Преобразователь напряжения в код Советский патент 1981 года по МПК H03K13/17 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для преобразования напряжения в нормализованный код в форме с плавающей запятой при вводе информации в цифровую вычислительную машину.

Известны преобразователи напряжения в код, содержащие сравнивающее устройство, преобразователь кода в напряжение, схему управления, генератор импульсов, счетчик и источник опорного напряжения 1.

В этих преобразователях невозможно непосредственно получить числовой эквивалент в коде с плавающей запятой.

Известен преобразователь напряжения в код, содержащий сравнивающее устройство, первый вход которого соединен со входной шиной, второй - с выходом преобразователя кода порядка в напряжение, аналоговый вход которого подключен к выходу преобразователя кода мантиссы в напряжение, цифровой вход - к выходу дешифратора, аналоговый вход преобразователя кода мантиссы в напряжение соединен с выходом источника опорного напряжения, цифровой вход - с первым выходом счетчика мантиссы, второй выход которого через счетчик порядка подключен ко входу дешифратора, блок управления, выход которого соединен с первыми входами элементов И ,2.

В указанном преобразователе невозможно непосредственно получить числовой эквивалент в нормализованном коде. В этом преобразователе, если преобразуемое напряжение больше образцового, схема управления подает счетные импульсы- от генератора на счетный вход нулевого или

первого разряда счетчика мантиссы, в зависимости от состояния управляющего триггера. Код в счетчике мантиссы приводит этот счетчик в нулевое состояние, добавляет единицу в счетчик порядков и приводит триггер управления в единичное состояние, благодаря чему счетные импульсы поступают на счетный вход нулевого разряда счетчика мантиссы, т. е. после каждого переноса единицы в счетчик порядков счетчик

мантиссы приводится в нулевое состояние и начинает счет с нулевого разряда.

Целью настоящего изобретения является непосредственная нормализация кода с плавающей запятой.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе напряжения в код, содержащем сравнивающее устройство, первый вход которого соединен со входной шиной, второй - с выходом преобразователя кода порядка в напряжение, аналоговый

вход которого подключен к выходу преобразователя кода мантиссы в напряжение, цифровой вход - к выходу дешифратора, аналоговый вход преобразователя кода мантиссы в напряжение соединен с выходом источника опорного напряжения, цифровой вход - с первым выходом счетчика мантиссы, второй выход которого через счетчик порядка подключен ко входу дешифратора, блок управления, вход которого соединен с выходом сравнивающего устройства, выход - с первыми входами элементов И, выходы дешифратора соединены со вторыми входами элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам счетчика мантиссы, второй выход счетчика мантиссы соединен со входом установки старшего разряда этого счетчика в состояние «1.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого преобразователя, а на фиг. 2 - таблица кодов.

Преобразователь напряжения в код содержит сравнивающее устройство 1, у которого один вход соединен с выходом преобразователя 2 кода в напряжение (ПКН) порядка, второй вход соединен с датчиком 3 преобразуемого напряжения, а выход - с блоком управления 4, соединенным с генератором 5 импульсов и с первыми входами элементов И 6, а их вторые входы соединены с соответствующими выходами дешифратора 7, которые также подключены к цифровому входу ПКН 2 порядка. Выходы элементов И 6 соединены соответственно со входами счетчика 8 мантиссы, первый выход которого соединен с цифровым входом ПКН 9 мантиссы. Другой выход счетчика 8 мантиссы, являющийся щиной переноса, соединен со входом счетчика 10 порядка и со входом установки разряда счетчика 8 мантиссы в состояние «1. Аналоговой вход ПКН 9 мантиссы соединен с источником 11 опорного напряжения, выход - с аналоговым входом ПКН 2 порядка.

Текущее значение числового эквивалента определяется из соотношения:

Л.+: - (М, + -) р ,

где р - основание системы счислеиия счетчика, величина Мг соответствует значению мантиссы, а величина коэффициента k - величине порядка. Величина Mi накапливается с шагом

-г При коде мантиссы, соответствующее-j 1

щем значению ) . и поступлении

очередного импульса k увеличивается на единицу, и в мантиссе устанавливается код,

соответствующий значению - , т. е. числа всегда нормализованы.

Преобразователь напряжения в код работает следующим образом.

Код счетчика 8 мантиссы подается на ПКН 9 мантиссы, питающийся от источника 11 опорного напряжения, где он преобразуется в образцовое напряжение, которое, пройдя через ПКН 2 порядка, подается на вход сравнивающего устройства 1 с весом . Если преобразуемое напряжение больше образцового, блок управления 4 подает счетные импульсы от генератора 5 импульсов на счетчик 8 мантиссы.

Перед началом работы счетчики 8 и 10

мантиссы и порядка соответственно устанавливаются в нулевое состояние, образцовое напряжение на выходе ПКН 9 мантиссы равно нулю, следовательно, напряжение на выходе ПКН 2 порядка тоже равно нулю. С приходом преобразуемого напряжения на сравнивающее устройство 1 блок управления 4 подает счетные импульсы от генератора 5 импульсов на счетный вход старшего л-ного разряда счетчика 8 маитиссы через элемент И 6, на второй вход которого подается разрешающий потенциал с выхода дешифратора 7, соответствующий нулевому значению счетчика 10 порядка. Первый импульс записывается в младщий разряд счетной ячейки старшего разряда мантиссы (фиг. 2), что соответствует

числовому эквивалентуро - .

РР

Код в счетной ячейке увеличивается, сигнал переполнения добавляет единицу в счетчик 10 порядка и устанавливает единицу в младший разряд счетной ячейки старшего разряда счетчика 8 мантиссы, что соответствует числовому эквиваленту

1 .. Р

Код счетчика 10 порядка дешифрируется дешифратором 7, разрешающий потенциал с которого подается на элемент И 6 («-1)ного разряда. Напряжение, снимаемое с ПКН 9 мантиссы, поступает на вход сравнивающего устройства 1 (с помощью ПКН 2 порядка) с весом р. Код в счетчике 8 мантиссы продолжает увеличиваться, начиная с (п-1)-го разряда, сигнал переполнения добавляет единицу в счетчик 10 порядка, устанавливает единицу в младший разряд счетной ячейки старшего разряда счетчика 8 мантиссы, что соответствует числовому эквиваленту - -р р, и т. д.

Р

В момент равенства преобразуемого и образцового напряжений сравнивающее устройство 1 выдает сигнал в блок управления 4, который, в свою очередь, прекращает подачу счетных импульсов, а на счетчиках 8 и 10 мантиссы и порядка соответственно фиксируется числовой эквивалент преобразуемого напряжения в виде нормализованного кода с плавающей запятой.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения в код, содержащий сравнивающее устройство, нервый вход которого соединен со входной шиной, второй - с выходом преобразователя кода порядка в напряжение, аналоговый вход которого подключен к выходу преобразователя кода мантиссы в иапряжение, цифровой вход - к выходу дешифратора, аналоговый вход преобразователя кода мантиссы в напряжение соединен с выходом источника опорного напряжения, цифровой вход - с первым выходом счетчика мантиссы, второй выход которого через счетчик порядка подключен ко входу дешифратора, блок управления, вход которого соединен с выходом сравнивающего устройства, выход - с первыми входами элементов И, отличающийся тем, что, с целью непосредственной нормализации кода с плавающей запятой, выходы дешифратора

соединены со вторыми входами элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам счетчика мантиссы, второй выход счетчика мантиссы соединен со входом установки старшего разряда этого

счетчика в состояние «1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Сентурия С. и др. Электронные схемы и их применение, 1977, с. 581.

2.Авторское свидетельство СССР № 428546, кл. Н ОЗК 13/17, 1974 (прототип).

Ta6/ti i(« к,