Устройство для вычисления отношения временных интервалов

Устройство для вычисления отношения временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

O.Н. Попов, В,Н, Лебедев, В.А. Лазарев и И:.Е.. Попова (72) Авторы нзобретення с Ф, Ф

Пензенский политехнический инс тут Е.,„-.; (7! ) Заявнтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационноизмерительных системах для построения специализированных вычислитель" ных устройств.

Известно устройство для вычисления отношения, содержащее измеритель временных интервалов, входы которого подключены к входам устройства, циф- о ровой 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 результата и с другим входом собирательного 2î элемента, выход, которого подключен к входу обнуления счетчика, а выходы разрядов счетчика — к входам запоми.нающего регистра через клапаны (1) .

Недостатком данного устройства яв» ляется то, что оно может выполнять операцию деления временных интервалов, только разнесенных во времени.

Это ограничивает его функциональные воэможности и область применения. е

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 пер вым входам первого и второго элемен1тов 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 третьему входу первого элемента И, выходы

3 95722 первого и второго элементов И подклю"чены к счетным входам соответственно пе рво га и . второго счет чи ко в импуль сов, группы выходов которых подключены со- ответственно к первой и второй груп- % пам входов блока сравнения кодов, выход которого подключен к установоч" ному входу первого счетчика импуль" сов и к первому входу элемента ИЛИ; второй вход которого подключен к выхо.4В ду одновибратора, а выход элемента

ИЛИ подключен к входу счетчика результата (2).

Недостатком данного устройства является ограниченная точность выисления отношения временных интер" валов, обусловленная тем, что резуль- тат выражается целой частью отношения 7> /Т . Следовательно, имеет место ошибка округления, минимальное значе" 2О ние которой, выраженной в далях дели" теля, равняется Т4 .

Цель изобретения - уменьшение погрешности вычисления отношения временных интервалов. 23

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисления отношения временных интервалов, со» держащее первый и второй элементы И, генератор импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и

1 второго элементов И, вторые входы ко", тарых соответственно являются первым и вторым входами устройства, элемент НЕ, первый одновибратор, первый

Эs элемент ИЛИ, первый и второй счетчики импульсов, блок сравнения кодов и счетчик результата, выход которо го является выходом устройства, выход элемента HE подключен к второму входу второго элемента И и к входу одно- . вибратора, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ подключен к счетному входу счетчика результата, 45 выход элемента HE подключен к треть" ему 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 эле-, мент ИЛИ и третий счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к вы"

6 ф ходу 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 адновибратора, 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 котоого подключен к входу первого элеента 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 HE 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 14, счетчик 15 результата.

Выход генератора l импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И 2, 3. Первая входная шина одновременно подключена к второму входу второго элемента И 3, через элемент HE я - к второму входу первого элемента И 2, через одновибратор 5 - одновременно к входу второго элемента ИЛИ 14 и к первому эле» менту 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 rpynna выходов третьего счетчика 10 импульсов, группа разрядных

5 957226 6 входов которого подключена к группе сывает в нуль счетчик 7, взводит тригвыходов второго счетчика 9 импульсов, гер 1l который работает в качестве счетный вход покдлючен к выходу вто- делителя на два, а также через элерого элемента И 3. Выход блока 3 срав- мент ИЛИ 14 поступает ка синхровход нения кодов одновременно соединен с S счетчика 10. Кодовый эквивалент периустановочным входом первого счетчи-,ода Тл при этом переписывается из ка 7 импульсов, со счетным входом ! счетчика 9 в счетчик 10, Импульсная триггера 11 и с вторым входом второ-,последовательность опорной частоты f го элемента ИЛИ 14, выход которого продолжает поступать на входы счетчиподключен к входу синхронизации тре- tO ков 7 и 10. В следующий момент cosnaтьего счетчика 10 импульсов. Первый дения содержимого счетчиков 7 и !О выход триггера 11 соединен с вторым на выходе триггера формируется имвходом третьего элемента И 13, выход пульс, который через элемент 12 закоторого соединен с третьим входом носится в счетчик 15 результата элемента ИЛИ 12, второй вход которого и т д. подключен к первому выходу тригге- Четные импульсы, формируемые на выра 11, а выход - к счетному входу ходе блока 8 сравнения кодов, соотсчетчика 15 результата. ветствуют моментам развертки периода

Устройство работает следующим об- Тл (делителя) на периоде Тд (делимом). разом. 2в Нечетные импульсы соответствуют моменНа входные шины устройства подают- там развертки половины периода Тл. ся импульсы, имеющие длительность, Процесс вычисления заканчивается соответствующую временным интервалам a момент времени, соответствующий оконТл и Т, отношение которых необходимо чанию временного интервала Т . Тригвычислить. В течение временного интер-23 гер 11 при этом находится в одном из дала Тл на счетчик 9 поступают импульс- двух возможных состояниях. Если посы с выхода генератора 1 опорной час следний импульс с выхода блока 8 сравтоты через элемент И 3. В момент вре- нения кодов нечетный, то элемент И 13 мени, соответствующий окончанию Тл, открыт разрешающим сигналом с выхода содержимое счетчика 9 равно Й Т, f> триггера 11. Импульс, формируемый одгде f - частота импульсов опорного новибратором 6 в момент окончания Т, генератора 1. через открытый элемент И 13 и через

Импульс с длительностью, соответст- элемент ИЛ!1 12 заносится в счетчик l) вующей временному интервалу Тл, кро- результата. Если последний импульс ме того, через элемент НЕ 4 закрывает с выхода блока 8 сравнения кодов чет элемент .И 2. ный,- то триггер 11 закрывает элеВ момент окончания временного ин" мент И 13 и импульс с одновибратора в тервала Т! одновибратор 5 формирует не проходит в счетчик 15 результата. короткий импульс, который через эле" Таким образом, предлагаемое уст" мент ИЛИ 12 заносится в счетчик 15 ройство обеспечивает округление от-. результата (это значит, что во времен. счета до ближайшего целого отношения ной интервал Т2 "уложился" ровно один Т2 /Тл. временной интервал Тл), и одновремен- Погрешность округления по абсолютно через второй элемент ИЛИ 14 посту- ной величине не превышает величины пает на вход синхронизации счетчи- 4 0,5 Тл, т.е. в два раза меньше, чем ка 10. При этом содержимое счетчика 9 в известном устройстве. переписывается в счетчик 10. Эле- Введение в предлагаемое устройстмент k 2 открывается, так как на выхо- во триггера дополнительных элементов де элемента НЕ 4 теперь высокий no- H, ИЛИ, одновибратора, счетчика, а тенциал. Импульсы с выхода генерато- также новых связей позволяет умень30 ра 1 через открытый. элемент И 2 по- шить погрешность вычисления отношения ступают одновременно на суммирующий временных интервалов на 503. Техникои вычитающий входы счетчиков 7 и 1О экономическая эффективность предлагасоответственно. Содержимое счетчи- емого устройства заключается в более ка 7 начинает увеличиваться, а содер- высокой точности вычисления отношения

s жимое счетчика 10 уменьшается до мо- временных интервалов. мента их равенства, который фиксирует- . Формула изобретения ся блоком 8 сравнения кодов. Импульс Устройство для вычисления отношес выхода блока 8 сравнения кодов сбра- ния временных интервалов, содержащее

9572

ВНИИПИ Заказ 6601/39 Тираж 731 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, ч 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 % входами устройства,. элемент HE, первый одновибратор, первый-элемент ИЛИ, первый и второй счетчики импульсов, блок сравнения кодов и счетчик резуль. тата, 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 nepeoro элемента ИЛИ подключен к счетному входу счетчика результата, выход элемента HF подключен к третьему входу пер- . вого элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счет-, З чика 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй одновибратор, третий элемент И,30 триггер, второй элемент ИЛИ и третий

26 8 счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И, группа выходов подключена к второй группе входов блока сравнения кодов, группа разрядных входов под" ключена 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 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

11 391728, кл. H 03 K 13/20, 1971

2. Авторское свидетельство CCCP

11 698006, кл. G 06 G 7/16, 1979 (прототип).