Устройство для определения знакапЕРВОй пРОизВОдНОй Советский патент 1981 года по МПК G06F7/64 G06G7/18 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано при обработке широтно-импульсных и частотно-импульс ных СИГНсШОВ. Известно устройство для определе ния знака первой производной, содер жандее генератор импульсов, ключи,триггер, элементы И и реверсивные счетчики 11. Известно также устройство для определения знака первой производно содержащее преобразователь частотакод, регистр памяти и выходной сумматор 2J , Однако общим недостатком известнфс устройств являются ограниченные функциональные возможйости, так, первое устройство позволяет определять знак производной только широтно-импульсных сигналов, а второе устройство - знак производной тольк частотно-импульсных сигналов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения знака первой производной, содержащее генератор опорной частоты, два счетчи счетный вход первого из которых под ключен к выходу основного элемента и, соединенного первым входом с вxoдoм. устройства и входом формирователя импульсов, подключенного первым выходом к управляющему входу блока сравнения кодов, соединенного выходами с выходами устройства, а информационными входами - с выходс1ми первого счетчика, подключенного входом обнуления к входу обнуления второго счетчика и второму выходу формирователя импульсов, соединенного входом с первым входом второго элемента И, выход которого - со счетным входом второго счетчика, причем вторые и третьи входы обоих элементов И подключены соответственно к выходу генератора опорной частоты и к выходам формирователя импульсов, выполненного на триггере и формирующей цепи 3 . Недостатками известного являются пониженная динамическая точность, обусловленная тем, что каждое определение знака приращения зажимает во времени два периода (причем кажт дый измеренный вторым очередной период входного сигнала не используются в последующем измерении), а также ограниченные функциональные возможности, так ка.к устройство не позволяет определять знак производн частотно-импульсного сигнала, Целью изобретения является повышение динамической точности и расши рение класса обрабатываемых сигнало Поставленная цель достигаемся тем, что в устройство для определения зн.ака первой производной, содержащее генератор опорной частоты, два счетчика, счетный вход первого из которых подключен к выходу основ ного элемента И, соединенного первы входом с входом устройства и входом формирователя импульсов, подключенного первым выходом к управляющему входу блока сравнения кодов, соединенного выходами с выходами устройства, а информационными входами с выходами первого счетчика, дополнительно введены переключатель и груп па элементов И, подключенных выходами к поразрядным входам первого счетчика, первыми входами - к выходам второго -счетчика, а вторыми входами - к второму выходу формирователя импульсов, соединенного третьим выходом с установочным входо1И второго счетчика, счетный вход которого подключен к счетному входу первого счетчика и первому выходу переключателя, соединенного вторым выходом с вторым входом основного элемента И, а входом - с выходом генератора опорной частоты. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство .содержит формировател 1 импульсов, генератор 2 опорной частоты, основной элемент И 3, подключенный первым входом к входу устройства и входу формирователя 1, первый выход которого соединен с управляющим входом блока 4 сравнени кодов, подключенного информациоины1.1и входами к выходам первого счет чика 5, соединенного поразрядными входами с выходами э.лементов И дополнительной группы б, первые вхо ды которых подключены к выходам второго счетчика 7, а вторые входы к второму выходу формирователя 1, подключенного третьим выходом к установочному входу счетчика 7. Сче ные входы счетчиков 5 и 7 соединены с выходом элемента И 3 и с первым выходом переключателя 8,подключенно вторым выходом к второму входу элемента ИЗ, а входом - к выходу гене ратора 2 опорной частоты. Устройство для определения знака первой производной работает следующ Образом, Формирователь 1 импульсов формирует по заднему фронту каждого вход ного широтно-импульсного или частот но-импульсного сигнала три корот-{ ких импульса, сдвинутые по времени между собо на время установления переходных процессов в блоке 4 и счетчиках 5 и 7, При поступлении широтно-импульсного сигнала на время его длительности открывается элемент И 3 и заполняющие импульсы с генератора 2 через переключатель 8 проходят через элемент И 3 на счетные входы счетчиков 5 и 7, первый из которых работает в режиме вычитания, а второй в режиме суммирования импульсов . С окончанием импульса на входе устройства -элемент И 3 закрывается, а сформированный по заднему фронту этого импульса сигнал с первого выхода формирователя 1 поступает на управляющий вход блока 4, По этому сигналу в блок 4 считывается код Щ с выхода счетчика 5, а затем сигналом со второго выхода формирователя 1 в счетчик 5 /через группу элементов И б будет считан выходной код Nj счетчика 7, После этого сигналом с третьего выхода формирователя 1 в счетчике 7 устанавливается начальное значение кода No . Таким обцазом, в момент времени окончания текущего импульса длительности Т в счетчике 5 будет сформирован код, равный N .NO + fo( TV), . где f - частота импульсов генератора 2; Т- - длительность предыдущего входного импульса. Этот код поступает в блок 4 сравнения кодов, где сравнивается с опорным кодом NP, По результатам сравнения определяется знак производной, причем положительному знаку производной соответствует выходной код счетчика 5 меньший, опорного кода, а отрицательному знаку - больший опорного кода. При определении знака производной частотно-импульсного сигнала генератор 2 через переключатель 8 подключается непосредственно к счетным входам счетчиков 5 и 7, В этом случае сравнению подлежат периоды частотно-импульсного сигнала. Таким образом, предлагаемое устустройство позволяет по сравнению с известным повысить динамическую точность, за счет определения знака производной в каждом периоде входного сигнала, а также позволяет расширить функциональные возможности посредством определения знака производных как широтно-импульсных, так и частотно-импульсных сигналов. Формула изобретения Устройство для определения знака первой производной, содержащее генератор опорной частоты, два счетчика, счетный вход первого из которых подключен к выходу основного элемента И, соединенного первым входом с входом устройства и входом формирователя импульсов, подключенного первым выходом к упраэляющему входу блока сравнения кодов, соединенного выходами с выходами устройства, а информацион.ными входами с выходами первого счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения динамической точности и расширения класса обрабатываемых сигналов, в него дополнительно введены переключатель и группа элементов И, подключенных выходами к поразрядным аходам первого счетчика/, первыми входами - к выходам второго счетчика

а вторыми входс1ми - к второму выходу формирователя импульсов, соединенного третьим выходом с установочным входом второго счетчика, счетный вход которого подключен к счетному, входу первого счетчика и первому выходу переключателя, соединенного вторым выходом с вторым входом основного элемента И, а входом - с выходом генератора опорной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №543949, кл. G Об G 7/18, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 557384, кл. G Об G 7/18, 1976.

5

3.Авторское свидетельство СССР 611219, кл. G Об G 7/18, 1977 (прототип).