Времяимпульсный умножитель

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, выполняющих арифметические операции над величинами, представленными длительностями интервалов времени. Цель изобретения - расширение области применения за счет снятия ограничений по взаимному расположению импульсов начала перемножаемых сигналов. Устройство содержит элементы И 1-5, элементы ИЛИ 6,7, счетчики 8-13, триггер 14, логический блок 15, две схемы 16,17 сравнения, элементы задержки 18,19 и генератор 20 тактовых импульсов. Входные импульсы начала и окончания каждого из входных интервалов времени поступают на раздельные входы, на выходе формируется -прямоугольный импульс, длительность которого пропорциональна произведению длительностей сомножителей.2 ил., 5 табл. § О)

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1бР 4 G 06 F 7/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ж Г,,;-:.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4181604/24-24 (22) 01.12.86 (46) 30.05.88.Бюл. Р 20 (71) Украинский заочный политехнический институт им.И.З.Соколова (72) В.А.Добрыдень (53) 681 .325 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1072044, кл.G 06 F.7/62, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р !205141, кл.С 06 F 7/62, 1982. (54} ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, выполняющих арифметические операции над величинами, представленными длитель.80 1 99737 А1 ностями интервалов времени.-Цель изобретения — расширение области применения за счет снятия ограничений по взаимному расположению импульсов начала перемножаемых сигналов, Устройство содержит элементы И 1-5, элементы ИЛИ 6,7, счетчики 8-13, триггер 14, логический блок 15, две схемы 16,17 сравнения, элементы задержки 18,19 и генератор 20 тактовых импульсов. Входные импульсы начала и окончания каждого из входных интервалов времени поступают на раздельные входы, на выходе формируется . прямоугольный импульс, длительность которого пропорциональна произведению длительностей сомножителей.2 ил., 5 табл.

1399737

Изобретение относится .к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, выполняющих арифметические операции над величи5 нами представленными длительностями интервалов времени.

Цель изобретния — расширение области применения умножителя за счет снятия ограничений по взаимному рас- 10

Положению импульсов начала перемножа:емых сигналов.

На фиг.1 представлена функциональ ная схема времяимпульсного умножите ля; на Фиг.2 — варианты взаимного 15 расположения входных сигналов, Времяимпульсный умножитель содер кит с первого по пятый элементы И ,: 1-5, первый 6 и второй 7 элементы йЛИ, с первого по шестой счетчики 20 8-13, триггер 14, логический блок 15, выполненный в виде программируемой

1 (ожидание начала счета Т, );

Л,= А,А, (ожидание конца счета Т,); (ожидание начала счета Т );

Л2= А! А2 (ожидание конца счета Т ); л В1В2 (единичный сигнал с момента окончания

Т до момента окончания Т ); (счет Т в счетчике 8);

Л=ААВ,Bz

Р,= А,Х С+ В,ВЕС (счет в счетчике 9 с момента начала

Т1 до окончания Тз); (счет Т, в счетчике 10);

В ААС+В,ВС

Р А,А В,В (ожидание момента начала Т, ); (A,4 Az) (В<+ В,) (с момента начала Т и Тэ до окончания выходного интервала Тэ), где Л,- Л

" сигналы на выходах логического блока 15, соединенных соответственно с входами элементов И

1-5 — сигналы на выходах логического блока 15, соединеннык соответственно с управляющими входами 55 первого, второго и третьего счетчиков 8-10) — сигналы на выходе логического блока 15, соедиР,- Р

Р (А, А + А, А ) С+ (В, В + В, Bz) C логической матрицы, первую 1.б и вторую 17 схемы сравнения, первый 18 и второй.l9 элементы задержки и генератор.20 тактовых импульсов. Первый

8 и третий 10 счетчики предназначены для формирования и фиксации цифровых значений ш и п длительностей входных интервалов времени, причем m-ro из них (Т, ),стартовый импульс которого появился раньше (на фиг .2а-в Т, = Т,; на фиг.2г Т, = Т ), чем стартовый импульс другого (Т ). Второй

9 и четвертый 11 счетчикй участвуют в формировании выходного интервала времени Т = Т Т . Пятый 12 и шестой

13 счетчики формируют адресные сигналы логического блока 15. Триггер, 14 формирует управляющий сигнал для логического блока 15.

Логический блок 15 реализует следующие логические функции: ненном с управляющим входом триггера 14;

А<,А,B,, — состояния первого (младшего) и второго разрядов счетчиков 12 и 13 соответственно;

С - состояние выхода триггера 14.

Времяимпульсный умножитель работает следующим образом.

Моменты начала и окончания входного интервала Т времени (первого со-. множителя) задаются короткими импуль1399737 сами, поступающими соответственно на входы А и В устройства (фиг,2) . Аналогично короткими импульсами на входах С и D задаются моменты начала и

5 окончания второго сомножителя Т .

В исходном состоянии все счетчики устройства установлены в нуль (А, = А = В, = В О), при этом блок

15 поддерживает единичный сигнал на вторых входах элементов И 1 и 2 и ,на разрешающем входе триггера 14, на остальных его выходах поддерживается нулевой сигнал, т.е. счетчики 8-11 бездействуют. 15

Рассмотрим случай, когда первым на входы устройства поступает интервал Т, (т.е. Т, Т, фиг.2а-в).

В момент с, импульс начала Т, поступает на вход А устройства (на 20 импульсы, поступающие на вход В,D, устройство при этом не реагирует).

Пройдя через элемент И 1 и элемент

ИЛИ 6 на тактовый вход счетчика 12, этот импульс устанавливает А, = 1, 25 кроме того, он устанавливает С=l. С этого момента единичный сигнал снимается с второго входа элемента И 1 и разрешающего входа триггера 14, устанавливается на разрешающем входе 30 счетчика 10, который начинает считать тактовые импульсы с выхода генератора 20. Изменение состояний счетчиков 12 и 13 и триггера 14 в рассматриваемом случае, а также соответствующие выходные сигналы блока

15 показаны в табл.l.

В момент г. на вход С устройства .поступает импульс "Старт" второго 40 сомножителя Т . Пройдя через элемент И2 и элемент ИЛИ 7 на тактовый вход счетчика 13, этот импульс устанавливает В, = 1. В результате элемент И 2 закрывается IIQ второму вхо- 45 ду, элемент И 4 открывается, а счетчики 8 и 9 начинают с этого момента счет тактовых импульсов. С этого же момента появляется единичный сигнал на выходе E устройства. 50

Далее в момент t. на вход В посту3 пает импульс окончанйя интервала Т,, проходящий через элемент И 3 и элемент ИЛИ 6 на тактовый вход счетчи ка 12 и устанавливающий A = О, А =1.

Благодаря этому счетчик 10 прекращает счет. Элемент И 3 закрывается, продолжают счет счетчики 8 и 9. На конец в момент t< поступает импульс на вход D — импульс окончания второго сомножителя. Этот импульс проходит через элементы И 4 и элемент И 7 на тактовый вход счетчика !3, устанавливая В,= О, В = 1. Вследствие этого счетчик 8 прекращает счет.

Элемент И 5 открывается, так что последний тактовый импульс, поступивший в счетчик 8, проходит через эле-. мент 18, схему !6 и элемент И 5, возвращая в нуль счетчик 9 и добавляя единицу в счетчик 11. В счетчик

9 продолжают поступать тактовые импульсы, и каждый раз, когда его содержимое достигает значения и тактовый импульс, проходя через элемент

18 задержки, схему 16 сравнения и элемент И 5, повторяет описанные действия. Так продолжается до тех пор, пока содержимое счетчика 11 не соавняется с содержимым m счетчика 10, т.е. пока не будут m раз отсчитаны и тактовых импульсов с момента начала интервала Т . Входной импульс счетчика 11, обеспечивающий указанное равенство, проходит через элемент 19 и схему 17 и возвращает устройство в исходное состояние, уста-навливая в нуль счетчики 8 и !0-1 2 (счетчик 9 устанавливается в нуль импульсом с выхода элемента И 5). В этот момент снимается единичный сигнал с выхода Е устройства, присутствующий на нем с момента поступления импульса начала сомножителя Т до момента, когда в m-й раз счетч к

9 заполнится тактовыми импульсами до значения и. Поскольку т = ГТ а n = FTp (в рассматриваемом случае

Т = Т,, Т = Т ), длительность Т выходного прямоугольного импульса на выходе Е устройства определяется формулой Т = FT Т, В случаях, показанных на фиг.2б, в, устройство работает аналогично (см.табл.2 и 3). Если входной интервал Т начинает формироваться раньше, чем Т, (т.е. Т, = Т, Т вЂ” Т,, как, например, на фиг.2г, где в остальном ситуация аналогична ситуации на фиг.2а), устройство работает так же, только триггер 14, фиксирующий информацию о том, какой из входных интервалов начал формироваться первым (С=l, если Т = Т, С = О, если

Т = Т ), находится в нулевом состоянии (см.табл.4). Если интервалы Т, и Т начинаются практически одно5 13997 временно, состояние триггера 14 неСущественно, в качестве Т, в этом случае можно использовать любой из

Эходных интеpaBJIQB B обоих случаях результат умножения будет одинаковым, Табл, 5 соответствует случаю, аналогичному представленному на фиг.?в, но при Т = Т, Т = Т, .

При переходе в табл.1-5 от посЛедйей строки к первой (в исходное состояние) триггер 14 сохраняет свое

Фостояние С.

Таким образом, предлагаемое устойство обеспечивает получение праильного результата умножения без аких-либо ограничений по взаимному асположению во времени моментов на- 20 ала формирования сомножителей ° формула изобретения

Времяимпульсный умножитель, содер- 25 жащий генератор тактовых импульсов, 1 первый, второй и третий счетчики, I

Первую схему сравнения, первый элемент задержки, триггер, первый и второй элементы ИЛИ, с первого по пятый g0 лементы И, причем вход импульса на1ала первого информационного сигнала- умножителя соединен с первым ходом первого элемента И, выход оторого соединен с входом установки

"1" триггера, разрядные выходы ервого и второго счетчиков соединены соответственно с входами первой и второй групп первой схемы сравнения, выход которой соединен с первым входом пятого элемента И, вы" ход которого соединен с входом установки в "0" второго счетчика, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения 45

За счет снятия ограничений по взаимному расположению импульсов начала йеремножаемых сигналов, в него вве4ены четвертый, пятый и шестой счетчики, логический блок, вторая схема

Сравнения и второй элемент задержки, 11ричем выход генератора тактовых

Импульсов соединен со счетными входами первого, второго и третьего счет-, . чиков и с.входом первого элемента

37 задержки, выход которого соединен с синхровходом первой схемы сравнения, выход пятого элемента И соединен со счетным входом четвертого счетчика и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с синхровходом . второй схемы сравнения, выход которой соединен с входами установки в

"0" первого, третьего, четвертого, пятого. и шестого счетчиков, разрядные выходы третьего и четвертого счетчиков соединены соответственно с входами первой и второй групп второй схемы сравнения, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом пятого счетчика, вход импульса начала второго информационного сигнала умножителя соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом установки в "0" триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого. соединен со счетным входом. шестого счетчика, вхо,, окончания первого информационного сигнала умножителя соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, вход окончания второго информационного сигнала умножителя соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, разрядные выходы пятого и шестого счетчиков соединены соответственно с первой и второй группами входов логического блока, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами третьего, первого и второго счетчиков, четвертый выход логического блока соединен с вторым входом пятого элемента И, выход умножителя соединен с пятым выходом логического блока, шестой выход которого соединен с управляющим входом триггера, седьмой, восьмой, девятый и десятый выходы логического блока соединены соответственно с вторыми входами четвертого, второго, первого и третьего элементов И, управляющий вход логического блока соединен с выходом триггера.! 399737

П р и м е ч а н и е: Знаком м обозначено безразличное состояние триггера 14.

Т а б л и ц а 2

ТаблицаЗ

1399737

О !

О О

С А,(0 О

0 1

Таблица4

Таблица5

1 399737

Tg= r

А

В гт

fp ЗУ

Со тав итель В . Гусев

Редактор А.Огар Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 2666/48 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4