SU562839A1 - Аналого-цифровое множительное устройство - Google Patents

Description

Изобрвтение. относитс  к вычислительной .и измерительной технике и может быть использовано дл  преобразовани  сигналов, представленных в различной форме, преимущественно в устройствах св зи ЦВМ с аналоговыми управл ющими и вычислительными системами.

Известно аналого-цифровое множительное устройство, содержащее интегратор, переключатели, компаратор, триггер, элемент И, генератор импульсов и счетчик ij

Известно также аналого-цифровое множительное устройство, содержащее интегратор , компаратор, триггер, тактовый генератор , элементы И, элемент задержки и счетчик импульсов 2 .

Это устройство имеет возможность перемножени  двух величин, представленных в определентюй форме (напр жени  и частоты импульсов),и при перемножении величин, представленных в трех и более формах, требуют введени  дополнительных преобразователей , что приводит к ycлoжнeн Ю множительных устройств.

Наиболее близким к изобре-тени.ю  вл етс  устройство, содержащее генератор лннейнО ИЗК ен ющегос  напр жени , во вре г задающую цепь которого включена цифро-управл ема  проводимость, цифровые входы которой соединены с выходами регистра, подключенного входом к цифровому входу устройства , генератор 1.мпульсов, выход которого соединен с первык входом элемента

И, счетчик импульсов и нуль-орган, подключенный входом к выходу генератора линейно-измен ющегос  напр жени Гз .

Данное устройство предназначено дл  умножени  цифрового кода на напр жение

посто нного тока с преде:тавлением результата в цифровой форме и не может быть использовано без введени  дополнительных преобразователей дл  выполнени  операций множени  частоты на напр жение и час-

оты на цифровой код.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  устройства.

HUHj компаратор, триггер, дополнитель- ный элемент И| группа элементов К, элемент ИЛИ, элемент задержки и блок измерени  периодов, подключенный входом к частотно-импульсному входу устройства, а первым выходом к второму входу основного элемента И, соединенного выходом с первым, входом элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу дополнительного элемента И, а выходом - к счетному входу счетчика разр дные входы которого соединены с первыми входами группы ментов И, подключенных выходами к управл ющим входам генератора импульсов, а вторыми входами - к. второму выходу блока измерени период ОБ и через элемент задерж ки . к входу обнулени  счетчика .и входу первого переключател , соединенного выхо- дом с входами запуска основного vi дополнительного генераторов линейно-иамен юще гос  Ешпр жени , подкшоченных выходами к входам второго переключател , соединенного выходом с первым входом компаратора , подключенного вторым входом через третий переключатель к аналоговому входу устройства, а выходом - к первому входу триггера второй вход которого |соединен с выходом куль органа, а выход триггера соединен с первым входом дополнител1 ного элемента И, подключенного вторы входом к выходу i- HepaTOpa импульсов. На фиг. 1 дана блок-схема устройства; на фиг. 2 временна  диаграмма, разъ сн ю ша  принцип его действи . Устройство содержит первый переключа таль 1, генератор линейно измен зощегос  напр жени  2, во врем задающую цепь к1 тороговключенацифро-управл ема  проводимость 3, цифровые входы которой соединены с в ходом регистра 4 j подключенного входом к диф ровому входу устройства дополнительный гене ратор линейно-изменшощегос  напр жени  5j рой перекшочатель ,6, нурь-орган 7, компаратор 8, третий переключатель 9 триггер 1О, дополнительный элемент И 11 элемент ИЛИ 12, счетчик 13, группу элементов И 14j генератор импульсов 15, основной элемент И 16, блок измерени  пе риодов 17 и элемент задержки 18. Устройство работает следующим образом , Режим умножени  напр женинУ на цифровой код N . В исходном состо нии регистр 4, счетчик 13 и приемный регистр генератора импульсов 15 обнулены. Переключатели 1, 6 и 9 наход тс  в положении

пов схемы, а аналоговый вход устройства ББеденн1з1м на вход компаратора 8, Затем .,вводитс  цифровой сомножитель в виде двоичного кода, в регистр 4, который через цифро-управл емуюпровод1мость управл ет врем задающей цепью основного генератора 2 линейно-измен ющегос  на-- пр жени . С -j, приход ом запускающего импульса на вход первого переключател , запускаютс  генераторы 2 н 5. Поскольку

величина цифрового сомножител  пропорциональна крутизне опорного сигнала основно-.го генератора 2, то длительность пр мо угольного импульса, формируемого на выоде триггера 10, окажет, ir пропорциоваль-ым произведению сомножителей .U-H мпульсы с посто нной частотой от генера-ора 15 (при этом цифровой управл зощий игнал отсутствует) подсчитываю-гс  в четчике 13 в течение времени, пропорциоального произведению сомножителей. Коичество импульсов, поступивших в счет-. ик 13, пропорционально искомому числу ). Операци  умножени  частоты на напр жение w выполн етс  в два такга. В первом такте сомножитель преобразуетс  в более высокую частоту f -, .а во втором так:ге i подсчитываетс  в счетчике 13 в течение времени пропорциональном аналоговому сомножителю UПосле приведени  в исходное состо ние регистра 4 и счетчика 135 переключатели 1 .и 6 устанавливаютс  в положение ; а переключаете ль 9 в положение 1 .Работа устройства в этом режиме начинает с  с приходом запускающего импульса на управл ющий вход блока измерени  периодов 17,1 основной элемент И 16 отпираетс  за врем ,равное длительности периода аналогового сомножител  Т- , формируемого на выходе блока 17, Импульсы с посто нной частотой от генератора 15 (приэтом цифровой управл ющий сигнал отсутст вует), проход  через открывшийс  основной элемент И 16 и элемент ИЛИ- 12s под- считываютс  на счетчике 13 в течение вре- мени, равном длительности периода сомно«. жител  ,-F , к на выходе счетчика 13 формируетс  число N 5 пропорциональное этому периоду. Далее это число переписы ваетс  в приемный регистр генератора 15 через группь элементов И 14, открывшиес  от импульса, формируемого по окончании измерени  периода в блоке 17 измереПИЯ периодов. При этом на выходе г-енера.. тора 15 будут вырабатыватьс  импульсы с частотой IJ. (причем F ) обратно пропорциональной Нт . S- пропорциональной сомножителю Т . Импульс, вырабатываемый в блоке 17 по око чанин измерени  периода, задержавшись на элементе задержки 18, одновременно обнул ет счетчик 13 и через первый переключатель 1 запускает генераторы 2 и 5 (тем самым начинаетс  второй такт), что обеспечивает формирование на выходе триггера 10 пр моугольного импульса длительностью, пропорциональной аналоговому сомножителю Ц. При этом открываетс  дополнительный элемент И 11 и импульсы с частотой f f , проход  через элемент И 11 и элемент .ИЛИ 12, подсчитываютс  на счетчике 13. Количество прошедших импульсов при этом пропорционально числу

)Режим умножени  вида ( .f Н ) выполн етс  С промежуточным преобразованием цифрового сомножител  во временной интервал и производитс  следующим образом .

После приведени  в исходное состо ние регистра 4 и счетчика 13 (при этом также обнул етс  приемный регистр генератора 15), переключатели 1, .6 и 9 устанавливаютс  в положение И . Далее, цифровой сомножитель N вводитс  в регистр 4 и с приходом запускающего импульса на управл ющий вход блока измерени  периодов 17 последний запускаетс , что обеспечивает отпирание основного элемента И 16, Импульсы посто нной частоты от генератора iSj проход  через от- крывщийс  элемент И 16 и элемент ИЛИ ,12, подсчитываютс  счетчиком 13 в течение времени пропорциональном периоду аналогового сомножител  F (как в предыдущем режиме). Импульсом, вырабатываемым в блоке 17 п-о окончании измерени  периода, полученное на счетчике число пропорциональное периоду f переписываетс  в приемный регистр генератора 15, через открывающиес  при этом группы элементов И 14. Так же этот импульс, задержавшись на элементе задержки 18, од- нозременно обнул ет счетчик 13 и через первый переключатель 1 запускает генераторы 2 и 5, которые начинакут генерировать линейно-измен ющиес  напр жени  .U и (J, . Крутизна U р  вл етс  величиной фиксированной, а Up - переменной и пропорциональной значению цифро-управл емой проводимости врем задаюшей цепи.. Величина этой проводимости, в свою очередь, определ етс  значением цифрового сомножител  N

При равенспзе - (J г компаратор 8 и нуль-орган 7 вырабатывают импульсы в моменты рремени соответственно t. и t,. Импульс от компаратора 8 устанавливает

триггер 10 в единичное положение, а импульс от нуль-органа 7 воавращает его в ;Исходное состо ние. Таким образом, получаемый временной интервал . ропорционален цифровому сомножителю N

Открывающийс  при этом дополнительный элемент И 11 разрешает прохождение импульсов с частотой I р от генератора 15, которые, проход  через элемент ИЛИ 12,подсчитываютс  в счетчике 13. Общее

количество импульсов на счетчике 13 будет пропорционально величине

ь, .

При использовании предлагаемого аналогоцифрового множительного устройства возможна работа с разнородной взаимозамен емой формой представлени  сомножителей, а так же возможно применение его как разнородного преобразовател  формы информации , и как суммирующего устройства аналоговой и цифровой величины вида ( U N ) -ИЛИ дл  получени  произведени  вида

. Действительно, в режиме, соответствующем положению переключателей 6 и 9 соответственно в положени х II и I , получаемый BpesieHHOu интервал Д-Ьз будет равен сумме Ai. н- At2 При заполнении этого временного интервала просто нной частотой IQ , как в режиме умножени  ( и- N ), или переменной fр, как в режиме умножени  ( ,F- N ) или { F и , ), на счетчике. 13 соответственно

имеем

() или , ).

Н,

ьых

О  идаемый от использовани  изобре;тени  технико-экономический эффект заключаетс  в снижении затрат при создании аналого-цифрового множительного устройства по сравнению с затратами на комплекс однорежимных множительных устройств, рещаю- щих аналоги шые задачи.

50

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Аналого-цифровое множительное устройство , содержащее генератор линейно-измен ющегос  напр жени , во врем Задаюшую цепь которого включена цифро-управл ема  проводимость, цифровые входы которой соединены с-выходами регистра, подключенного входом к цифровому входу устройства,