход первого 3 К- риггера 2, соединенного нулевым Выходом с единичными установочными входами триггеров реверсивного счетчика 1, подключен к потенциальному входу первого элемента 4 И, соединенного выходом с первым выходом устрой- ства, и к потенциальному входу первого элемента 5 запрета, соединенного выхо- дЪм с суммирующим входом реверсивного счетчика 1. Импульсный вход элемента 5 запрета подключен к первому входу устройства, импульсному входу элемента

4И и нулевому входу второго К-чгрйггера 3. Нулевый выход триггера 3 соединен с нулевыми установочными входами триггеров реверсивного счетчика 1, а единичный выход триггера 3 подключен к потенциальному входу второго элемента 6 И, соединенного выходом со вторым выходом устройства, и к потенциальному входу второго элемента 7 запрета. Элемент 7 запрета соединен выходом с вычитающим входом реверсивного счетчика 1 и подключен импульсным входом ко второму входу устройства, импульсному входу элемента 6 И и нулевому входу триггера 2,

Устройство работает следукящим образом.

Входные последовательности импульсов частот и РЗ поступают соответственно на первый и второй входы устройства (предполагается,. что импульсы частот F и F не совпадают во времени).

Если триггеры счетчика 1 находятся в единичном состоянии, в триггере 2 записана единица и поэтому импульсы первой входной последовательности Г- поступают только на первый выход устройства через открытый зшемент 4 И, образуя выходную последовательность Fj. Импульсом второй входной последовательности при этом разрешено прохождение только на вычитакядий вход счетчика 1 через открытый элемент 7 запрета. Если же триггеры счетчика 1 находятся в нулевом состоянии, единица записана в триггере 3, в результате этого импульсы второй входной последовательности проходят только на второй выход устройства через открытый элемент 6 И, образуя импульсную последовательность F. При этом импульсом первой входной последовательности разрешено прохождение только на суммирующий вход счетчика 1 через открытый элемент.

5запрета.

При остальных состояниях счетчика в триггерах 2 и 3 записаны нули, поэтому элементы 4 и 6 И закрыты и импульсы первой и второй входных последовательностей поступают через открытые элементы 5 и 7 запрета на суммирукщий и вычитающий ВХОД1-.1 счетчика 1. Если при 57 этом среднее значение частоты первой входной последовательности больше среднего значения частоты второй входной последовательности, то по истечении соответствукядего времени все триггеры счет- чика 1 перейдут в единичное состо1шие. Следующий, с этого момента времени, имцульс первой ВХОД110Й последовательности своим передним фронтом переключает триг гер 2 Б единичное состояние, при котором счетчик 1 удерживается в исходном состо янии. При этом закрывается элемент 5 эапрета, а элемент 4 И открывается и импульсы первой входной последовательности начнут проходить на первый выход устройства. Если же поступает один или несколько импульсов второй входной после довательности, то триггер 2 переключается в нулевое состояние. Такое же число импульсов первой входной последовательности возвращает устройство в прежнее состояние, в котором последующие импуль сы первой входной последовательности про ходят на первый выход устройства через элемент 4 И. Таким образом импульсная последовательность на первом выхода уст ройства FJ имеет разностную частоту р - Pj., появление импульсов на втором выходе рд. при вышеуказанном соотноше нии входных частот невозможно. В случае, когда среднее значение частоты второй входной последовательности больше среднего значения частоты первой входной последовательности, все триггеры счетчика 1 по истечении соответст- вующего времени переходят в нулевое состояние. В дальнейшем устройство работает аналогично рассмотренному случаю с той лишь разницей, что прохождение на второй выход F. устройства импульсы об разуют импульсную посйедовательнхзсть с разностной частотой Fj-FiВ случае равенства средних значений частот входных последовательностей счетчик 1 работает в непрерывном режиме сложения и вычитания и импульсы на ВЫ ходы устройства не поступают. Таким образом введение в устройство новых элементов и связей позволяет по сравнению с прототипом повысить помехоустойчивость, что обусловлено исключением избыточных переключений триггеров счетчика 1 при обработке импульсных последовательностей с большим числом импульсов в пачке. Кроме этого рассмотренное устройство позволяет обрабатывать 06 информацию, представленную в виде частотно-импульсного потока импульсов с широтно-«мпульсной модуляцией, поскольку длительность импульсов, на его выходах равно длительности входных импульсов. формула изобретения Частотно-импульсное вычитающее устройство, содержащее реверсивный счетчик выполненный на триггерах и дешифраторах сложения и вычитания, отличающееся тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости, в него дополнительно введены элементы запрета, элементы И и два 3 К-триггера, подключенные счетными входами к выходам триггера старшего разряда реверсивпого счетчика и соединенные единичными входами соответственно с выходами дешифраторов сложения и вычитания реверсивного счетчика, причем единичный выход первого ПКтриггера, соединенного нулевым выходом с единичными установочными входами триггеров реверсивного счетчикЛ| подключен к потенциальному входу первого элемента И, соединенного выходом с первым выходом устройства, и к потенциальному входу первого элемента запрета, соединенного выходом с суммирующим входом peEtepсивного счетчика и подключенного импульсным входом к первому входу устройства, импульсному входу первого элемента И к нулевому входу второго 3 К- риггера, соединенного нулевым выходом с нулевыми установочными входами триггеров реверсивного счетчика, причем единичный выход второго ЗК-о-риггера подключен к потенциальному входу второго элемента И, соединенного выходом со вторым выходом устройства, и к потенциальному входу второго элемента запрета, соединенного выходом с вычитающим входом реверсивного счетчика и подключенного импульсным входом ко второму входу устройства, импульсному входу второго элемента И и нулевому входу первого TIK -триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР А 423125, кл. Q 06 F 7/385, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР N5 557377, кл. G 06 G 7/14, 1975 (прототип).