Квадратор Советский патент 1981 года по МПК G06F7/552 

(54) КВАДРАТОР

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, в частности, в составе специализированных вычислительных устройств для обработки информации о ходе процесса целлюлозы по Н-фактору.

Известен квадратор, который содержит генератор опорной частоты, два двоичных счетчика, один из которых при помощи вентилей управляет , работой другого счетчика, охвачен ного обратной связью и присоединенного к выходу генератора через вентиль, управляемый триггером, связанньпи через линию задержки с выходом первого счетчика. Данная схема основана на использовании того обстоятельства, что вторая разность функции у х равна двум, а также на преобразовании кода в число импульсов 1.

Однако наличие линий задержки уменьшает точность работы устройства. Перед началом работы в счетчики должны быть введены начальные числа, выбор которых неоднозначен (в первый { 1етчик необходимо ввести число -1, т.е. завести все единиисы, а во второй счетчик - 1, .. единицу в младший разряд),Кроме того,

частота генератора должна быть достаточно большой, чтобы за время между двумя входными импульсами успела пройти пачка импульсов, наибольшее число которых равно 2 .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является квадратор, содержащий генератор импульсов, два счетчика, схему сравнения,, выход которой подключен ко входу триггера, элемент И. Кроме того, устройство содержит дополнительный триггер (2.

10

Этому устройству присуща недостаточно высокая точность.

Цель изобретения - повышение точности вычисления.

Поставленная цель достигается тем, что в

15 квадратор, содержащий генератор импульсов, два счетчика, схему сравнения, выход которой подключен ко входу триггера, элемент И, введен управляемый делитель частоты, выход которого соединен с одним из входов элемен20та И, второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера, вход установки которого подключен к выходу первого счетчика, вход которого соединен с выходом последнего разряда управляемого делителя частоты, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, первая и вторая группы входов схемы сравнения соединены с разрядными выходами первого и второго счетчиков соответственно, вход последнего из которых является информационным входом устройства, разрядные выходы второго счетчика, начиная с первого разряда, подключены к управляющим входам, начиная с последнего разряда управляемого делителя частоты, выход элемента И является выходом устройства.

На чертеже приведена схема квадратора.

Квадратор содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, триггер 3, элемент И 4, управляемый делитель 5 частоты, регистр 6 и схему 7 сравнения. Выход генератора 1 соединен с входом управляемого делителя 5 частоты, управляющие входы которого соединены с выходами регистра 6 таким образом, что младший разряд регистра 6 з равляет старшим разрядом делителя 5 частоты, выход последнего разряда делителя 5 частоты соединен с входом двоичного счегшка 2, а суммарный выход с одним из входов элемента И 4, второй вход которого соединен с выходом триггера 3, S-вход которого соединен с выходом схемы 7 сравнения, входы которой соединены поразрядно с разрядными выходами регистра 6 и счетчика 2, выход последнего разряда которого соединен с R-входом триггера 3.

Принцип действия устройства следующий.

Емкости управляемого делителя 5 частоты, регистра 6 и двоичного счетчика 2 равны 2 . Следовательно, если в регистр 6 записано число X, то на суммарном выходе делителя 5 вырабатывается частота

И)

Х -1Т

где Q - частота генератора 1.

На вход счетчика 2 поступают импульсы, частота следования которых 4°/2.

При поступлении на вход счетчика 2 числа импульсов, равного числу х , записанному в регистр 6, на выходе схемы 7 сравнения вырабатывается сигнал, устанавливающий по S-входу триггер 3 в едшшчное состояние. Импульс переполнения счетчика 2 (2 -ый импульс) устанавливает триггер 3 в нулевое состояние (по R-входу). Начинается новый цикл квадрирования.

Таким образом, на инверсном выходе триггера 3 присутствует уровень 1 с начала

цикла до момента поступления х импульсов частоты fg /2 на вход счетчика 2. Длительность этого уровня

х-а

(2)

- ь

Так какна один вход элемента И 4 поступает частота у , величина которой определяется выражением (1), то за время наличия на втором входе элемента И 4 уровня 1 на ее выходе появляется число импульсов

.x-a

Х(Э)

sj г ,т - о . -х- -

Предложенное устройство не имеет в своем составе линий задержки, а анализ выражения (3) показывает, что нестабильность частоты генератора 1 не оказывает влияния на точность работы, так как эта нестабильность одинаково влияет на числитель и знаменатель выражения (3).

Величина f влияет на быстродействие устройства и зависит только от быстродействия элементов, реализующих предложенную схему.

Формула изобретения

Квадратор, содержащий генератор импульсов, два счетчика, схему сравнения, выход которой подключен ко входу триггера, элемент И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен управляемый делитель частоты, выход которого соединен с одним из входов элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу

триггера, вход установки которого подключен к выходу первого счетчика, вход которого соединен с выходом последнего разряда управляемого делителя частоты ,вход которого подключен к выходу генератора импульсов, первая и вторая группы входов схемы сравнения соединены с разрядными выходами первого и второго счетчика соответственно, вход последнего из которых является информационным входом устройства, разрядные выходы второго счетчика, начиная с первого разряда, подключены к управляющим входам, начиная с последнего разряда управляемого делителя частоты, выход элемента И является выходом устройства. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

fo

7