SU769553A1 - Устройство дл измерени фазовой погрешности вычислительных систем - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовацо дл  анализа фазовых погрешностей решени  на вычислительных, системах задач , описываемых системами обыкновенных дифференциальных уравнений.

Известно устройство дл  гармонического анализа, содержащее щифро-аналоговый гетербдин , щифровой блок изменени  фазы, блок перемножени , блок выделени  посто нной составл ющей и экстремальный блак, причем вход гетеродина соединен с выходом блока изменени  фазы, а выход - с первым входом блока перемножени , второй вход которого соединен с выходом исследуемого устройства. Выход блока /перемножени  заведен на вход |блока выделени  посто нной составл ющей, выход которого соединен со входом экстремального блока. ВходОМ у|Стройства  вл етс  второй вход блока перемножени , а выходом - выход экстремального блока I.

OcHOiBHHM недостатком данного устройства  вл етс  итеративность процесса измерени  фазы из-за пошаговогозадани  юода фазы в счетчике цифро-аналогового преобразовател  и блока изменени  фазы, что приводит к значительным временным затратам при однократном измерении фазы исследуемого сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  устройство дл  оценки точности работы операционных усилителей, содержащее гармонический осцилл тор, блок сравнени , цифровой блок управлени  и обработки, блок цифро-аналоговых преобразователей, цифро-аналоговый преобразователь, блок коммутации , два масштабных блока и блок управлени  осцилл тором, причем выходы цифрового блока управлени  и обработки соответственно соединены со входом блока цифро-аналоговых преобразователей, со входом -цифро-аналогового преобразовател , со входом блока коммутации, выход блока дифро-аналоговых преобразователей соединен со входом первого масштабного блока, выход цифро-аналогового преобразовател  соединен с одним из входов блока

20 сравнени , (выход первого масштабного блока соединен со входом блока коммутации, входы и выходы блока жом мутащии соответственно соединены со входами и выходами контролируемого блока операционных усилителей,Тармонического осцилл тора, блока управлени  осцилл тором, кроме того, выход блока коммутации соединен со входом второго масштабного блока, выход которого соединен со вторым входом блока

30 сравнени , а выход блока сравнени  соединен со входом щифрового блока |упраВлени  II обработки 2.

К недостат.кзм данного устройства следует отнести, во-первых, несабходимость до олнительных расчетов при определении фазовой погрешности, учитывающих фазовые погрешности вталонных усил41телей гармонического , Ооцилл то.ра. Во-вторых, дл  оцеНКИ фазовой погрешности на данном устройстве необходимо в качестве эталонного иметь операционный усилитель пли вычислительное устройство, идентичное провер емому . iKpoMe того, отсутствует возможность анализа погрешностей за мкнутого вычислительного контура, в частности аналого-цифрового , так 1как провер ютс  лишь отдельные операционные Элементы.

Целью изобретени   вл етс  расширение класса .решаемых задач и павышение быстродействи  при измерении фазовых погрешностей вычислительных систем (устройств ).

Дл  достижени  поставленной цели в устройство, содержащее генератор гармонических колебаний, вход которого Я1вл етс  входом запуска устройства, введены два комларатора, суммируюший счетчик,, два элемента ИЛИ, элемент И, генератор тактовых импульсов, блок индикации, триггер, формирователь импульса сброса, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом Элемента И, выход которого подключен ко входу суммирующего счетчика , 1ВЫХОД которого соединен со входом блока индика1ции, выхо(д первого элемента ИЛИ подключен к счетному входу триггера, выход которого соединен со вторым входом элемента И, выход формировател  импульса сброса подключен ко входу сброса триггера и к первому вхоДу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом сброса суммирующего счетчика, второй вход второго элемента ИЛИ, объединен со входом генератора гармонических колебаний , выход которого подключен ко входу первого компаратора, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с аыходом второго комларатора, вход которого  вл етс  входом устройства.

Иа чертеже представлена блок-схема устройства.

; Устройст1во содержит генератор гармонических колебаний (гармонический осцилл тор ) /, первый компаратор 2, второй компаратор 3, первый элемент ИЛИ 4, триггер (со счетным входом) 5, элемент И 6, генератор тактовых импульсов 7, второй эле , мент ИЛИ 8, суммирующий счетчик 9 и блок индикации .10, а также формирователь им , пульса сброса //. Кроме того, на блок-схеме показана, провер ема  вычислительна  система 12. Первый (управл ющий) выход системы 12 соединен со входом генератора

/ м nfinuMAJ пуплАл/г ололлоита ТЛ ЯТЛ л отп.

рой вход (Которого соединен с выходом формировател  111, заведенным также на второй вход -(вход установки в ноль) триггера 5. Выход генератора 1. соединен со входом комларатора 2, а второй (айалоговый) выход системы 12 -100 входом компаратора 3. Выходы компараторов 2 и 3 заведены на вход элемента ИЛИ 4, выход которого соединен с первым (счетным) входом триггера 5. Выходы триггера 5 и генератор.а 7 заведены на входь элемента И 6, выход которого соединен с первым (суммирующим) входом счетчика 9. Второй вход (установки в ноль) счетчика 9 соединен .с выходом элемента ИЛИ 8., а выход - со входом блока /Л

(Входами 1устроЙ1ства  вл ютс  входы ге-. нератора i/ и компаратора 3, а выходом - показани  индикаторов блока JO.

УстройСТ1во работает следующим обраЗОМ .

Перед -началом измерений триггер 5 и счЬтчик 9 сигналом от формировател  // через элемент ИЛИ 8 -устанавливаютс  в ноль. Сигнал запуска (начала Интегрировани ) системы 12 запускает генератор Д в котором решаетс  -уравнение вида

(1)

Y -)- сй2 F О,

а также операционную часть системы 12, решающую то же уравнение. При -шрохождении одной издвух измер емых величин (от аналогового выхода системы ./2 или от выхода генератора /) через нулевое значение на. выходе одного из компараторов вырабатываетс  сигнал, который через элемент ИЛИ 4 устанавливает в единичное состо ние триггер 5. Выход триггера 5 через элемент И 6 разрешает прохождение на суммирзющий вход счетчика 9 вре.менных импульсов от генерат-ора 7. При прохождении второй из контролируемых величин через нулевое значение на выходе второго из компараторов вырабатываетс  сигнал, устанавливающий триггер 5 в нулевое состо ние, через элемент ИЛИ 4. Выход триггера 5 через элемент И 6 запрещает прохождение на суммирующий вход счетчнка 9 импульсов от

генератора 7. Таким образом, в счетчике 9 фиксируетс  число импульсов, соответствующее мод)лю временного запаздывани  или фазового сдвига выхода системы 12 относительно эталонного, блока (генератор /) за

один полупериод гармонического сигнала,  вл ющегос  решением уравнени  (1).

Блок индикадии /О производит дешифрацию жода, содержащегос  в счетчике 9 с последующей выдачей информации оператору .

Предлагаемое устройство позвол ет производить измерение фазовой погрешности моделировани  различного рода вычислительных систем (устройств) при решении зал п ппи.пып рикту п.быкнпкрннкьии TWthrhpренциальными уравнени ми или их системаМи , на основании которой можно -без пробных решений задачи моделировайн  определ ть характерные параметры вычислительного процесса. В частности, возможна оценка временной задерж1ки аналогоцифровой 1вычислительной .системы, вносима  цифровой частью, на основе которой выбираетс  допустимое значение шага интегрировани . Устройство может использоватьс  дл  .профилактического контрол  аппаратуры аналого-щифровых вычислительных систем И систем непосредственного цифрового управлени .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  фазовой погрешности вычислительных систем, содержащее генератор гармонических колебаний, вход iKoooporo  вл етс  ;входом запуска устройства , отличаюш;еес  тем, что, с целью расширени  класса решаемых задач и повышени  1быстродействи , в него введены два компаратора, суммирующий счетчик , два элемента ИЛИ, элемент И, генератор тактовых импульсов, блок индикации, триггер, формирователь импульса сброса, выход генератора тактовых импульсов соединен с лервым «входом элемента И, выход

   которого подключен ко входу суммирующего счетчика, выход которого соединен со входом блока индикации, выход первого элемента ИЛИ подключен к счетному входу

   триггера, выход которого соединен со вторьш входом элемента И, выход формировател  импульса сброса подключен ко входу сброса триггера и к первому входу второго элемента .ИЛИ, выход которого соединей со входом сброса суммирующего счетчика , второй вход второго элемента ИЛИ объединен со входом генератора гармонических колебаний, выход которого подключен ко входу первого компаратора, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго компа-ратора, вход которого  вл етс  входом устройства.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

   :1. Гольденберг Ф. Д. и Розенов В. И. Аналого-цифровое устройство дл  гармонического анализа.-V Всесоюзна  научно-техническа  конференци . Дальнейшее развитие аналоговой и аналого-(цифровой вычислительной техники. Тезисы докладов, М., 1977.
2. 2. Авторское свидетельство СССР

   № 4371,07, кл. G 06 J 1/0-0, 1977 (.прототип).