PL63765B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 20.XI.1971 63765 KI. 42 m ,1/02 MKP G 06 f, 1/02 UKD 681.325.023: :621.3 Twórca wynalazku: Andrzej Paplinski Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Urzadzenie do obliczania wartosci funkcji liczby impulsów Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do obliczania wartosci funkcji liczby impulsów.Urzadzenia cyfrowe do obliczania wartosci funkcji liczby impulsów, które przychodza na jego wejscie znaj¬ duja liczne zastosowania w technice pomiarów cyfro¬ wych i w ukladach automatyki. Przykladowo przy po¬ miarze grubosci folii metodami izotopowymi mierzona grubosc jest funkcja natezenia promieniowania, a wiec liczby impulsów pojawiajacych sie na wyjsciu detektora promieniowania w ciagu okreslonego czasu. Dotychcza¬ sowe konstrukcje takich urzadzen oraz metody ich pro¬ jektowania zalezaly w zasadniczy sposób zarówno od funkcji, której wartosc mialy obliczac, jak i od przyje¬ tego kodu reprezentujacego wartosci liczbowe.Celem wynalazku jest podanie urzadzenia do oblicza¬ nia wartosci danej funkcji liczby impulsów, którego struktura w niewielkim stopniu zalezy od funkcji a nie zalezy od przyjetego kodu obliczen.Cel wynalazku zostal osiagniety przez opracowanie urzadzenia, które zawiera licznik impulsów wejsciowych kodujacy ich liczbe za pomoca stanów swych przerzut¬ ników, uklad rózniczkujacy wytwarzajacy impulsy przej¬ sciowe przy zmianach stanów przerzutników licznika impulsów wejsciowych, uklad kombinacyjny przetwarza¬ jacy stany przerzutników licznika impulsów wejsciowych na wartosci funkcji przelaczajacych, które sa jedynkami dla tych kombinacji stanów kodujacych liczbe impul¬ sów, dla których wartosci przyrostów obliczane) funkcji liczby impulsów sa rózne od zera, uklad bramkujacy przepuszczajacy na podstawie wartosci funkcji przela¬ czajacych odpowiednie impulsy przejsciowe tworzac z nich impulsy wyjsciowe kodujace wartosci przyrostów obliczanej funkcji liczby impulsów, oraz rewersyjny licznik wyniku zliczajacy impulsy wyjsciowe tworzac 5 biezaca wartosc obliczanej funkcji liczby impulsów.W odmianie urzadzenia wedlug wynalazku zamiast licznika wyniku, mozna uzyc sumatora wraz z rejestrem wyniku sumujacego impulsy wyjsciowe. Urzadzenie do obliczania wartosci funkcji liczby impulsów przedsta- io wiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sche¬ mat blokowy urzadzenia, fig. 2 tablice na podstawie której zaprojektowano urzadzenie sluzace do obliczania przykladowej funkcji liczby impulsów, fig. 3 schemat logiczny urzadzenia do obliczania przykladowej funkcji 15 liczby impulsów, a fig. 4 wykresy czasowe sygnalów na wyjsciach poszczególnych elementów zaprojektowanego urzadzenia.Urzadzenie sklada sie z licznika impulsów wejscio¬ wych 1 polaczonego z wejsciami ukladu rózniczkujace- 20 go 2 wytwarzajacego impulsy przejsciowe {pij} oraz z wejsciami ukladu kombinacyjnego 3 wytwarzajacego wartosci funkcji przelaczajacych { szczaniem przez polaczony z ukladami 2 i 3 uklad bramkujacy 4 wlasciwych dla danej funkcji liczby im- 25 pulsów f(k) impulsów przejsciowych {pij} przy czym, wyjscie ukladu bramkujacego 4 jest polaczone z liczni¬ kiem wyniku 5 sumujacym impulsy wyjsciowe {ya} ko¬ dujace wartosci przyrostów obliczanej funkcji liczby im¬ pulsów f(k). 30 Impulsy wejsciowe {xk} sa podawane na wejscie licz* 637653 63765 4 Dla takiego przypadku licznik wyniku 5 jest liczni¬ kiem dwuwejsciowym, rewersyjnym (sumujaco-odejmu- jacy), zliczajacym impulsy {ya}. W przypadku uzycia sumatora wspólpracujacego z rejestrem wyniku zamiast 5 licznika wyniku 5, impulsy {ya} kodujace przyrost funk¬ cji sa dodawane za pomoca sumatora do poprzedniej wartosci obliczanej funkcji f(k-l) tworzac w rejestrze wyniku aktualna wartosc funkcji liczby impulsów f(k).Wynalazek zostanie blizej objasniony na podstawie 10 urzadzenia zaprojektowanego dla obliczania wartosci przykladowej funkcji niemonotomicznej przedstawionej w tablicy na fig. 2. W kolumnie 01 podano wartosci argumentu k = 0, 1,..., 31, w kolumnie 02 wartosci funk¬ cji liczby impulsów f(k), a w kolumnie 03 wartosci jej ?5 przyrostów f'(k).W kolumnach 04 i 05 podano tablice prawdy funkcji przelaczajacych {cpai} zestawione wedlug podanych uprzednio zaleznosci. Funkcje przelaczajace {cpij} od¬ powiadaja ujemnym przyrostom f(k), a {cp2i} dodatnim. 20 Przykladowo funkcja przelaczajaca cp22 (Q3, Q4) zamie¬ szczona w kolumnie 05 przyjmuje dla j = 0, 1, 2, 3 war¬ tosci odpowiednio 1, 0, 0, 0, poniewaz f((2«j+l)«22) = = +1,0,0,0.Z logicznych tabeli prawdy otrzymano nastepujace 25 wyrazenia dla funkcji przelaczajacych {cpai}: nika 1 i powoduja zmiane stanów {Qi} jego przerzutni- ków. Niech zmiana stanu typu „1 -*0" oznacza te zmia¬ ne stanu i-tego przerzutnika, która jest uzyta do zmiany stanu nastepnego, tj. i+I-go przerzutnika licznika 1.Uklad rózniczkujacy 2 wytwarza impulsy przejsciowe {pij} przy przeciwnych do wyzej podanych zmianach stanów przerzutników licznika 1 oznaczanych jako zmia¬ ny typu „0-^ 1" , <:o odpowiada rozdzielaniu ciagu im¬ pulsów wejsciowych {xk} na ciagi impulsów przejscio¬ wych {Pij} tak, iz dla kazdego impulsu wejsciowego {xk} pojawia sie tylko jeden impuls przejsciowy {pij}, przy czym zerowy ciag impulsów przejsciowych {p0j} poja¬ wia sie dla co drugiego impulsu wejsciowego, pierwszy ciag impulsów przejsciowych {pij} dla co czwartego im¬ pulsu wejsciowego, drugi ciag impulsów przejsciowych {P2j} dla co ósmego impulsu wejsciowego i odpowied¬ nio dalej dla pozostalych ciagów.Stany (Q0, Qi,..., Qm-i} przerzutników licznika 1 im¬ pulsów wejsciowych, które koduja argument k oblicza¬ nej funkcji sa podawane na wejscie ukladu kombinacyj¬ nego 2 realizujacego funkcje przelaczajace {qpai (Qi+i,..., Qm-i)}. Jesli przyjac dla prostoty, ze przyrost obliczanej funkcji liczby impulsów F(k) = f(k) — f(k-l) przybiera dla k = 1,2,..., kmax tylko trzy wartosci —1, 0, +1, to synteza funkcji przelaczajacych {cpai} przeprowadza sie wedlug nastepujacych zaleznosci: gdzie: i = 0,1,..., m-1 jest numerem funkcji {cpai}, m jest liczba przerzutników licznika impulsów wejsciowych, m-2-i j = £ Qi+i+s*2s jest plus-dwójkowym nume- s = o rem kombinacji argumentów i-tej funkcji { przy czym j = 0, 1 2m-i-i — i.Zmieniajac „i" w granicach od 0 do m-1, a „j" od 0 do 2m-1-i— 1 mozna zestawic logiczne tabele prawdy dla funkcji przelaczajacych {cpai} na podstawie danej funkcji przyrostowej f'(k). Przykladowo wartosc funkcji przelaczajacej funkcji przelaczajacej f(72) = —1.Uklad bramkujacy 4 realizuje logiczna sume iloczy¬ nów impulsów przejsciowych {Pij} i wartosci funkcji przelaczajacych {cpai} tworzac impulsy wyjsciowe {ya}: ya = Po * (pao V Pj • (Pai V • • * V pm - j * Kazdy impuls wejsciowy xk powoduje ustawienie prze¬ rzutników licznika 1 w odpowiednim dla numeru k sta¬ nie, wygenerowanie wlasciwego impulsu przejsciowego Pij i pojawienie sie odpowiednich wartosci funkcji prze¬ laczajacych {cpai}. W zaleznosci od ich wartosci uklad bramkujacy 4 przepusci, albo zatrzyma wygenerowany impuls przejsciowy p^ tworzac z niego impuls wyjscio¬ wy ya, który zliczony jest w liczniku wyniku 5. Dla przypadku dwóch róznych od zera wartosci przyrostów funkcji pojawienie sie na wejsciu licznika wyniku 5 im¬ pulsu yi odpowiada przyrostowi f(k) = —1, a impulsu J2 przyrostowi f(k) = +1. 92o = Q4-Q3-Q2VQ4-QiVQ3-Q2, PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do obliczania wartosci funkcji liczby impulsów skladajace sie z licznika impulsów wejscio¬ wych, ukladu rózniczkujacego, ukladu kombinacyjnego, ukladu bramkujacego i licznika wyniku, znamienne tym, ze wyjscia licznika (1) impulsów wejsciowych ({xk}) kodujacego liczbe (k) impulsów wejsciowych przy po¬ mocy stanów ({Qi}) swoich przerzutników sa polaczone z wejsciami ukladu rózniczkujacego (2) wytwarzajacego impulsy przejsciowe ({pij}) przy zmianach typu „0-*l" 10 15 20 stanów ({Qi}) oraz z wejsciami ukladu kombinacyjnego (3) przetwarzajacego stany ({Qt}) na wartosci funkcji przelaczajacych ({ laczajacych ({cpai}) sa jedynkami dla tych kombinacji stanów ({Qi}) kodujacych liczbe impulsów (k), dla któ¬ rych wartosci przyrostów (f(k)) sa rózne od zera, a wyjscia ukladu rózniczkujacego (2) i kombinacyjnego (3) sa polaczone z wejsciami ukladu bramkujacego (4) sterowanego wartosciami funkcji przelaczajacych ({ ({Pij})» z których tworzone sa impulsy wyjsciowe ({ya}) kodujace wartosci kolejnych przyrostów (f(k)) oblicza¬ nej funkcji liczby impulsów, przy czym wyjscia ukladu bramkujacego (4) sa polaczone z licznikiem wyniku (5) zliczajacym impulsy wyjsciowe ({ya}) przez to otrzyma¬ na jest dla kazdego impulsu wejsciowego (xk) aktualna wartosc obliczanej funkcji liczby impulsów (f(k)).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 znamienne tym, ze w miejsce licznika wartosci funkcji (5) uzyto do sumowa¬ nia impulsów wyjsciowych ({ya}) kodujacych wartosci przyrostów (P(k)) sumator wraz z rejestrem wyniku. n 2 5 | m Ifl m»tfi \Qi . r~— _0- W m i Li 1 N \ya Pv 3 4 Xk n9.iKI. 42 m*. 1/02 (37(5 MKPGOÓf, 1/02 [ST E 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 n° \11 \12 13 \14 \15 \16 \17 \1$ 19 \20 \21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 lii [gF P 0 1 2 3 4 4 5 6 7 7 S 9 9 10 10 11 11 11 10 9 9 S 7 7 & 6 <5 5 5 6 6 7 [03~ fW - +* +f +t +f 0 -»1 +f +1 0 +1 +1 0 +1 0 +1 0 0 -1 -1 0 -1 -1 0 -1 0 0 -1 0 1 0 1 1 04 £ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 *L 0 0 0 0 1 1 0 0 ^2 0 0 0 0 y*. 0 1 *e« 0 05 I ¦fa 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 ^f_ 1 1 1 0 0 0 0 0 V& 1 0 0 0 ^i l 0 ^ 0 fig. 2KI. 42 m3, 1/02 63765 MKP G 06 f, 1/02 8° I Po *20 ?ff Pi *21 p» y* y? i 4 12 20 24 2S 31 i 4 » , ' "t-t- -l—H h-1- I- ¦+—t—•- -l—M- I—I I- -l-M- -I—H • • * • M PL PL