Устройство для вычисления квадрата число-импульсного кода Советский патент 1981 года по МПК G06F7/552 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных устройствах автоматического управления, а также в системах обработки информации и автоматизации научных исследований. Известны устройства, содержащие счетчики, сумматоры, логические элементы {1 . Недостатком известных устройств является значительная их сложность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее счетчик, первый разряд которого устанавливается в единицу по внешнему импульсу а на вход второго разряда поступают счетные импульсы, логическую схему, которая после установки первого разряда счетчика в единицу начинает пропускать внешние импульсы иа вход второго разряда, полный сумматор для сложения содержимого счетчика и сдвигового регистра, схему формирования сигналов, которая по каждому внешнему импульсу пересылает результат сложения в регистр 2 Недостатки устройства заключаются в применении сдвигового регистра для промежуточного хранения предыдущего значения квадрата, а также в использовании внешнего управления записью, считыванием и пересылкой в сумматор, что снижает быстродействие устройства и не дает возможности осуществить параллельную работу с развертывающими аналого-цифровыми преобразователями (АЦП). Цель изобретения - упрощение устройства и обеспечение параллельной работы с АЦП, представляющим информацию в число-импульсном коде, в реальном масштабе времени. Цель достигается тем, что в устройстве для вьиисления квадрата число-импульсного кода, содержащем генератор импульсов, триггеры, злементы И и накапливающий сумматор, вход -t-го разряда которого соединен с (л -1)-м разрядным выходом двоичного счетчика, а вход первого разряда соединен с прямым выходом первого триггера, выход генератора импульсов соединен с единичным входом первого триггера и первыми входами первого и вто3рого элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к инверсному и прямому выходам второго триггера, единичный вход которого соединен с инверсным вы ходом первого элемента И, выход второго элемента И соединен с суммирующим входом двоичного счетчика. Такая организация сзязей позволяет создать на входе накапливающего сумматора код, соответствующий 2(N - 1) + 1, который, склады ваясь сего содержимым (N -1) , позволяет получить на выходе устройства значение (N-lJ - -KN-lj- 1, На чертеже представлена фу 1кциональная схема устройства. Устройство содержит накапливающий сумматор 1, триггеры 2 и 3, элементы И 4 и 5, генератор 6 импульсов (АЦП), двоичный счегчик 7. Устройство работает следзтощим образом. В исходном состоянии прямые выходы триггеров 2 и 3 и счетчика 7 находятся в О, элемент И 4 закрыт, а элесостояниимент И 5 открыт сигналом 1 на нулевом выходе триггера 3, Первый импульс последовательности, соответствующей ординате преобразуемой величины, переключает в состояние 1 триггеры 2 и 3, За счет инверсии на выходе элемента И 5 триггер 3 переключается не фронтом первого импульса, а его срезом. Поэтому эле мент И 4 пропускает импульсы входной последовательности лишь после окончания первого импульса. Переход триггера 3 в единичное состояние обуславливает закрывание элемента И 5 до следующей установки в исходное состояние. Таким образом, исключая из после довательности, заполняющей счетч)ик 7, один импульс и учитывая состояние триггера 2, по лучаем на входах накапливающего сумматора 1 после каждого импульса код, соответствующий значению 2(N -1) + 1, который складывается с содержимым сумматора. В результате образуется квадрат числа входных импульсов N tN--l). 1(N-1)4. Из приведенного следует, что работа устрой ства осуществляется одновременно с работой АЦП. Наиболее эффективным применением предл гаемого устройства является выполнение его В качестве приставки к серийно выпускаемым АЦП, однако без изменения сущности данное устройство может применяться для вычисления квадрата числа входных импульсов полностью автономно. .Реализащ1Я предлагаемого устройства должна базироваться на применении интегральных схем средней и малой интеграции.Поскольку запись импульсов в счетчик осуществляется по фронту импульса, то пересылка кода 2 (N -1)+1 в сумматор должна производиться по срезу импульса. Для повышения надежности устройства i исключения состязаний при изъятии первого импульса последовательности можно применить формирователь или дополнительный триггер, которые незначительно усложнят устройство. Такие введения не отразятся на быстродействии всего устройства, так как первый импульс учитывается триггером 2, а время, необходимое для исключения первого импульса при записи в счетчик, будет меньше периода следования импульсов. Формула изобретения Устройство для вычисления квадрата число-импульсного кода, содержащее генератор импульсов, триггеры, элементы И и накапливающий сумматор, вход i -го разряда которого соединен с ( -i - 1)-м разрядным выходом двоичного счетчика, а вход первого разряда соединен с прямым выходом первого триггера, отличающееся тем, что, с целью упрощения, в нем выход генератора импульсов соединен с единичным входом первого триггера и первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к инверсному и гфямому выходам второго триггера, единичный вход которого соединен с инверсным выходом первого элемента И, выход второго элемента И соединен с суммирующим входом двоичного счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 642707, кл. G 06 F 7/38, 1977. 2.Патент Японии № 52-13382, кл. 97 (7) Е-32, опублшс. 1977 (прототип).

5

5 Л