Частотно-импульсное множительно-делительное устройство Советский патент 1982 года по МПК G06F7/68 

Изобретение отвосвтся к автсматвке и вычислительной технике и может быть использ(жано для обработки частотных сигналов. Известно устройство, осутаествляюшеё перемножение двух частотных сигналов двоичный умножитель, содержащий два счетчика, элементы Ни элемент ИЛИ l Однако при перемножении частот двоичный умножитель, работает как двухтакрное устройство, что приводит к умеаып&ншо быстродействия и возникновешоо аопопнительной погрешности. Наиболее близким по своей технической сущности к предлага «1ому является чаототнс -импупьсное множительно--делитель ное устройство, содержащее два счетчвка, регистр, элементы запрета в элемент задержки, причем первый вход устройства соединен с инфо ыапнонным входом первого счетчика, вход установки в О кот1 рого соединен с выходом элемента за1фета, вход которого соединен с вторым входом устройства и информационными входаМИ элементов запрета первой группы, управпякжше входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов первого счетчика, регистр второй счетчик и элементы з шрета второй группы образуют двоичный делитель, информапион й вход копфого соединен с третьим входам устройства, ухфавляюпше входы - с выходами элалентов запрета первой группы, а выход является выходом устройства 2. В известном устройстве производит ся подсчет числа толпупьсоъ Ы опорной частоты следования время, равное периоду Т одного из сигвало&-самножвтелей ,: VW и деление второго сигнала-сомножителя f 2 на это число (2) I Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, поскольку при большой точности умножешет j, , и импульсы На выходе устройства появляются через промежутки времеи -I f Кроме того, при й -f Тдых/ /. ЧТО ведет к потере информации о периодах первого сигнала-сомножителя f , поступающих на вход устройства за время Tgbiv T, что ориводит, в свою очередь, к уменьшению точности умножения. Цель изобретения - повышение быстро действия и точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что частотно-импульсное множительноделительное устройство,; содержащее два счетчика, регистр, элементы запрета, элолент задержки, причем входы разрядов регистра соединены с выходами соответствующих элементов запрета, управляющие входы которых соединеш 1 с выходами соответствующих разрядов первс го счетчика, информационный вход которого соединен с первым входом устройст ва, второй вход которого соединен с информационными входами элементов запре та и входом элемента задержки, выход которого соединен с входмл установки в нуль первого счетчика, третий вход устройства соединен с информационным второго счетчика, введены эп&ленты И и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, а выход является выходом устройства, первые и вторые входы элементов И соединены с выходами соответствующих разрядов per гистра и второго счетчика соответственн На чертеже представлена блок-схема частотно-импульсного множительно-дел тельного устройства. Устройство содержит счетчики 1 и 2. элементы 3 запрета, элементы И 4, ИЛИ 5, регистр 6, элемент 7 задержки. Входы - сигналов-ссилножителей- f, подключены соответственно к входам сче чиков 1 и 2. Выходы числовых разрядов счетчика 1 соединены через элементы 3 запрета с входами регистра 6, выходы которого подключены к первым входам элемевггов И 4. Вторые входы элементов И 4 подключены к выходам числовых раз рядов счетчика 2, а выходы - к входам элемента ИЛИ 5, выход которого является выходом устройства. Вход частоты FO подключен к информационным входам элементов 3 запрета и к входу элемента 7 задержки, выход которого соединен с входом установки в О счетчика 1... Устройство работает следующим образсщ. Импульсы первого сигнала-сомножителя f поступают на вход счетчика 1, который подсчитывает их количество М в течение периода частоты FO : - г о С приходсм каждого импульса часто- ть1 РО код числа из счетчика 1 переносится B ретистр 6, а счетчик 1 сбрасывается в ноль через время, определяемое элементом 7 задержки. Счетчик 2, регистр 6, элементы И 4, ИЛИ 5 образует двоичный умножитель, управляющим кодом которого является код числа Nt , а входной частотно-им пульсной последовательностью - второй сигнал-сомножитель ,j. На выходе двоичного умножителя формируется частотноимпульсная последовательность с частотой следования BbtX-t ° где И - «stKOCTb счетчиков 1, 2 и регис-рра 6. Устройство выгодно отличается от прототипа, в котором вместо двоичного умножителя использован двоичный делитель, так как это позволяет достичь более высокого быстродействия и точности, что видво из следующих соображений. Для прототипа при погрешности квантования периода первого сигнала-сомножителя (У --.(У 1. oTi(6) Подставляя значение fp из (6) в выражение (2) и учитывая выражение (3), получаил, что емя между появлением двух соседних импульсов на выходе устройства составляет ,-O Для предлагаемого устройства при погрешности подсчета количества импульсов первого сигнала-сомножителя за время |р . равное 4 f г ) Подставляя знач1зние FO из формулы (8) в выражение (5) и учитывая, что n .N получаем, что время между дЬумя импульсами на. выходе устройства Т. - составляет Bwx/f, и (9) (10) Из сравнения выражений видно, что Bb«a Кроме того, происходит потеря инфорнмашга о ( )/Т периодах первого сигнала-сймножителя, в то как в предлагаемом устройстве информация об обоих сигналах-сомножителях учи ывается полностью. Формула изобретения Частотно-импульсное множительноделительное устройство, содержащее два счетчика, регистру элементы запрета, элемент задержки, причем входы разрядов регистра соединены с выходами соответствующих элементов запрета, управляющие входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов первого счетчика, информационный вход которого соединен с первым входом устрой «ства, втсфой вход которого соединен с инфо1 1аШ1онными входами элементов запрета и входом элемента задержки, выход которого соединен с входом устано&ки в нуль первого счетчика, третий вход устройства соештен с информационным входом второго счетчика, о т л и ч а icvщ е е с я тем, что, с пелыо повышения быстродействия и точности, устройство . содержит элемеши И и ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, а выход является выходом устройства, первые и вторые входы элеметов И соединены с выходами, соответ ствуюших разрядов регистра в второго счетчика соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мельников А. А./и др. Обработка частотных и временных импульсных сиг налов. М., Энергия, 1976, с. 14-18, рис. 5. 2.Автсфское свидетельство СССР № 278233, кл, 6О6 7/16, 1968 (прототип).

etm.