Дифференцирующее устройство Советский патент 1980 года по МПК G06G7/18 

(54) ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к автомати е и вычислительной технике и предназначено для определения н цифровой форме производной по времени аналоговых сигналов. Известно дифференцирующее устройст во, содержащее аналого-цифровой преобразователь, счетчики, генератор импульсов, элементы И и ИЛИ, триггеры, элементы задержки и группы элементов И 1. Известно также дифференцирующее устройство, содержащее следящий аналого-цифровой преобразователь, триггер, двоичный счетчик приращений и управляемый делитель частоты 2. По грешностью этих устройств является пониженное быстродействие. Наиболее близким к изобретению явлйется дифференцирующее устройство содержащее сумматор, соединенный выходом с выходом устройства, а первым входом - с информационным входом основного регистра и с цифровым вькодо аналого-цифрового преобразователя, вход которого подключен к входу устройства, а управляющий выход - к вхо ду блока управления, соединенного пе вым и вторым выходами соответственно с входами управления записью и считы ванием основного регистра, выход которого подключен к второму входу сумматора 3 . Целью изобретения является повышение быстродействия. Достигается это тем, что в дифференцирующее устройство, содержащее сумматор, соединенный выходом с выходом устройства, а первым входом - с информационным входом основного регистра и с цифровым информационным выходом аналого-цифрового преобразователя, вход которого подключен к входу устройства, а выход синхронизации к входу блока управления, соединенного первым и вторым выходами соответственно с входами управления записью и считыванием основного регистра, введен дополнительный регистр, подключенный выходом к второму входу сумматора, информационным входом - к выходу основного регистра, а входами управления записью и считыванием соответственно к второму и первому выходам блока управления. При этом блок управлени содержит элемент задержки и делитель частоты, подключенный входом к входу блока управления, а выходом - к первому выходу блока управления и через элемент

задержки к второму выходу блока управления.

На чертеже изображена блок-схема дифференцирующего устройства. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь .1, подключенный цифровым информационный выходом к первому входу сумматора 2 и к информационному входу основного регистра 3, а выходом синхронизации - к входу блока управления 4, соединенного первым выходом с входом управления записью основного регистра 3 и входом управления считыванием дополнительного регистра 5. Регистр 5 подключен выходом к второму входу сумматора 2, информационным входом - к выходу регистра , а входом управления записью - к входу управления считыванием регистра 3 и к второму выходу блока управления 4. Блок 4 содержит делитель частоты б и элемент задержки 7, подключенный выходом к второму выходу блока 4, а . входом - к первому выходу блока 4 и К выходу делителя б, вход которого соединен с входом блока 4, 8 - вход устройства.

Устройство работает следующим образом .

В текущий момент времени, соответствующий окончанию преобразования входного сигнала в код в аналого-цифровом преобразователе 1, на первый вход сумматора 2 и на информационный в::од регистра 3 с цифрового выхода преобразователя 1 поступает параллельный цифровой двоичный код. Одновременно с этим сигнал окончания преобразования с выхода синхронизации преобразователя 1 поступает на вход блока управления 4. По этому сигналу блок 4 (в котором делитель частоты б используется только при необходимости изменения временного масштаба . дифференцирования) сигналом с первого выхода разрешает запись информации от преобразователя 1 в регистр 3 и одновременное считывание информации с регистра 5 в сумматор 2. После этого сигналом со второго выхода блока управления 4 производится считывание информации из регистра 3 в регистр 5 Таким образом на сумматор 2 поступает текущая информация из аналого-цифрового преобразователя 1 и информация, выданная преобразователем 1 в предыдущем такте измерения. На выходе сумматора 2, работающего в режиме

ычитания, получается результат приащения входного сигнала за время авное или пропорциональное (в слуае использования делителя частоты б) такту измерения преобразователя 1, т. е. производная входного сигнала. При появлении единицы в знаковом (старшем) разряде сумматора 2 (в случае, когда производная отрицательна) на выходе сумматора результат получается в дополнительном коде.

Таким образом рассмотренное устройство за счет использования двух регистров позволяет в отличие от устройства-прототипа повысить быстродействие при вычислении производной.

Формула изобретения

1.Дифференцирующее устройство, содержащее сумматор, соединенный выходом с выходом устройства, а первым входом - с информационным входом основного регистра и с цифровым информационным выходом аналого-цифрового преобразователя, вход которого подключен к входу устройства, а выход синхронизации - к входу блока управления, соединенного первым и вторым выходами соответственно с входами управления записью и считыванием основного регистра, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в устрой ство введен дополнительный регистр, подключенный вьрсодом к второму входу сумматора, информационным входом - к выходу основного регистра, а входами управления записью и считыванием - соответственно к второму-, и первому выходам блока управления.

2.Устройство nort. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит элемент задержки и делитель частоты, подключенный входом

к входу блока управления, а выходом - к первому выходу блока управления и через элемент задержки к второму выходу блока питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 475618, кл. G 06 F 7/38, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР 485475, кл. G Об J 3/00, 1972.

3.Левидов В. А. и др. Измерение скоростей. - М.: Изд-во стандартов. 1972, с. 51, рис, 19 (прототип).

А

.jj