Цифрочастотное вычислительное устройство Советский патент 1981 года по МПК G06F7/39 

(54) ЦИФРО-ЧАСТОТНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ

1

Изобретение относится к цифрочастотной вычислительной технике, в которой реализация математических функций основывается на принципе цифро-частотного модулирования импульсного потока с глубиной, пропорциональной цифровому аргументу.

Известны цифро-частотные вычислительные устройства, реализу 01цие математические функции ДВУХ и более цифровых аргументов, содержащие цифро-частотный интегратор с двумя последовательно соединенными двоичными умножителями D-lНедостаток данных устройств - ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким к предлагаемому -является устройство, содержащее счетчик входных приращений, выходы которого через селектор соединены Q соответствующими входаили блока вентилей, счетчик выходных приращений, синхронизируклций вход селектора соединен с шиной входного сигнала, выходы первого датчика операнда соединены с соответствующими входами блока вентилей 2} УСТРОЙСТВО

Однако данное устройство характеризуется ограниченными функциональными возможностями.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в цифро-частотное вычислительное устройство, содержащее счетчик входных приращений, выходы кото10рого через селектор соединены с соответствующими входами блока вентилей, счетчик выходных приращений, синхронизирующий вход селектора соединен с шиной входного сигнала,

15 выходы первого датчика операнда соединены с соответствующими входами блока вентилей, введены счетный триггер, второй датчик операндов и два элемента И, причем вход счетного

20 триггера соединен с шиной входного сигнала, инвертирующий выход соединен с управляющими входами первого датчика операндов и первого элемента И, а неинвертирующий выход соеди25нен с управляющими входами второго элемента И и второго датчика операндов, выходы которого соединены с соответствующими выходами первого датчика операндов, входы элементов И

30 соединены с выходом блока вентилей, а выходы соединены с шинами выходного сигнала, выход блока вентилей соединен с входом счетчика выходных приращений. Кроме того, в него введен RS-ipa гер, установочный вход которого сое динен с выходом первого элемента И, обнуляющий вход - с неинвертирую|ЩИм выходом счетного триггера, а выход - с третьим входом второго эл мента И и со входом счетчика выходных приращений, выходы которого под ключены к выходам счетчика входных приращений, стробирующий вход которого подключен к инвертирующему выходу счетного триггера, неинвертйрующий выход которого соединен со стробирующим входом счетчика выходных приращений. На фиг.1 и 2 представлена блоксхема цифро-частотного вычислительного устройства. На фиг.1 изображены счетчик 1 входных приращений, селектор 2, блок 3 вентилей, датчики 4 и 5 операндов, триггер 6, элементы 7, 8 И и счетчик 9 выходных приращений, пр чем выходы счетчика 1 через селахтор 2 соединены с соответствукяцими входами блока 3, выход которого сое динен со входом счетчика 9, синхронизирующий вход селектора 2 соедине с шиной 10 входного сигнала, выходы датчика 4 соединены с соответствукхц ми входами блока 3, вход триггера б соединен с шиной 10, инвертирующий Быосод соединен с управляквдими входа ми датчика 4 и элемента 7, а неинвертирующий выход соединен с управляющими входами элемента 8 и датчика 5 , выходы которого соединены с соответствующими выходами датчика 4 входа элементов 7 и 8 И соединены с выходом блока 3, а выходы соедине ны с шинами 11 и 12 выходного сигнала. На фиг.2 кроме указанных блоков представлен RS-триггер 13, установочный вход которого соединен с выходом элемента 7, обнуляющий вход соединен с неинвертирующим выходом триггера б,,а выход соединен с третьим входом элемента 8 и со входом счетчика 9, ,выходы которого подключены к выходам счетчика 1, стробирующий вход которого подключен к инвертирующему выходу триггера б, неинвертируюдий выход которого соединен со стробирующим входом счетчика 9. Цифро-частотное вычислительное устройство (фиг.1) работает следующим образом. На шину 10 поступает входной сигнал с частотой f. Импульсы этог сигнала проходят через селектор 2 и появляются на соответствующих, в зависимости от состояния счетчика 1 выходах селектора 2. Поскольку счетчик 1 меняет свое состояние после переключения триггера 6, то при каждом состоянии счетчика через селектор 2 пройдут два импульса, причем при прохождении каждого импульса к соответствукяцим входам блока 3 подключен только один из датчиков 4 или 5, соответственно, так как они стробируются выходами триггера 6. Таким образом, блок 3 вентилей участвует одновременно в умножении входной частоты сразу на две величины, задаваемые датчиками 4 и 5 ч на выходе блока 3 будет сиг нал с частотой Vix f«T где FJ, - частота сигнала на выходе блока 3; Nyj,- код,задаваемый датчиком 4; Myg- код, задаваемый датчиком 5; емкость счетчика 1. Этот сигнал подается на входы элементов 7 и 8, которые также стробируются триггером б. На выходе каждого.из элементов 7 и 8 будут соответственно сигналы с с JiiL-f i 2 -где Fj- сигнал на выходе элемента 7, с с J V ч ТГ 2 2 Нун где сигнал на выходе элемента 8. Такш образом, данное устройство позволяет производить на одном бло ке вентилей, одном счетчике приращений и одном селекторе одновременную работу по двум операндам и, кроме того, вычислять сумму произведений, что значительно расширяет его функциональные возможности. Данное устройство в отличие от известного позволяет подавать на вход счетчика 9 сигнал с частотой FI. за счет введения в него триггера 13. Код с выхода счетчика 9 поочередно с кодом с выхода счетчика 1 (поскольку эти счетчики стробируются разными выходами триггера 6 подаются через селектор 2 на ходы блока 3. Причем при нулевых состояниях триггера б блока 3 формируется сигнал F;j, а при единичных состояниях триггера б блок 3 вычисляет соотношениег „г Nya 4 2 Nm где f.- сигнал на выходе элемента 8. Подставив значение F, , получим V Такюл образом, устройство (фиг.2 позволяет дополнительно вычислять произведение операндов, что значительно расширяет функциональные возможности цифро-частотного вычислительного устройства.

Формула изобретения

1. Цифро-частотноё вычислительное устройство, содержащее счетчик входных приращений, выходы которого через селектор соединены с соответствующими входами блока вентилей/ счетчик выходных приргицений, синхронизирукнций вход селектора соединен с шиной входного сигнала, выходы первого датчика операнда соединены с. соответствукмдами входами блока вентилей, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены счетный триггер,второй датчик операндов и два элемента И, причем вход счетного триггера соединен с шиной входного сигнала, инвертирукндий выход - с управлякяцими входами первого датчика операндов и первого элемента И, а неинвертирущий вьрсод соединен с управляющими входами второго элемента И и второг датчика операндов, выходы которого соединены с соответствующими выходами первого датчика операндов, входы элементов И соединены с выходами

блока вентилей, а выходы соединены с шинами выходного сигнала, выход блока вентилей соединен с входом счетчика выходных приращений.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен RS-триггер, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента И, обнуляющий вход - с неинвертирующим вы0ходом счетного триггера, а выход с третьим входом второго элемента И и со входом счетчика выходных прИ ращений, выходы которого подключены к выходам счетчика входных прираще5ний, стробирующий вход которого подключен к инвертирующему выходу счетного триггера, неинвертирующий выход которого соединен со стробирующим входом счетчика выходных приращений.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Данчеев В.П. Цифро-частотные вычислительные устройства. М.,

5 Энергия, 1976, с. 51, рис. 2-13.

2.Оранский A.M. Аппаратурные методы в цифровой вычислительной технике. Минск, БГУ,1977, с. 58,рис.3-1 (прототип).

Г

r-u-

i

10

« Pui.2