Вычислительное устройство для первичной обработки информации Советский патент 1980 года по МПК G06J3/00 G06G7/12 

(54) BЫЧИCЛИTEЛЬ OE УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Вычислительное устройство оля первичной обработки информации предназначено аля использования в вычислительной технике, в частности, в устройствах преобразования янгалоговых величин в цифровой код. Известны устройства аналогичного наз начения, используемые для сжатия динамического диапазона в устройствах преобразования аналоговых величин в цифровой код ji . Однако устройства обладают недостаточной точностью при малом времени вы числения или большим временем вычисления при приемлемой точности. Наиболее близким по технической сущности является вычислительное устройство для первичной обработки информации. Оно содержит п усилительных каскадов, последовательно соединенных друг с другом через элементы задержки, выходы каскадов подключены к входам суммирующего блока, к выходу которого последовательно подсогэдинены ключ н пиковый детектор ВЫХОД последнего подключен к первому пороговому блоку, связанному выходами с управляющим входом ключа и входом блока выбора порядка, который вторым входом связан с выходом второго порогового устройства, подключенного к выходу последнего усилительного каскаца 2. Недостатком известного устройства, является недостаточно высокое быстродействие. Целью предполагаемого изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для первичной обработки информации, содержащее п последовательно соединенных усилительных каскадов, каждый из которых выходом соединен со входом одного из п элементом задержки, пороговый блок, Г1оаключенный к выходу последнего усилительного каскада, ключ, сук мируюций блок, распределитель импульсов, выходами связанный с управляюгцим входом пиковог-о детектора и со входами счетчика, разряд-

746605 Тныё выходы которого яБляютсн цифровым выходом устройства, введены п одновибратор, (п-1) дополнительных ключей, элемент ИЛИ и делитель напряжения, причем выходы элементов задержки подключены к сигнальным входам ключей, выходы ко связаны со входами суоимирующего блока, выхЬдЬм подключенного к сигнальному входу пикового детектора, выход которого подключен к сигнальному входу делителя напряжения, выход которого является аналоговым выходом устройства а его управляющие входы соединены с разрядными выходами счетчика, счетным входом связанного с выходом элемента ИЛИ, выходы которого подключены к импульсным выходам одновибраторов, потенциальные выходы которых соединены с первыми управляющими входами соответствующих ключей, вторые управляющие входы которых .соединены с выходом, распределителя импульсов, а входы одновибраторов подключены к соответствую цим выходам усйлУ1тельных каскадов. На чертеже изображена функциональная схема вычислительного устройства для первичной обработки информации. Вычислительное устройство содержит .t последовательно включенных усили- тельных каскадов 1, выходы которых под соединены ко входам п элементов задерж ки 2 и ко входам п одновибраторов 3, потенцйальные выходы последних связаны с первыми управляющими входами ключей 4, сигнальные входы которых соединены с выходами элементов 2 задержки. Вторые управляющие входы ключей 4 соедине ны с выходом распределителя 5 импульсо а выходы ключей 4 связаны со входами суммирующего блока. 6, выходом связанного с сигнальным входом пикового детектора 7, управляющий вход которого соединен с выходом распределителя 5 импульсов, а выход подключен к входу делителя 8 напряжения, выход которого является аналоговым выходом устройства Импульсные выходы одновибраторов 3 со динены с выходами элемента О ИЛИ, вы ходом св.язанного со счетным входом сче чика 10, разрядные выходы которого яв- ляются цифровь1М выходом устройства и подключены к управляющим входам делителя 8 напряжения, к выходу последнего усилительного каскада подсоединен.-, вход порогового блока 11, связан1;ого вЫхо- дом с входом распределителя импульсов, два выхода которого связаны с управляю щими входами счетчика. Выш5слительное устройство для первичнрй обработки информации работает следующим образом. Входной сигнал поступает на вход первого усилительного каскада и усиливается цепочкой усилительных каскадов 1. Амплитуда сигнала на выходе m -го каскада равна Ug .к , где к - коэффициент усиления усилительного каска- да. При превышении сигнала на выходе по1:у18днего каскада 1 величины порога п ороговогр блока 11, равного нижней границе и (., динамического диапазона викового детектора 6, т. е. при , срабатывает, пороговый блок 11, сигнал с которого поступает в распределитель 5 импульсов, в котором спустя некоторое время, равное задержке tg атементов 2 задержки, вырабатывается разрешающий импульс Up длительностью t д , который поступает на вторые управляющие входы ключей 4. Кроме . того, в распределителе 5 импульсов формируютс;я управляющие импульсы, которыми осуи ествляется сброс в нуль Пйко.вого детектора 7 и принудительная запись числа п 13 счетчике 10, Спустя некоторое время, равное () распределителе 5 импульсов формируется сигнал разрешения счета счетчика 10, который поступает на его управляющий .вход, Усиленные сигналы с выходов усилительных каскадов 1 поступают на входы элементов 2 задержки и входы одновибраторов, порог срабатывания которых равен В1эрхн8й границе UQ пикового детектора, которая немного меньше или равна верхней границе линейной зоны усилитель ного ка1:када 1. Таким образом, гп -и одновибратор запускается, если Ue,y К Ч U . Длительность импульса m-го одновибратора равна to Tr + TTg-. -i-rri-дт:, где величина определяется быстродействием элемента 9 ИЛИ и тактовой частотой счетчика 10. Через tr сигналы с выходов элементов 2 задержки поступают на входы ключей, на вто- рые управляющие входы которых поступает разрешающий, импульс Up и го -и ключ открывается, если не запустился ГП -и одновибратор, выходные сигналы которого блокирует разрешающий иМпульс U р. Ус1ленные сигналы, пройдя через открытые . ключи 4, суммируются блоком 6 и Поступают на вход пикового детектора 7. Амплитуда сигнала Uc, на выходе блока fi равна ). Ее величина преобразуется в пиковом - детекторе 7 в квазипостоянное напряжение, которое поступает на сигнальный вход делителя напряжения. Так как длительности импульсов одновибраторов 3 различны, то импульсы, формируемые в одновибраторах по заднему фронту и поступающие на вкоды элемента ИЛИ, также разнесены. На выходе элемента 9 ИЛИ образуется пачка из (t ) им- пульсов, которая поступает на счетный вход счетчика 10, работающего в режиме вычитания. Сигнал разрешения счетчи действует в течение времени ()АТг, и после его окончания счетный вход счет чика 10 блокируется, а содержимое счет чика ., равно P,n-(n-m O ni-1; т. е. равно числу каскадов 1, которые участвуют в формировании сигнала 1 , Кодом счетчика 10 осуществляется уста новка коэффициента передачи к делителя напряжения, который равен . rf ...Ч.К Выходное напряжение пгл- на выходе делителя 8 напряжения равно ,с п-ивк Таким образом, входной сигнал пред ставляется в полулогарифмическом виде, где мантисса чИсла гг« j равна выходному напряжению на выходе делители {Напряжения, а порядок р- коду Ю. Амплитуда входного сигнала равяа и т.-к оА I Время вычисления не зависит от велц- чины входного сигнала и составляет око ло 2 t . По сравнению с известным устройством достигается выигрыш по быстрряейетвшо. Кроме того, при наличии внешнего синхро импульса осуществляют жесткое стробй- рование, с длительностью строба, равной длительности импульса, повысив тем самым помехозащищенность., В известном устройстве реализовать жесткое стробй- рование невозможно вследствие само(ч принципа действия устройства. Благодаря введению новых узлов и связей быстродействие устройства значительно повышается. Экономический эффект от применения предлагаемого устройства заключа- 7 56ется в повышении быстродействия, и как следствие этога уменьшения объема оборудования, при бойьшик загрузках устройств для йщрвичноЙ обработки информации. Формула изобретения Вычислительное устройство для перЁИЧной обработки информации, содержащее « последовательно соединенных усилительных каскадов, каждый из которых выходом со входом одного из п элементов задержки, пороговый блок, подключенный ж выводу последнего усилительного каскада, ключ, суммирующий блок, распределитель импульсов, выходами связанный с управляющим вхрдом пикового детектора и со входами счетчика, разрядные выходы которого являются ц( выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены п одновибраторов, (n-l) дополнительных клаоней, элемент ИЛИ и делитель напряжения, причем выходы элементов задержки по|31ключег1Ь1 к сигнальным входа М ключей, выходы которых связаны со входами суммирующего блока, выходом подключенного к сигнальному входу пикового детектора, выход которого подкшочвн к Сигнальному входу делителя }{а{1ряжен11Я, выход которого является аналоговым выходом устройства, а его управляющие. втсоды соединены с разрядными выходами счетчика, счетным входом св$|эанного с выходом элемента ИЛИ, входы которого подключены к импульсным выходам одновибратора, потенциальные выкошл которых соединень спервыми управляющими входами соответствующих ключей, вторые управляющие входы квторых соединены с выходом распределителя импульсов, а входы одновибраторов подключены к соответствующим выходам саяительных каскадов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3662274, л. 329-192, опублик. 1972. 2.Авторское свидетельство СССР о заявке № 243О928/1& 24, л. Q Об Q 7/12, 1976 (прототип).

., «, Г -«о ;

V t /liHI г J.-« ,-,.-.-. )t...,.. г4оо05

)

Г

g

Г

Л.

C4J

«О

il

«О