Реверсивное пересеченное устройство

 

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах автоматического контроля и управления. Цель изобретения - повышение точности счета в моменты смены коэффициента пересчета. Цель достигается новой организацией пересчетного устройства: при переходе от большего коэффициента пересчета к меньшему коэффициенту при прямом счете, если в момент перехода в счетчике содержится код, больший нового коэффициента пересчета, и при обратном счете, если в момент перехода в счетчике содержится код, меньший нового коэффициента пересчета, обеспечивается обнуление реверсивного счетчика и достигается за счет введения в устройство пятого и шестого элементов И, второго и третьего формирователей импульсов. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)5 Н 03 К 23/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1522399 (21) 4638411/ 24-21 (22) 16.01.89 (46) 07.10.90.Бюл, ¹ 37 (71)Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) (72)В.Б.Давыдов, К.В,Колесников, Б,Н.Приходько и Ю.А.Торопов (53) 621.374.325.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1522399, кл. Н 03 К 23/62, 1988. (54) РЕВЕРСИВНОЕ ПЕРЕСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к цифровой электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано в цифИзобретение относится к цифровой электроизмерительной технике, может быть использовано в цифровых системах автоматического контроля и управления и является усовершенствованием изобретения по авт.св. N 1522399.

Целью изобретения является повышение точности счета в моменты смены коэффициента пересчета.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 и 3 — временные диаграммы работы устройства.

Выходы реверсивного счетчика 1 соединены соответственно с первой группой входов первого 2 и второго 3 компараторов, первый вход реверсивного счетчика 1 является первым входом устройства (вх,1). и соединен с шиной 4 управления пересчетного устройства, через элемент НЕ 5 с

„„Я „„1598173 А2 ровых системах автоматического контроля и управления. Цель изобретения — повышение точности счета в моменты смены коэффициента пересчета. Цель достигается новой организацией пересчетного устройства: при переходе от большего коэффициента пересчета к меньшему коэффициенту

1 при прямом счете, если в момент перехода в счетчике содержится код, больший нового коэффициента пересчета, и при обратном счете, если в момент перехода в счетчике содержится код, меньший нового коэффициента пересчета, обеспечивается обнуление реверсивного счетчика и достигается за счет введения в устройство пятого и шестого элементов И, второго и третьего формирователей импульсов. 3 ил. первым входом первого элемента И 6, с первым входом второго элемента И 7 и с входом формирователя 8 импульсов, а счетный вход реверсивного счетчика является вторым входом устройства (вх.2) и соединен с шиной 9. импульсов, первый выход первого компаратора 2 соединен с вторым входом второго элемента И 7, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И

11, S-входом первого триггера 12 и счетным входом D-триггера 13, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И 11, выход которого соединен с выходной шиной 14 пересчетного устроиства и R-входом реверсивного счетчика 1, первый выход второго компаратора 3 соединен с вторым входом первого элемента И

6, выход которого соединен с вторым вхо1598173 помощью компаратора 2. При достижении реверсивным счетчиком 1 кода предустановки сигнал с первого выхода компарато- 50 ра 2 переходит из состояния "0" в "1" (фиг,2в и Зв). В режиме сложения единичный сигнал с первого выхода компаратора

2 проходит через элементы И 7, ИЛИ 10, устанавливая триггер 13 в единичное со- 55 стояние, на вход элемента И 11. На выходе триггера 13 устанавливается логическая

"единица", тем самым устанавливая на выходе элемента И 11 единичный уровень. дом элемента ИЛИ 10, выход формироваталл 8 импульсов соединен с первым входом четвертого элемента И 15, второй и третий входы которого соединены с вторыми выходами соответственно первого 2 и второго 3 компараторов, а выход четвертого элемента И 15 соединен с R-входами первого триггера 12 и D-триггеры 13, выход первого триггера 12 соединен с 0 — вхо-. дом D — триггера 13, вторая группа входов первого компаратора 2 соединена соответственно с входами преобразователя 16 прямого кода в дополнительный и входной шиной 17 предустановки коэффициента пересчета, выходы преобразователя 16 прямого кода в дополнительный соединены соответственно с второй группой входов второго компаратора 3, второй выход первого компаратора 2 соединен с входом второго формирователя 18 импульсов, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И 19, выход которого соединен- с третьим входом элемента ИЛИ 10, четвертый вход которого соединен с выходом шестого элемента И 20, первый вход которо о соединен с выходом третьего формирователя 21 импульсов, вход которого соединен с вторым выходом второго компаратора 3, вторые входы пятого 19 и шестого 20 элементов И соединены соответственно с шиной 4 управления пересчетного устройства и выходом элемента

HE 5.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии реверсивный счетчик 1 и триггер 13 находятся в состоянии логического нуля, триггер 12 находится в состоянии логической единицы. В режиме сложения на шину 4 управления поступает сигнал положительной полярности (фиг.2а и За) и реверсивный счетчик 1 изменяет свое состояние по переднему фронту входных импульсов, поступающих на шину 9 (фиг.2б и Зб), при этом производится сравнение кода на выходе реверсивного счетчика 1 с кодом предустановки с

Единичный сигнал переводит реверсивный счетчик в нулевое состояние. С шины 14 снимается выходной импульс (фиг,2е и 3e), Длительность импульса определяется временами срабатывания триггера 13 и переводит реверсивный счетчик 1 в нулевое состояние, В дальнейшем при поступлении импульсов на шину 9 происходит появление на шине 14 выходных импульсов с частотой в N раз меньшей входной частоты, где

N — код предустановки на шине 17, Если после выдачи на шину 14 очередного импульса поступило на входную шину

9 и импульсов на сложение (n < N)., а затем изменился коэффициент пересчета, то работу. устройства следует рассмотреть в двух случаях. и N n>N>.

В случае, если л < N<, то после установки нового коэффициента пересчета N< работа устройства происходит так же, как было описано, После поступления (й -и) импульсов на входную шину 9 в момент равенства кода в реверсивном счетчике 1 и кода предустановки N< на шине 17 с выхода 14 выдается импульс (фиг.2).

В случае, если n>N>, то после установки нового коэффициента пересчета N> сигнал на втором выходе первого компаратора 2 переходит из состояния "1" в "0" (фиг,Зк). На выходе формирователя 18 импульсов в момент перехода состояния на входе из "1" в "0" формируется импульс, который поступает на первый вход элемента И 19 (фиг.Зп), В режиме сложения импульс проходит через элемент И 19 (фиг.3p) на третий вход элемента ИЛИ 10, сигнал с выхода которого устанавливает триггер 13 в едининое состояние, триггер 13 сигналом на его счетный вход устанавливается в единичное состояние, открывая элемент И

11. С шины 14 снимается выходной импульс (фиг.2е). Этот импульс обнуляет реверсивный счетчик 1. Импульс на выходе формирователя 21 импульсов (фиг.Зм), возникающий при изменении состояния компаратора 3 на втором выходе из "1" в "0", при работе на сложение не проходит через элемент И 20. В дальнейшем работа устройства по коэффициенту пересчета N< происходит как было описано.

Если после поступления п1 импульсов на сложение (п < N>) на шину 4 управления поступил сигнал логического нуля (фиг.2а, б и За, б), то реверсивный счетчик 1 переходит в режим вычитания. При этом формирователь 8 импульсов выдает в момент переключения знака импульс (фиг.2ж, Зж), 1598173 который поступает на первый вход элемента И 15.

Выходной импульс с шины 14 снимается только после прохождения на входную шину 9 с момента смены знака (n> + Й1) импульсов. Если n«N »,1, то после перехода в режим вычитания импульс с формирователя 8 импульсов не проходит через элемент И 15 (фиг.2з), так как он закрыт сигналом низкого логического уровня с второго выхода второго компаратора 3 (фиг.2л). При работе в режиме вычитания осуществляется сравнение кода реверсивного счетчика 1 с кодом на выходе преобразователя 16 прямого кода в дополнительный (Идой.1). После поступления п1 импульсов на вычитание реверсивный счетчик 1 переходит в нулевое состояние, в дальнейшем поступление импульсов изменяет его состояние от единичного во всех разрядах до равенства коду

Идой.1. В этот момент сигнал с первого выхода компаратора 3 переходит из логического "0" в "1" (фиг.2и). Единичный сигнал проходит через элементы И 6, ИЛИ 10 на вход элемента И 11 и íà S-вход триггера

12 и счетный вход триггера 13. Единичный сигнал, проходя через элемент И 11, переводит реверсивный счетчик 1 в нулевое состояние. С шины 14 снимается выходной импульс (фиг.2е), В случае, если Мд».1 < n> < N>, после перехода в режим вычитания импульс с выхода формирователя 8 импульсов проходит через элемент И 15 (фиг.Зз), так как элемент И 15 открыт сигналами с вторых выходов компараторов 2 (фиг.Зк) и 3 (фиг.Зл). Импульс поступает на R-входы триггеров 12 и 13 и устанавливает их в нулевое состояние (фиг.3r, д). При работе в режиме вычитания осуществляется сравнение кода реверсивного счетчика 1 с кодом на выходе преобразователя 16 прямого кода в дополнительный. В момент первого равенства кодов при прохождении на счетчик п импульсов (п2 < п1) сигнал с первого выхода компаратора 3 переходит из состояния логического "0" в "1" (фиг.Зи).

Единичный сигнал проходит через элементы И 6 на второй вход элемента ИЛИ 10.

Одновременно возникающий на выходе формирователя 21 импульсов импульс (фиг.Зм) проходит через элемент И 20 (фиг.Зн) на четвертый вход элемента ИЛИ

1Î, Импульс с выхода элемента ИЛИ 10 поступает на вход элемента И 11, на

S-вход триггера 12, устанавливая его в единичное состояние и на счетный вход

55! триггера 13. Триггер 13 остается в состоянии "0", так как до поступления импульса на счетный вход на его D-входе был установлен "нулевой" сигнал. Элемент И 11 закрыт потенциалом триггера 13 и выходной импульс отсутствует (фиг.Зе). После поступления nt импульсов на вычитание реверсивный счетчик 1 переходит в нулевое состояние, в дальнейшем поступающие на его вход импульсы изменяют его состояние от единичного во всех разрядах до равенства его кода коду йд».1. При повторном равенстве кодов единичный сигнал с первого выхода компаратора 3 (фиг.Зи) проходит через элементы И 6, И

10 на вход элемента И 11, íà S-вход триггера 12, не меняя его состояния, на счетный вход триггера 13, переводя его в "1".

Триггер 13 открывает элемент И 11 и единичный сигнал проходит на R-вход реверсивного счетчика 1, переводя его в нулевое состояние. С шины 14 снимается выходной импульс (фиг.Зе). При работе в режиме вычитания положительные сигналы, снимаемые с второго выхода компаратора 2 (фиг.Зк), и импульсы с формирователя 18 импульсов (фиг.3M) в отдельные моменты каждого цикла пересчета не проходят на входы элемента ИЛИ 10, так как первые входы элементов И 7 и 19 закрыты низким уровнем сигнала на входной шине 4. В дальнейшем при поступлении импульсов на шину 9 происходит появление на шине 14 выходных импульсов с частотой в N> раз меньшей входной частоты (фиг,Зе).

Если после очередного импульса с шины 14 на входную шину 9 поступило пз импульсов на вычитание (пз < N>), а затем изменился коэффициент пересчета на N2, то работу устройства можно рассмотреть в случаях пз Nz и пз > Na.

В случае, если пз < Nz, то после установки нового коэффициента пересчета Nz работа устройства происходит аналогично описанному. После поступления (N -пз) импульсов на входную шину 9 с шины 14 наблюдается импульс. Далее с шины 14 снимаются импульсы с частотой в Ng раз меньшей, чем частота входных импульсов на шине 9 (фиг.3).

В случае, если пз > Nz, то после установки нового коэффициента пересчета Nz сигнал на втором выходе второго компаратора 3 переходит из состояния "1" в "0" (фиг.2л). На выходе формирователя 21 импульсов формируется импульс (фиг.2м). В режиме вычитания импульс проходит через элемент И 20 (фиг.2н). На четвертый вход

1598173 элемента ИЛИ 10, сигнал с выхода которого устанавливает триггер 13 в единичное состояние, триггер 13 сигналом на его счетный вход устанавливается в единичное состояние, открывая элемент И 11. С шины 5

14 снимается выходной импульс (фиг,2е).

Этот импульс обнуляет реверсивный счетчик 1. В дальнейшем работа проходит по коэффициенту пересчета Nz как было описано. 10

Аналогичным образом работает устройство и при переходе от вычитания к сложению, но если п4 > Nz, элемент И 15 закрыт сигналом низкого логического уровня с второго выхода первого компаратора 15

2 (фиг,3в); если Neon < п4 < Nz, элемент И

15 открыт и сигнал с формирователя 8 импульсов (фиг,2ж) устанавливает триггеры

12 и 13 в нулевое состояние (фиг,2г, д), выдача выходного импульса осуществляется 20 по второму равенству состояния счетчика 1 и кода Nz. Импульс с выхода формирователя 21 импульсов (фиг,2м) в режиме сложения не проходит через элемент И 20 (фиг.2н). 25

В предлагаемом устройстве, таким образом, не только правильно выдается сигнал деления частоты в случае изменения направления счета при любом коэффициенте пересчета, но и при изменении козф- 30 фициента пересчета с момента его перемены правильно выдаются выходные импульсы, за счет чего повышается точность счета. Например, если в качестве счетчика 1 используется реверсивный че- 35 тырехразрядный счетчик, то коэффициент пересчета может быть установлен в пределах 2-15.

В известном устройстве в этом случае максимальная потеря импульсов на выходе устройства будет равна 8 при переходе от максимального коэффициента 15 к минимальному 2, если в момент перехода в счетчике при работе на сложение имеется код 3.

В предлагаемом устройстве импульсы начинают поступать с момента перехода на новый коэффициент и поступают через каждые 2 входных импульса, что позволяет устранить эту погрешность. Аналогично повышается точность и при работе на вычитание.

Формула изобретения

Реверсивное пересчетное устройство по авт.св. N. 1522399, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности счета в моменты смены коэффициента пересчета, в него введены пятый и шестой элементы И, второй и третий формирователи импульсов, причем второй выход первого компаратора соединен с входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ, четвертый вход которого соединен с выходом шестого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего формирователя импульсов, вход которого соединен с вторым выходом второго компаратора, вторые входы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с первым входом реверсивного счетчика и выходом элемента НЕ.

1598173

1598173 !!

1 1!

Составитель О, Скворцов

Редактор В. Бугренкова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т. Палий

Заказ 3071 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101