SU900461A1 - Счетное устройство - Google Patents

Description

(5) СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относитс  к импульс ,ной технике и мо}чет быть использовано дл  обработки дискретной информации . Известно счетное устройство, в ко тором количество поступивших импульсов представл етс  в форме обратного числа. Оно содержит суммирующий счет чик импульсов, св занный с блоком определени  обратного числа, который осуществл ет операцию делени  единицы на число, записанное в счетчике методами, обычно используемыми в вычислительной технике til. Недостатком известного устройства  вл етс  невысокое быстродействие. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  уст ройствс, которое формирует код обрат ного числа поимпульсно на основе аппроксимации зависимости , где п число поступивших импульсов. Оно содержит счетчик импульсоа, вычитающий счетчик с параллельным вводом, ключи, элементы ИЛИ, элементы запрета. Элементы ИЛИ соединены последовательно, второй вход каждого элемента ИЛИ соединен с пр мым (единичным) выходом соответствующего ему триггера суммирукхцего счетчика. Выход каждого элемента ИЛИ подключен к блокирующему входу элемента запрета через который пр мой выход триггера суммирующего счетчика св зан с входом ключа. Другой вход ключа св зан с общим входом устройства. Выходы ключей св заны со счетным входом каждого второго триггера , вычистающего счетчика. Вход триггера старшего разр да вычитаюи(его счетчика подключен к выходу первого элемента запрета непосредственно 2. Недостаток известного устройства заключаетс  в том, что оно обладает низкой томностью определени  обратного числа. Это объ сн етс  тем, что устройство реализует кусочно-линеййую интерпол цию обратной зависимое3 1к . ги с узпани о то.чках п 2 (К 0,1,2,...). Иначе говор , формируетс  точное значение требуемой зависимости лишь длл числа поступивших импульсов , равного целой степени двойки , в остальных случа х имеет место ошибка, котора  может достигать тначительной величины. Целью изобретени   вл етсл повыше ие точности определени  обратного ЧИСЛсЗ. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в счетное устройство, содержащее суммирующий счетчик импульсов , вычитающий счетчик импульсов с параллельным вводом, первую группу ключей, выходы которых св заны со входами четных триггеров вычитающего счетчика, начина  с четвертого, и первую входную шину, котора  соединена со входом первого триггера суммирующего счетчика, введены втора  входна  шина, втора  и треть  группы ключей, при этом первый вход каждого из ключей второй группы соединен с выходом ключа этой группы последующего разр да, второй вход каждого из ключей этой группы соединен с инверсным выходом соответствующего ему триггера суммирующего счетчика, первые входы ключей третьей группы соединены со .второй входной шиной, второй вход каждого ключа этой группы соединен с выходом соответствующего ему ключа второй группы, а третий вход подключен к пр мому выходу соответствующего три гера суммирующего счетчика, выход первого ключа третьей группы соединен со входом первого триггера вычи тающего счетчика, выход второго клю ча той же группы соединен со входом второго триггера того же счетчика, а выходы остальных ключей этой груп пы соединены со входами нечетных триггеров вычитающего счетчика, начина  с п того, и с первыми входами соответствующих ключей первой группы , вторые входы которых подключены к инверсным выходам триггеров сумми рующего счетчика. На фиг. 1 представлена схема сче ного устройства; на фиг. 2 - график зависимости значени  выходного числа от количества поступивших импуль сов. Устройство содержит суммирующий счетчик 1. состо щий из триггеров 4 2-5 (дл  упрощени  схемы св зь между триггерами счетчика на схеме не приведена),вычитающий счетчик 6, состо щий из триггеров 7-15, первую группу ключей (элементов И) 16-18, вторую группу ключей 19-22 и третью группу ключей 23-27, пероую входную шину 28, вторую входную шину 29. На фиг, 2 приведен график, иллюстрирующий точность работы устройства . Тонкой линией приведена идеальна  зависимость, штриховой линией зависимость , реализуема  известным устройством, жирна  лини  - зависимость , реализуема  данным устройством . Устройство работает следующим образом . На шину 28 устройства поступает счетный импульс (импульсы первого такта). Втора  така  же последовательность импульсов, задержанна  относительно первой на небольшой интервал времени, поступает на вторую шину 29 втора  последовательность быть сформирована из первой, например, путем пропускани  импульсов, поступаю дих на шину .28 через элемент задержки (на чертеже не изображен) или каким-либо другим методом. Импульсы с шины 29 поступают на суммирующий счетчик 1. Поэтому в счетчике 1 записано в двоичном коде число поступивших импульсов. Сигналы с триггеров 2-5 поступают на ключи 19-22. Поскольку эти сигналы поступают с инверсных выходов триг- герое 2 - 5, то единичный сигнал с выхода триггера поступает на соответствующий ключ тогда, когда этот триггер находитс  в нулевом состо нии. Поэтому в исходном состо нии перед поступлением на шину 29 первого импульса все ключи 19-22 имеют единичные сигналы на обоих своих входах и, следовательно, единичные сигналы на выходах, Каидый из ключей по одному своему входу получает единичный сигнал с инверсного выхода соответствующего ему триггера суммирующего счетчика 1, по второму входу полумает единичный сигнал с выхода предыдущего ключа той же группы и, в свою очередь, подает единичный сигнал на последующий ключ той же группы. В том же исходном состо нии триггеры суммирующего счетчика 1 со своих пр мых выходов подают нулевые сигналы на ключи . Поэтому из клю5 чей 23-27 открытым (подготовленным к пропусканию входного импульса) оказы ваетс  лишь-ключ 23, на который пода единичный сигнал с выхода ключа 19, и первый импульс, поступивший на шину 28, проходит через ключ 23 и поступает на триггер 7 вычитающего счет чика 6. Поступивший вслед за этим на шину 29 первый импульс второй тактовой последовательности переводит три гер 2 счетчика 1 в единичное состо ние . При этом на его инверсном выходе по вл етс  нулевой сигнал, а на пр мом выходе - инверсный сигнал. Ну левой сигнал с инверсного выхода триггера 2 поступает на ключ 19 и закрывает его. При этом на выходе ключа 19 также по витс  нулевой сигнал , который поступает на ключ 23 и закрывает его, преп тству  прохождению импульсов с входа 28 через ключ 23. Единичный сигнал с пр мого выхода триггера 2, поступает на ключ 2, и вместе с единичным сигналом от ключа 20, подготавливает ключ 2Ц к пропусканию очередного импульса с шины 28. Поэтому второй импульс, поступивший с шины 28 на ключ 2k, проходит через него и поступает на вход триггера 8. Поступивший вслед за этим на шину 29 второй импульс второй тактовой последовательности записывает в счетчик 1 число два, т.е. переводит триггер 2 в состо ние нуль, а триггер 3 в состо ние единица. При этом триггер 3 закрывает ключ 20 и открывает ключ 25. Триггер 2 открывает ключ 16 и подает единичный сигнал на ключ 19. Одна ко, т.к. закрытый ключ 20 подает нулевой сигнал на второй вход ключа 19, то этот ключ и, следовательно, ключ 23 остаютс  закрытыми. Очередной .(третий) импульс с шины 28 через открытый ключ 25 поступ ет на вход триггера 11 и на вход открытого ключа 16, с выхода которого поступает на вход триггера 10. Поступающий затем на третий импульс второй тактовой последовательности переводит в единичное состо ние триггер 2. При этом закрываетс  ключ 16 и очередной (четвертый ) импульс с шины 28 проходит через открытый ключ 25 и поступает на вход триггера 11. Поскольку ключ 16 закрыт,-импульс на триггер 10 теперь не поступает. Аналогичным образом можно проследить работу схемы и далее. П тый и шестой импульсы поступают на входы триггеров 12 и 13, седь ,мой и восьмой импульсы - только на триггер 13, импульсы с дев того по двенадцатый н триггеры И и 15, импульсы с тринадцатого по шестнадцатый - лишь на триггер 15 и т.д. Счетчик 6  вл етс  вычитающим с параллельным оводом чисел. При этом из числа, записанного в нем, вычитаетс  вновь вводимое число и результат (разность) остаетс  записанной в триггерах этого счетчика. Таким образом, счетчик 6 работает аналогично тому, как работают накапливающие сумматоры, с той лишь разницей , что в накапливающем сумматоре число, записанное в нем, суммируютс  с вновь поступившим числом, а результат суммировани  остаетс  в нем записанным . Триггерам счетчика 6 справа нaлet во по схеме) приписываютс  веса в соответствии с отрицательными степен ми двойки, триггер 7 имеет вес 2°, триггер 8 - вес , триггер 9 вес 2, и т.д. Поэтому число, записанное в счетчике 6, можно рассматри вать как двоичную дробь, где, как и в известном устройстве, в старшем разр де (триггер 7) записываютс  единицы, в следующем (триггер 8) записано 1/2, далее I и т.д. М Как следует из описанного выше, первый импульс с шины 28 через ключ 23 поступает на триггер самого старшего разр да (триггер 7) счетчика 6 и записывает в нем единицу. Число, записанное в счетчике 6 получает вид 1,000 .... Второй импульс с шины 28 поступает на второй триггер 8 вычитающего счетчика 6. Поскольку этот триггер имеет вес , это означает, что в счетчик 6 вводитс  число а т.к. счетчик 6 выполнен и вычитающим,вновь вводимое число вычитаетс  из ранее записанного. В результате в счетчике оказываетс  записанным число 0,1000 О-Далее импульс поступает на доа риггера 10 и 11, которые имеют веса

7900i 618

2 и 2, т.е. из числа ,.1ПООО вы- записанными в счетчик 6 поспе поступ читаетс  число 0,001100 . , и т.д. . лени  очередного импульса на шину

Учитыва  изложенное, последоиа- 28, можно представить следующей табтельность чисел, которые оказываютс  лицей.

На фиг. 2 приведен график, отражающий зависимость выходного числа, записанного в счетчике 6, от числа п поступивших импульсов (на участке 8 п 1б). Из графика видно, что данное устройство реализует погрешность А значительно меньшую, чем известное д.

Точный расчет показывает, что данов устройсгвп обеспечивает втрое

меньшую относительную погрешность по сравнению с известным.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает значительно более высокую точность реализации

зависимости , чем известное.

Claims (2)

1.Карцев Н.А. Арифметика цифрсвых машин, М., Наука, 19б9,

с. 5 16, рис, 5 5.

2.Авторское свидетельство СССР ;fr k0307Q, кл. Н 03 К 23/00, 1971.

Г

P

n

:a