Устройство для вычисления отношения временных интервалов Советский патент 1982 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационноизмерительных системах для построения специализированных вычислительных устройств. Известно устройство для вычислени отношения, содержащее измеритель вре менных 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 которо го соединены с выходами счетчика, вторые входы - с выходами регистра, а выход - с входом счетчика результа та и с другим входом собирательного элемента, выход .которого подключен к входу обнуления счетчика, а выходы разрядов счетчика - к входам.запоми.наю1цего регистра через клапаны D Недостатком данного устройства яв ляется то, что оно может выполнять операцию деления временных интервалов, только разнесенных во времени. Это ограничивает его функциональные возможности и область применения. - . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее два элемента И, элемент НЕ, элемент ИЛИ, одновибратор, генератор импульсов, два счетчика импульсов, схему сравне ния кодов и счетчик результата, выход генератора импульсов подключен к первым входам первого и второго элеменTOB И, вторые входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, вход элемента НЕ подключен к входу одновибратора и к второму входу второго элемента И, выход элемента НЕ подключен к третьej y входу первого элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены к счетным входам соответственно первого и второго счетчиков импульсов группы выходов которых подключены соответственно к первой и второй группам входов блока сравнения кодов, выход которого подключен к установочному входу первого счетчика импульсов и к первому ВХОДУ элемента ИЛИ) второй вход которого подключен к выхо ду одновибратора, а выход элемента ИЛИ подключен к входу счетчика резуль тата 2 . Недостатком данного устройства является ограниченная точность выисления отношения временных интервалов, обусловленная тем, что результат выражается целой частью отношения Т2/Т. Следовательно, имеет место ошибка округления, минимальное значение которой, выраженной в долях делителя, равняется If. Цель изобретения - уменьшение погрешности вычисления отношения временных интервалов. Поставленная цель достигается тем, что а устройство для вычисления отношения временных интервалов, содержащее первый и второй элементы И, генератор импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соответственно являются первым и вторым входаг«4 устройства, элемент НЕ, первый одновибратор, первый элемент ИЛИ, первый и второй счетчики импульсов, блок сравнения кодов и счетчик результата, выход которого является выходом устройства, выход элемента НЕ подключен к второму входу второго элемента И и к входу одновибратора , выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ выход первого элемента ИЛИ подключён к счетному входу счетчика результага выход элемента НЕ подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, группа выходов которого подключена к первой группе входов блока сравнения кодов, выход которого подключен к установочному входу первого счетчика импульсов выход второго элемента И подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, введены второй одновибратор, третий элемент И, триггер, второй зле мент ИЛИ и третий счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И, группа выходов подключена к второй группе входов блока сравнения кодов, группа разрядных входов подключена к группе выходов второго счетчика импульсов, а вход синхронизации третьего счетчика импульсов подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого одновибратора, второй вход второго элемента ИЛИ подключен к выходу блока сравнения кодов и к счетному входу триггера, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, второй вход триггера подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, а второй вхбд третьего элемента И подключен к выходу второго одновибратора, вход котоЬого подключен к входу первого элемента И. На чертеже приведена блок-схема устройства для вычисления временных интервалов. Устройство для вычисления отношения временных интервалов содержит генератор 1 импульсов, первый элемент И 2, второй элемент И 3, элемент НЕ 4, первый одновибратор 5 второй одновибратор 6, первый счетчик 7 импульсов, блок 8 сравнения кодов, второй счетчик 9 импульсов, третий счетчик 10 импульсов, триггер 11, первый элемент ИЛИ 12, третий элемент И 13, второй элемент ИЛИ И, счетчик 15 результата. Выход генератора 1 импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И 2, 3. Первая входная шина одновременно подключена к второ( входу второго элемента ИЗ, через элемент НЕ - к второму входу первого элемента И 2, через одновибратор 5 - одновременно к входу второго элемента ИШ И и к первому элементу ИЛИ 12. Вторая входная шина соединена с третьим входом первого элемента И 2 и через второй одновибратор 6 - к первому входу третьего элемента И 13. Выход элемента И 2 подключен к счетным входам первого и третьего счетчиков импульсов 7 и 10. Группа выходов первого счетчика 7 импульсов подключена к первой группе входов блока 8 сравнения .кодов, к второй группе входов которого подключена группа выходов третьего счетчика 10 импульсов, группа разрядных входов которого подключена к группе выходов второго счетчика 9 импульсов, счетный вход покдлючен к выходу второго элемента И 3. Выход блока 3 срав нения кодов одновременно соединен с установочным входом первого счетчика 7 импульсов, со счетным входом триггера 11 и с вторым входом второго элемента ИЛИ I, выход которого подключен к входу синхронизации третьего счетчика 10 импульсов. Первь1й выход триггера 11 соединен с вторым .входом третьего элемента И 13 выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ 12, второй вход которого подключён к первому выходу триггера 11, а выход - к счетному входу счетчика 15 результата. Устройство работает следующим образом. На входные шины устройства подаются импульсы, имеющие длительность, соответствующую временным интервалам Тя, отношение которых необходимо ВЫЧИСЛИТЬ, в течение временного интер рвла Т на счетчик 9 поступают импул .сы с выхода генератора 1 опорной частоты через элемент И 3. В момент времени, соответствующий окончанию Т,(, содержимое счетчика 9 равно N « fg где fp - частота импульсов опорного генератора 1. Импульс с длительностью, соответст бую1цей временному интервалу Т, кроме того, через элемент НЕ t закрывает элемент|И 2. В момент окончания временного интервала Т{ одновибратор 5 форкмрует короткий импульс, который через элемент ИЛИ 12 заносится в счетчик 15 результата (это значит, что во време ной интервал Т2 уложился ровно оди временной интервал Т). и одновремен но через второй элемент ИШ посту пает на вход синхронизации счетчика 10. При этом содержимое счетчика переписывается в счетчик 10. Элемент И i о-гйфываеТся, так как на выхо де элемента НЕ теперь высокий потенциал. Импульсы с выхода генератора 1 через открытый, элемент И 2 поступают одновременно на суммирующий и вычитающий входы счетчиков 7 и 10 соответственно. Содержимое счетчика 7 начинает увеличиваться, а содер жимое счетчика 10 уменьшается до момента их равенства, который фиксируе ся блоком 8 сравнения кодов. Импульс с выхода блока 8 сравнения кодов сбр сывает в нуль счетчик 7, взводит три|- гер 11, который работает в качестве делителя на два, а также через элемент ИЛИ поступает на синхровход счетчика 10. Кодовый эквивалент периода Т при этом переписывается из счетчика 9 в счетчик 10. Импульсная последовательность опорной частоты fg продолжает поступать на входы счетчиков 7 и 10. В следующий совпадения содержимого счетчиков 7 и 10 на выходе триггера формируется импульс, который через элемент 12 заносится в счетчик 15 результата и т.д. Четные импульсы, формируемые на выходе блока 8 сравнения кодов, соответствуют моментам развертки периода Т (делителя) на периоде TQ (делимом). Нечетные импульсы соответствуют моментам развертки половины периода Т. Процесс вычисления заканчивается B момент времени, соответствующий окончанию временного интервала Т. Триггер 11 при этом находится в одном из двух возможных состояниях. Если последний импульс с выхода блока 8 сравнения кодов нечетный, то элемент И 13 открыт разрешающим сигналом с выхода триггера 11. Импульс, формируемый одновибратором 6 в момент окончания Т2, через открытый элемент И 13 и через элемент ИЛИ 12 заносится в счетчик 15 результата. Ес1зи последний импульс с выхода блока 8 сравнения кодов четный, то триггер 11 закрывает эле- ; мент И 13 и импульс с одновибратора 6 не прохо/ т в счетЧ4ик 15 результата. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает округление от-, счета до ближайшего целого отношения Т2/Т. Погрешность округления по абсолютной величине не превышает величины 0,5 Т, т.е. в два раза меньше, чей в известном устройстве. Введение в предлагаемое устройство триггера дополнительных элементов И, ИЛИ, одновибратора, счетчика, а также новых связей позволяет уменьшить погрешность вычисления отношения временных интервалов на 50. Техникоэкономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в более высокой точности вычисления отношения временных интервалов. Формула изобретения Устройство для вычис.пения отношения временных интервалов, содержащее первый и второй элементы И, генератор импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго эле ментов И, вторые входы которых соответственно являются первым и вторым входами устройства, элемент НЕ, первый одновибратор, первый-элемент ИЛИ, первый и второй счетчики импульсов, блок сравнения кодов и счетчик результата, выход которого является выходом устройства, выход элемента НЕ подключен к второму входу второго элемента И и к входу одновибратора, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ подключен к счетному входу счетчика результата, выход элемента НЕ подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счет-. мика импульсов, группа выходов которого подключена к первой группе входов блока сравнения кодов, выход которого подключен к установочному входу первого счетчика импульсов, выход второго элемента И подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй одновибратор, третий элемент И,3 триггер, второй элемент ИЛИ и третий счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И, группа выходов подключена к второй группе входов блока сравнения кодов, группа разрядных входов подключена к группе выходов второго сметчика импульсов, а вход синхронизации третьего счетчика импульсов подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого одновибратора, второй вход второго элемента ИЛИ подключен к выходу блока сравнения кодов и к счетному входу триггера, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, второй вход триггера подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, а второй вход третьего элемента И .подключен к выходу второго одновибратора, вход которого подключен к второму входу первого элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Н 391728, кл. Н 03 К 13/20, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 698006, кл. G 06 G 7/16, 1979 (прототип).

k-

//