Устройство для вычисления отношения временных интервалов Советский патент 1982 года по МПК G06F7/60 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ

I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для построения специализированных вычис/мтельных устройств с время-импульсной формой представления информации.

Известно устройство, содержащее измеритель временных интервалов, входы которого подключены к входам устройства, цифровой выход - к входу счетчика, а управляющий выход к управляющему входу клапанов непосредственно и к одному из входов собирательного элемента через элемент задержки, блок сравнения кодов, первые входы которого соединены с выходами счетчика, вторые входы - с выходами регистра, а выход со входом счетчика результата и с другим входом собирательного элемента , выход которого подк/иомен к входу обнуления счетчика, а выходы разряВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

дов счетчика - ко входам запоминающего регистра через клапана. 1.

Однако оно может выполнять опера цию деления временных интервалов только разнесенных во времени один относительно другого. При необходимости вычисления отношения временных интервалов, частично совпадающих во времени (в том числе временных интервалов, передние фронты которых

10 совпадают во времени), данное устройство не может быть использовано. Это ограничивает его функциональные возможности и область применения.

Известно также устройство для

ts вычисления отношения временных интервалов, содержащее генератор импульсов, два элемента И, два счетчика импульсов, счетчик результата, схему сравнения кодов, входы кото20рой сЬединены с информационными выходами первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов И первые входы элементов И соединены с выходом генератора импульсов,второй вход первого элемента И соединен с первой входной шиной устрой ства, выход схемы сравнения кодов соединен со входом установки нуля второго счетчика импульсов

Недостатком этогр устройства является необходимость временного сдвига (задержки на время t ,) импульса с длительностью, соответствующей большему временному интервалу tri, за счет чего увеличивается время t а вычисления отношения временных интервалов Т

t й Т,

и уменьшается точность цифрового измерения указанного отношения

t

4- -.

Т Т-, Т

- - погрешность измерения, обгдеТ

условленная задержкой tj. 1

Наиболее близким по технической

сущности к предлагаемому является устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее генератор импульсов, два элемента И, два счетчика импульсов, счетчик результата, схему сравнения кодов, входы которой соединены с информационными выходами первого и второго счетчиков и пульсов, счетные входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов И, первые входы элементов И соединены с выходом генератора импульсов, второй вход первого элемента И соединен с первой входной шиной устройства, выход схемы сравнения кодов соединен со входом установки нуля второго счетчика импульсов, элемент НЕ, одновибратор, элемент ИЛИ, причем входы одновибратора и элемента НЕ соединены с первой входной шиной устройства, а выходы - соответственно с первым входом элемента ИЛИ и со вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен со второй входной шиной устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом схемы сравнения кодов, а выход со счетным входом счетчика результата.

Недостатком этого устройства является низкая точность вычисления отношения временных интервалов,

Цель изобретения - повышение точности устройства о

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее первый генератор импульсов,

два элемента И два счетчика импульсов, счетчик результата, элемент НЕ, одновибратор, схему сравнения кодов, входы которой соединены с информационными выходами первого и второго

счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с выходами соответственно первого Л второго элементов И, первый вход первого элемента И соединен с выходом первого генератора импульсов, второй вход первого элемента И соединен с первой входной шиной устройства, выход схемы сравнения кодов соединен со входом установки нуля второго счетчика импульсов, входы одновибратора и элемента НЕ соединены с первой входной шиной устройства, а выход элемента НЕ с первым входом второго элемента И. второй вход которого соединен со

второй входной шиной устройства, содержит второй генератор импульсов, выход которого подключен к третьему входу второго элемента И, выход одноаибратора подключен ко входу старшего разряда счетчика результата, счетный вход которого соединен с выходом схемы сравнения кодов.

На чертеи е приведена схема устройства.

Устройство для вычисления отношения временных интервалов содержит элемент И 1, первый генератор 2 импульсов, счетчик 3 импульсов, элемент НЕ к элемент И 5, счетчик 6

-,

импульсов, схему / сравнения кодов,

второй генератор 8 импульсов, одновибратор 9, двоично-десятичный счетчик 10 импульсов с фиксированной запятой .

Устройство работает следующим образом.

На первую и вторую входные шины устройства подаются импульсы, имеющие длительность, соответствующую

временным интервалам Т и TQ, отношение которых требуется вычислить. Импульсы с частотой Р с выхода генератора 2 проходят через эле1 в течение временного инте мент И вала Т, на счетчик 3, содержимое к торого линейно увеличивается по ме ре его заполнения и в момент време ни, соответстеу1С)щий окончанию указанного интервала, становится равны N, F. Это значение кода в даль нейшем сохраняется неизменным в счетчике 3 в течение всего времени измерения.ч Импульс с длительностью, соответ ствующей временному интервалу Т , кроме того инвертируется инвертором и подается на элемент И 5 за крывая последний; в результате импульсы с частотой FIJ с выхода генератора 8 в течение указанного временного интервала не проходят на счетчик импульсов 6. Соотношение между частотами F( , где п целое число, определяющее точность вычисления. В двоично-десятичном счетчике 10 количество десятичных разрядов равно числуп-И (1 разряд единиц), В момент времени, соответствующий окончанию временного интервала Т, одновибратор 9, вход которого подключен к первому входу устройства, формирует короткий импульс который переключает первый триггер десятичного разряда единиц двоичнодесятичного счетчика 10 в единичное состояние. Это значит, что в больший временной интервал Т уложился ровно один временной интервал Т. Одновре менно элемент И 5 открывает, так как на выходе инвертора теперь высокий потенциал и тот же потенциал на втором входе устройства, и импульсы с выхода генератора 8 начинают заполнять счетчик 6, содержимое f которого увеличивается до тех пор, пока не станет, равным N j. Момент равенства фиксируется схемой 7 сравнения кодов, импульс с выхода которой, во-первых, сбрасывает в нуль счетчик 6 и, во-вторых, заносится в счетчик результата 10. Это значит, что в больший временной интервал TQ уложился временной интервал 10 -Т 1. Содержимое Ы (, счетчика 6 опять начинает увеличиваться, так как эле мент И 5 открыт и импульсы с выхода генератора 8 продложают поступать на счетчик 6, и увеличивается до тех пор, пока не станет равным HJ. Дальнейшая последовательность операций аналогична рассмотренной выuje - срабатывает блок 7 сравнения кодов, импульс с выхода которого опять сбрасывает счетчик 6, заносится в счетчик результата 10 и т.д. Процесс вычисления заканчивается в момент времени, соответствующий окончанию временного интервала TQ.. Таким образом, предлагаемое устройство вычисляет отношение временных интервалов с точностью до п-ого знака после запятой в то время, когда в известном только с точностью до единиц (целое число). Формула изобретения Устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее первый генератор импульсов, два элемента И, два счетчика импульсов, счетчик результата, элемент НЕ, одновибратор, схему сравнения кодов, входы которой соединены с информационными выходами первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первый вход первого элемента И соединен с выходом первого генератора импульсов, второй вход первого элемента И соединен с первой входной шиной устройства, выход схемы сравнения кодов соединен с входом установки нуля второго счетчика импульсов, входы одновибратора и элемента НЕ соединены с первой входной шиной устройства, а выход элемента НЕ - с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с второй входной шиной устройства, отли чающеес я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит второй генератор импульсов, выход которого подключен к третьему входу второго элемента И, выход одновибратора подключен к входу старшего разряда счетчика результата, счетный вход которого соединен с выходом схемы сравения кодов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.ABtopCKoe свидетельство СССР 391728, кл. Н 03 К 13/20, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 579628, кл. G 06 G 7/16, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР 698006, кл. G Об G 7/16,1979 (проотип) ,