Число-импульсное решающее устройство Советский патент 1981 года по МПК G06F15/32 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обработки- цифрочастотной информации, в том числе и для решени дифференциальных уравнений, а также в системах и приборах для интегрирования и арифметической обработки си1 налов. Известно число--импульсное решающее устройство, реализующее интегрирование по формуле прямоугольников, содержащее регистр, являющийся счетчиком приращений, линейку вентилей переноса, управляемых импульсами, и регист.р, работающий в режиме параллельного сумммирования р . Недостатком такого устройства является ограниченность его функционал ных возможностей при решении более сложных задач, включающих арифметические операции. Например, для определе ния интегрального расхода материала, скорректированного по химическому составу в процессах шахтоподготовки, необходимо использование дополнительного арифметического устройства. Наиболее близким к предлагаемому является число-импульсное решающее устройство для получения числа, пропорционального отношению частот двух импульсных последовательностей, содержащее три счетчика, три триггера, два элемента И, элемент ИЛИ, две группы элементов И. Первые входы первого и второго триггеров соединены с первым входом элемента ИЛИ, со входами установки О всех счетчиков и подключены к первому входу устройства. Второй вход первого триггера соединен со входами первой и второй групп элемен-тов И и подключен ко второму входу устройства. Один выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, а один выход второго триггера подключен ко второму входу первого элемента И, на третий вход которого, являющийся третьим входом устройства, подается сигнал контролируемой частоты f. Выход первого элемента И подключен к счетным входам первого и второго счетчиков. Выходы первой группы элементов И подключены к группе входов первого счетчика, а выходы второй группы элементов И под ключены к группе входов второго счет чика. Группы входов первой и второй групп элементов И являются группами ВХОДОВ устройства. Выход второго сче чика подключен ко второму входу второго триггера и ко второму входу эле мента ИЛИ, выход которого подключен . /к первому входу третьего триггера. Выход первого счетчика подключен ко второму входу третьего триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И. На второй вход второго элемента И, являющийся четвертым входом устройства, подается сигнал эталонной частоты. Выход второго элемента И подключен к счетному входу третьего счетчика f2j. Недостатком известного устройства является ограниченность его функциональных возможностей, не позволяющих решать более сложные задачи, включаю щие операции интегрирования. Например, для получения информа1: ии об интегральном, скорректированном по физико-химическому составу, расходе материалов в автоматической системе их контроля и, дозирования в металлур гическом производстве необходимо использование известного устройства в комплексе с другими устройствами, например цифродифференциальными анализаторами или двоичными умножителями. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения операции интегрирования. Поставленная цель достигается тем, что в число-импульсное решающее устройство, содержащее два счетчика, триггер, два элемента И, -элемент ИЛИ, группу элементов И, причем .выход первого элемента И соединен со входом первого счетчика, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу триггера, единичный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого является первым входом устройства, выход второго элемента И подключен ко входу второго счетчика, группа входов которого подключена к выходам элементов И группы, группа входов 4 которых является группой входов устройства, а группа выходов первого счетчика является группой выходов устройства, вход второго элемента И является вторым входом устройства, введен регистр сдвига, выходы второго и третьего разрядов которого соответственно подключены ко входу сброса второго счетчика и управляющим входам элементов И группы , а выХОД четвертого разряда регистра сдвига подключен ко второму входу триггера, единичный выход которого подключен ко второму входу второго элемента И, первый вход элемента ИЛИ и вход сброса первого счетчика объединены и являются входом запуска устройства, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу второго счетчика, вход первого разряда регистра сдвига является входом задания шага интегрирования устройства, а тактовый вход регистра .сдвига является тактовым входом устройства. На чертеже изображено предлагаемое устройство, функциональная схема. Устройство содержит регистр 1 сдвига, триггер 2, элемент ИЛИ 3, два элемента И и 5, два счетчика 6 и 7, группу элементов И 8. На тактирующий вход регистра 1 сдвига подаются сдвигающие импульсы с частотой j,Ha вход первого разряда регистра 1 сдвига - импульсы частотой , период которой задает шаг интегрирования. Для правильной работы устройства необходимо обеспечить выполнение условий f. Устройство работает следующим образом. Сигнйл Пуск .поступает на вход Сброс первого счетчика 6 и сбрасывает его в 0, одновременно сигнал Пуск поступает на вход.элемента ИЛИ 3 и устанавливает триггер 2 в нулевое состояние. Нулевой уровень с выхода триггера 2 закрывает элементы И 4 и 5 для прохождения импульсных пocлeдoвaтeJ ьностей с частотами и fj f 2 на-счетные входы счетчиков о и 7. С приходом импульса частоты f , период которой задает шаг интегрирования на выходе первого разряда регистра 1 сдвига появляется единичный который сдвигается вправо уровень, -.. Сигналами с выходов речастотойгистра 1 сдвига производится последо вательность следующих операций: сбро второго счетчика 7, запись кода N в счетчик 7, установка триггера 2 в единичное состояние. Последовательности импульсов , и проходят через открытые единичным уровнем с выхода триггера 2 элементы И на счетные входы счетчиков 6 и 7. Счетчик 6 работает в режиме сложения импульсов, счетчик 7 - в режиме вычи тания импульсов. Сигнал переноса счетчика 7 через элемент ИЛИ 3 устанавливает триггер 2 в нулевое состояние, закрывая тем самым элементы И 4 и 5, для прохожде ния импульсных последовательностей . f и 2.. Выходной код после первого цикла работы устройства будет N ,-А, вых «, Время набора импульсов с частотой . в первый счетчик 6. N тt - тг- . 2 После выполнения к-циклов N S N - -1 вых . -1 ; Техническим преимуществом предлагаемого устройства является возможность его использования для получения выходного сигнала в виде цифрового кода, пропорционального интегралу от сложной функции. Формула изобретения Число-импульсное решающее устройство, содержащее два счетчика, триггер, два элемента И, элемент ИЛИ группу элементов И, причем выход первого элемента И соединен со входо первого счетчика, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу триггера, единичный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого является первым входом устройства. Выход второго элемента И подключен ко входу второго счетчика, группа входов которого подключена к выходам элементов И группы, группа входов которых является группой входов устройства, а группа выходов первого счетчика является группой выходов устройства, вход второго элемента И является вторым входом устройства, о т л и.чающееся тем, что, с целью рассиирения класса решаемых задач за счет выполнения операции интегрирования, в него введен регистр сдвига,, выходы второго и третьего разрядов которого подключены соответственно ко входу сброса второго счетчика и управляющим входам элементов И группы, а выход четвертого разряда регистра сдвига подключен ко второму входу триггера, единичный выход которого подключен ко второму входу второго элемента И, первый вход элемента ИЛИ и вход сброса первого счетчика объединены и являются входом запуска устройства, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу второго счетчика, вход первого разряда регистра сдвига является входом задания шага интегрирования устройства, а тактовый вход регистра сдвига является тактовым входом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Данчеев В.П. Цифрочастотные вычислительные устройства. М. Энергия, 1976. 2.Патент Японии № 2-30286, кл.С Об F 15/32, опублик. 1967 (прототип).

Пуск