Устройство для измерения фазовой погрешности вычислительных систем

Устройство для измерения фазовой погрешности вычислительных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

Ю. ЛИ. з9"TDX4kg .!;":„р, «»769553 о и 4 И и

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических. Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.12.78 (21) 2704345/18-24 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень ¹ 37 (45) Дата опубликования описания 27.10,80 (51)М.Кл.з 6 06 F 15/36

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.14 (088.8) (72) Авторы

ызобретевия

А. Ю. Иванов и А. П. Меркулов

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт! (71) З.аяаитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОЙ

ПОГРЕШНОСТИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для анализа фазовых погрешностей решения на вычислительных. системах задач, описываемых системами обыкновенных дифференциальных уравнений.

Известно устройство для гармонического анализа, содержащее цифро-аналоговый гетербдин, цифровой блок изменения фазы, блок перемножения, блок выделения постоянной составляющей и экстремальный блок, причем вход гетеродина соединен с выходом блока изменения фазы, а выход — с первым входом блока перемножения, второй вход которого соединен с выходом исследуемого устройства. Выход блока перемножения заведен на вход блока выделения постоянной составляющей, выход которого соединен со входом экстремального блока.

Входом устройства является второй вход блока перемножения, а выходом — выход экстремального блока (1).

Основным недостатком данного устройства является итеративность процесса измерения фазы из-за пошагового задания кода фазы в счетчике цифро-аналогового преобразователя и блока изменения фазы, что приводит к значительным временным затратам при однократном измерении фазы исследуемого сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для оценки точности работы опера|ционных усилителей, содержащее гармонический осциллятор, блок сравнения, цифровой блок управления и обработки, блок цифро-аналоговых преобразователей, цифро-аналоговый преобразователь, блок коммутации, два масштабных блока и блок управления осциллятором, причем выходы цифрового блока управления и обработки соответственно соединены со входом блока ци фро-аналоговых преобразователей, со входом цифро-аналогового преобразователя, со входом блока коимута!ции, выход блока,цифро-аналоговых преобразователей соединен со входом первого масштабного блока, выход цифро-аналогового преобразователя соединен с одним из входов блока

20 сравнения, выход первого масштабногоблока соединен со входом блока коммутации, входы и выходы блока коммута цип соответственно соединены со входами и выходами контролируемого блока операционных усилителей, гармонического осциллятора, бло ка управления осциллятором, кроме того, выход блока коммутации соединен со входом второго масштабного блока, выход которого соединен со вторым входом блока

Зо сравнения, а выход блока сра|внения соеди769553

5 !

О

60 г15 нен со входом |цифрового блока управления и о|бработки (2).

К недостаткам данного устройства следует отнести, во-первых, необходимость дополнительных расчетов при определении фазовой погрешности, учитывающих фазовые погрешности эталонных усилителей гармонического, ооциллятора.,Во-вторых, для оценки фазовой погрешности на данном устройстве необходимо в качестве эталонного иметь операционный усилитель или вычислительное устрой ство, идентичное проверяемому. Кроме того, отсутствует возможность анализа погрешностей замкнутого вычислительното контура, в частности аналого-цифрового, так как проверяются лишь отдельные операционные элементы.

Целью изобретения является расширение класса,решаемых задач и повышение быстродействия при измерении фазовых погрешностей вычислительных систем (устройств) .

Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее генератор гармонических колебаний, вход .которого являет=я входом запуска устройства, введены два компаратора, суммирующий счетчик, два элемента ИЛИ, элемент iH, генератор тактовых импульсов, блок индикации, триггер, формирователь импульса сброса, выход генератора тактовых импулысов соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен ко входу суммирующего счетчИка, выход которого соединен со входом блока индикации, выход первого элемента

ИЛИ подключен к счетному входу триггера, выход которого соединен со вторым входом элемента iH, выход формирователя импульса сброса подключен ко входу сброса триггера и .к первому входу второго элемента

ИЛ И, выход которого соединен со входом сброса суммирующего счетчика, второй вход второго элеМента ИЛИ, объединен со входом генератора гармонических колеба-. ний, выход которого подключен ко входу первого компаратора, выход которого подключен к первому входу первого элеменга

ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора, вход которого является, входом устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства., Устройство содержит генератор гармонических колебаний (гармонический осциллятор) 1, первый компаратор 2, второй компаратор 8, первый элемент ИЛИ 4, триггер (со счетным входом) 5, элемент И б, генератор тактовых импульсов 7, второй элемент ИЛИ 8, суммирующий счетчик 9и блок индикации,10, а также формирователь им,пульса сброса П. Кроме того, на блок-схеме показана проверяемая вычислительная система 12. Первый (управляющий) выход системы 12 соединен со входом генератора

/ и rronnuas nvennxs по лс пто тя TTTrT я этл рой вход которого соединен tc выходом формирователя И, заведенным также на второй вход (вход установки в ноль) триггера

5. Выход генератора 1 соединен со входом компаратора 2, а второй (айалотовый) выход системы 12 — оо;входом компаратора 3.

Выходы компараторов 2 и 8 заведены на вход элемента. ИЛ И 4, вы ход которого соединен с первым (счетным) входом триггера 5. Выходы триггера 5 и генератора 7 заведены на входы элемента И б, выход которого соединен с первым (суммирующим) входом счетчика 9. Второй вход (установки в ноль) счетчика 9 соединен с выходом элемента ИЛИ 8, а выход — со входом блока 10.

Ю Входами устройства являются, входы генератора 1 и компаратора 8, а выходом— показания индикаторов блока 10.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений триггер 5 н счетчик 9 сигналом от формирователя 11 через элемент ИЛ|И 8 устанавливаются в ноль. Сигнал запуска (начала интегрирования) системы 12 за пускает генератор 1, в котором решается уравнение вида

Г +в2У=О, а также операционную часть системы 12, решающую то же уравнение. При прохождении одной из двух измеряемых величин (от аналогового, выхода системы 12 или от выхода генератора 1) через нулевое значение на выходе одного из компараторов вырабатывается сигеал, который через элемент

ИЛИ 4 устанавливает в единичное состояние триггер 5. Выход триггера 5 через элемент .И б разрешает прохождение на суммирующий вход счетчика 9 временных импульсов от генератора 7. При прохождении второй из контролируемых величин через нулевое значение на выходе второго из компараторов вырабатьгвается сигнал, устанавливающий триггер 5 в нулевое состояние через элемент ИЛИ 4. Выход триггера 5 через элемент И б запрещает прохождение на суммирующий вход счетчика 9 импульсов от генератора 7. Таким образом, в счетчике 9 фиксируется число импульсов, соответствующее модулю временного запаздывания или фазового сдвига выхода системы,12 относительно эталонного блока (генератор 1) за один полупериод гармонического сигнала, являющегося решением у равнения (1) .

Блок индикации 10 производит дешифрацию кода, содержащегося в счетчике 9 с последующей выдачей информа. и оператору.

Предлагаемое устройство позволяет производить измерение фазовой погрешности моделирования различного рода вычисли- тельных систем (устройств) при.решении заTTAU шпиг TREF иы обыкчаяеччычи BMkkp769553

Формула изобретения

Соствитель.А. Баранов

Текред И. Заболотнова Корректор И. Осиновская

Редактор О. Филиппова

Заказ 1288/1296 Изд, М 485 Тираж 772 Подписное

11ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент.> рен циальными уравнениями или их системами, на основании которой можно без пробных решений задачи моделирования определять характерные параметры вычислительного процесса. В частности,;возможна оценка временной задержки аналогоцифровой;вычислительной системы, вносимая цифровой частью, на основе которой выбирается допустимое .значение шага интегрирования. Устройство может использоваться для профилактического контроля аппаратуры аналого-цифровых вычислительных систем и систем непосредственного цифр о во го упр ав лен и я.

Устройство для измерения фазовой погрешности вычислительных систем, содержащее генератор гармонических колебаний, вход которого является;входом запуска устройства, отл ич а ющее ся тем, что, с целью распгирения класса решаемых задач и повышения быстродействия, в него введены два ком паратора, суммирующий счетчик, два элемента ИЛИ, элемент И, генератор тактовых импульсов, блок индикации, триггер, формирователь импульса .сброса, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым, входом элемента И, выход которого подключен ко входу,суммирующего счетчика, выход которого соединен со входом блока индикации, выход первого элемента ИЛИ подключен к счетному входу триггера, выход которого соединен со вторым входом элемента И, выход формирователя импульса сброса подключен ко входу сброса триггера и к первому входу второго элемента.ИЛИ, выход которого соединен со,входом сброса суммирующего счетчика, второй вход второго элемента ИЛИ объединен со входом генератора гармоничеаких колебаний, выход которого подключен ко входу первого компаратора, выход ко15 торого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора, вход которого является, входом устройства.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Гольденберг Ф. Д. и Розенов В. И.Аналого-цифровое устройство для гармонического анализа.— V Всесоюзная научно-тех25 ническая конференция. Дальнейшее .развитие аналоговои и аналого цифровой вычислительной техники. Тезисы докладов, М., 1977, 2. Авторское свидетельство СССР

@ № 437107, кл. G 06 J 1/ОО, 1977 (прототип).